تولید قطعات پلاستیکی جاروبرقی به عنوان یکی از پرکاربردترین لوازم خانگی، همواره در کانون توجه تولیدکنندگان لوازم خانگی قرار داشته است. امروزه جاروبرقی (Vacuum Cleaner) جزء ضروری وسایل زندگی روزمره است و از چند دهه پیش تاکنون، دشوار بتوان خانه ای را یافت که در آن از این وسیله کاربردی استفاده نشود. در این مقاله، نگاهی به تاریخچه این وسیله خواهیم انداخت، سپس به فرآیند تولید قطعات پلاستیکی جاروبرقی می پردازیم و پیشرفت های تکنولوژیک پیرامون تولید این وسیله کاربردی را مرور خواهیم کرد.
تاریخچه جاروبرقی
نظافت محل زندگی از دیرباز تا کنون، بخش مهمی از کارهای روزانه گونه انسان هوشمند را تشکیل داده است. در بخش بزرگی از تاریخ، جاروهای دستی ساخته شده از الیاف و یا شاخ و برگ گیاهان، به عنوان ابزار اصلی نظافت خانه مورد استفاده قرار می گرفتند. پیدایش مفهوم جاروبرقی به دهه 1860 باز می گردد، یعنی هنگامی که پیشرفت های فناوری، راه را برای ساخت لوازم پیچیده تر را هموار ساخته بود. یکی از اولین تحولات صورت گرفته در این حوزه نوعی پاک کننده دستی یا جارو نپتون (Carpet Sweeper) بود که توسط دانیل هس در سال 1860 اختراع شد. این اختراع همانند سایر جاروهای نپتون، دارای برس های چرخانی بود که گرد و غبار و الودگی را به داخل محفظه جارو می ریختند. جاروی هس علاوه بر این به یک ابزار دَم دستی مجهز بود که برای تامین خلاء مورد استفاده قرار می گرفت.
استفاده از مکش تجربه ای موفق بود و باعث شد تلاش هایی برای توسعه طرح های موتوردار انجام شود. در ابتدای قرن بیستم، دو اختراع جداگانه توسط دیوید کِنی و هوبرت بوث به ثبت رسید که به ترتیب از موتور بخار و موتور بنزینی برای ایجاد مکش بهره می بردند. جاروی دیوید کنی، یک سیستم غیر قابل جابجایی بود که به عنوان جد جاروبرقی های مرکزی مدرن به شمار می رود. اختراع بوث از سه نظر اهمیت بیشتری دارد، نخست آنکه با وجود اندازه بزرگ و وزن زیاد آن، جارویی قابل حمل بود که البته به اسب نیاز داشت. همچنین در این جارو از یک کیسه پارچه ای به عنوان فیلتر استفاده شد. اما مهم تر از همه این ها، برای نخستین بار نام Vacuum Cleaner بر روی اختراع بوث نهاده شد که برابر جاروبرقی در زبان فارسی است.
در سال 1908، جیمز موری اسپنگلر، یک نخستین جاروبرقی مجهز به موتورالکتریکی را اختراع کرد که به سادگی قابل حمل بود. او حق این اختراع را به ویلیام هنری هوور فروخت که طراحی را بهبود بخشید و شروع به تولید انبوه آن با نام تجاری هوور کرد.
پس از آن در دهه های بعدی تحولات فناوری جاروبرقی بر کوچک سازی و افزایش کارآمدی این وسیله متمرکز گردید و آرام آرام آن را به یکی از رایج ترین لوازم خانگی مبدل ساخت.
قطعات جاروبرقی
پیش از پرداختن به روش تولید، درک عملکرد هر یک از از قطعات جاروبرقی جاروبرقی می تواند مفید باشد. معمولاً یک جاروبرقی از موتور، بدنه، فیلتر، لوله خرطومی، برس، کیسه یا محفظه گرد و غبار، سیم جمع کن و قطعات دیگر ساخته می شود و هر یک از این قطعات نقشی اساسی در عملکرد جاروبرقی ایفا می کنند. در ادامه قطعات اصلی جاروبرقی معرفی می شوند:
- بدنه جاروبرقی: بدنه جاروبرقی یک جزء کلیدی است که مکانیسم های داخلی جاروبرقی را در خود جای داده و چارچوب ساختاری دستگاه را فراهم می کند. بدنه جاروبرقی اغلب از جنس پلاستیک ABS یا گاهی اوقات از جنس فلز ساخته می‌شود. در طراحی بدنه ملاحظات زیبایی شناسی در نظر گرفته می شود تا جاروبرقی از نظر بصری جذاب شود. بدنه جارو برقی معمولاً از کفه، رویه و یک درب لولایی بازشو تشکیل می شود.
- موتور جاروبرقی: موتور جاروبرقی، مهم ترین قطعه و به عنوان قلب جاروبرقی به شمار می رود. اغلب جاروبرقی های مدرن از موتوری با توان 1500 تا 2200 وات بهره می برند که کم مصرف، کم صدا و در عین حال دارای قدرت مکش بالایی هستند.
- فیلتر جاروبرقی: فیلتر جاروبرقی برای به دام انداختن گرد و غبار استفاده می شود. فیلترهای جاروبرقی معمولاً از یک قاب پلاستیکی ساخته می شوند که یک فیلتر الیافی HEPA را در خود جای می دهند و ذرات گرد و غبار را شکل موثری به دام می اندازند.
- دسته جاروبرقی: ست کامل دسته جاروبرقی از لوله خرطومی، زانویی، لوله تلسکوپی، کوپل و اتصالات مربوطه تشکیل می شود. این قطعه آلودگی ها را از طریق نیروی مکش ایجاد شده توسط موتور، به داخل کیسه یا محفظه گردگیر انتقال می دهد.
- برس یا پارویی جاروبرقی: این قطعه با سطح فرش یا محل آلودگی تماس پیدا می کند و معمولاً به دو عدد چرخ برای سهولت حرکت و همچنن یک یا چند برس برای پاکسازی بهتر، مجهز است. مکانیزم مفصل تعبیه شده در این قطعه به آن امکان می دهد تا با چرخش در جهات مختلف، بتواند به گوشه های خانه دسترسی داشته باشد و نظافت موثرتری را فراهم سازد.
- چرخ جاروبرقی: تعدادی چرخ در زیر بدنه جاروبرقی تعبیه می شوند که برای حرکت آسان آن ضروری هستند. چرخ های جاروبرقی معمولاً در داخل یک قاب با قابلیت چرخش به دور خود نصب می شوند که درجه آزادی بیشتری برای جاروبرقی فراهم می کند.
- سیم جمع کن جاروبرقی: این وسیله سیم جاروبرقی را به صورت رول در داخل بدنه جمع می کند تا در زمانی که از جاروبرقی استفاده نمی شود، جای کمتری اشغال گردد.
- برد جاروبرقی: این قطعه یک برد الکترونیکی ساده است که عملکرد موتور را از طریق قطع و وصل جریان، کنترل می کند.
خط تولید جاروبرقی
خط تولید جاروبرقی را می توان به دو بخش کلی قابل تقسیم کرد که در یکی از آنها، ابتدا قطعات جاروبرقی به صورت جداگانه تولید می شوند، سپس در بخش دیگر قطعات مونتاژ شده و محصول نهایی تولید می شود.
بخش تولید قطعات در خط تولید جاروبرقی از تجهیرات گوناگونی مانند دستگاه تزریق پلاستیک، دستگاه اکستروژن، دستگاه پرس، دستگاه چاپ، خط آبکاری و غیره تشکیل می شود. بعضی از تولیدکنندگان جاروبرقی ترجیح می دهند تا تولید قطعات را برون سپاری کنند و تنها به مونتاژ محصول بسنده می کنند که مزیت این کار در کاهش سرمایه مورد نیاز نهفته است. اشکال این روش این است که اغلب حاشیه سود محصول را کاهش می دهد و از توان رقابت تولیدکننده می کاهد.
در بخش مونتاژ، فرآیند کلیدی تولید محصول یعنی اسمبل کردن و سرهم کردن اجزاء گوناگون به منظور تولید جاروبرقی انجام می شود. تجهیزات مورد استفاده در بخش مونتاژ جاروبرقی در کارخانه های ایرانی اغلب شامل ابزار و ادوات مونتاژ دستی است و بر خلاف کارخانه های پیشرفته جهان، به ندرت از ماشین آلات پیچیده و یا ربات استفاده می شود.
تولید قطعات پلاستیکی جاروبرقی
اغلب قطعات جاروبرقی از جنس پلاستیک یا فلز ساخته می شوند، هرچند که روز به روز بر تعداد قطعاتی که به جای فلز، از پلاستیک ساخته می شوند افزوده می شود. قطعات پلاستیکی جاروبرقی وزن کمتری دارند و حتی در مواردی مقاومت و دوام بیشتری از قطعات فلزی دارند. تزریق پلاستیک به عنوان فرآیند اصلی تولید قطعات پلاستیکی جاروبرقی محصوب می شود. پلاستیک ABS متداول ترین ماده پلاستیکی است که برای تولید جاروبرقی مورد استفاده قرار می گیرد و بخش عمده ای از قطعات جاروبرقی از آن ساخته می شوند.
تولید قطعات پلاستیکی جاروبرقی: عمده قطعات بدنه جاروبرقی های مدرن مانند بدنه، کلیدها، اتصالات و قطعات دسته، با استفاده از دستگاه تزریق پلاستیک و اغلب از جنس ای بی اس (ABS) ساخته می شوند.این ماده یک ترموپلاستیک پرکاربرد در تولید لوازم خانگی است که پایداری ابعادی بالایی دارد و در برابر ضربه نیز بسیار مقاوم است. گرانول های ABS با مقدار مشخصی رنگدانه یا مستربچ به همراه دیگر مواد افزودنی مورد نیاز مخلوط شده و با استفاده از دستگاه تزریق پلاستیک به داخل قالب تزریق می شوند.
بسته به نوع طراحی جاروبرقی ممکن است بر روی قطعات پلاستیکی چاپ انجام شود و یا آنکه با استفاده از فناوری IML و برچسب گذاری درون قالب، نقش های مورد نظر بر روی بدنه ایجاد گردد. همچنین ممکن است بعضی از قطعات تحت آبکاری یا رنگ آمیزی قرار گیرند.
تولید لوله خرطومی جاروبرقی: لوله خرطومی یا شیلنگ جاروبرقی نوعی لوله کاروگیت انعطاف پذیر است که دسته جاروبرقی را به بدنه متصل می کند. زانویی و کوپل جاروبرقی در دو سر لوله خرطومی نصب می شوند و به وسیله آنها اتصال لوله به بدنه جاروبرقی و لوله تلسکوپی امکان پذیر می شود.
لوله خرطومی تواند از مواد مختلفی مانند پلی اورتان (PU)، ای وی ای (EVA)، پلی اتیلن (PE) و پی وی سی (PVC) ساخته شود. لوله خرطومی با استفاده از دستگاه اکستروژن مجهز به قالب متحرک (کاروگیتور) ساخته می شود، سپس در ابعاد مورد نظر برش می خورد.
تولید لوله تلسکوپی جاروبرقی: انواع مختلفی از لوله تلکسوپی جاروبرقی وجود دارد که هر یک ممکن است از مواد مختلفی مانند فولاد، آلومینیوم، کامپوزیت های فیبر کربن و یا پلاستیک ساخته شده باشند. این وسیله از 2 لوله ساخته می شود که تفاوت قطر آن ها باعث می شود که یکی در دیگری جای گیرد. سطح خارجی لوله کوچک تر دارای دندانه هایی است که در مکانیزم قفل گیر کرده و لوله را در جای تنظیم شده، ثابت نگه می دارند. مکانیزم قفل لوله تلسکوپی اغلب از قطعات پلاستیکی تشکیل می شود که با استفاده از روش تزریق پلاستیک تولید می گردند.
دندانه های موجود بر روی لوله های تلسکوپی فلزی با استفاده از فرایندهای گوناگونی مانند ماشینکاری، پرس و هیدروفرمینگ ایجاد می شود. این لوله ها سپس، تحت آبکاری کروم و یا پوشش دهی رنگ الکترواستاتیک قرار می گیرند که به منظور افزایش دوام و زیبایی بصری انجام می شود.
مونتاژ جاروبرقی: فرآیند مونتاژ یک جاروبرقی شامل چندین مرحله است که انجام صحیح هر کدام برای اطمینان از کارایی محصول نهایی، ضروری است. در ابتدا، فرآیند مونتاژ با آماده سازی قطعات مختلف مانند موتور، بدنه، اتصالات، برس، لوله ها و …، آغاز می شود. این قطعات معمولاً به طور جداگانه تولید می شوند و یا از تامین کنندگان مختلف خریداری می شوند. دقت در ساخت این قطعات بسیار مهم است، زیرا باید در طول فرآیند مونتاژ به طور یکپارچه در کنار هم قرار گیرند و از نظر ابعادی با یکدیگر سازگار و منطبق باشند.
معمولاً ابتدا، موتور به عنوان قلب جاروبرقی در بدنه نصب می شود. به دنبال آن سایر قطعات درون بدنه مانند برد الکترونیکی، سیم جمع کن، نگهدارنده کیسه، فیلتر و غیره در جای خود نصب می شوند. در مراحل بعدی اجزاء خارجی بدنه مانند رویه، درب، کلیدها و چرخ ها نصب می شوند. مراحل نهایی مونتاژ شامل افزودن قطعات خارجی مانند اتصالات، شیلنگ ها، لوله های تلسکوپی و برس است. سپس هر جاروبرقی تحت بررسی‌های کنترل کیفی قرار می‌گیرد که معمولاً شامل کنترل ظاهری، تست عملکرد، سنجش قدرت مکش، اندازه گیری ضدت صدا، تست نشتی برق و ارزیابی شاخص های کیفی مندرج در استاندارد است. انجام صحیح فرآیند کنترل کیفیت، تضمین می کند که هر جاروبرقی پیش از بسته بندی و خروج از کارخانه، استانداردهای مورد نیاز را برآورده می سازد.
روندهای آینده فناوری جاروبرقی
تاریخچه پیدایش و تکامل جاروبرقی، گواهی بر پیگیری بی وقفه بشر برای بهبود و تسهیل زندگی روزمره است. از مدل‌های دستی گرفته تا طرح‌های رباتیک و بی‌سیم، جاروبرقی همچنان به تکامل خود ادامه می‌دهد و با نیازها و فناوری‌های متناسب با زمان سازگار می‌شود.
تکامل و تحول فناوری جاروبرقی در سال های اخیر، بیش از هر چیز منعکس کننده تغییرات گسترده فناورانه و حتی اجتماعی است که در شکل دادن به سبک زندگی هر یک از ما نقش دارد. حرکت به سمت اتوماسیون و بهبود کارایی در کانون روند تکامل این وسیله قرار دارند. در ادامه نگاهی کوتاه به روند تغییرات اخیر جاروبرقی خواهیم داشت:
جاروبرقی بدون کیسه: در دهه 1980، اولین جاروبرقی تجاری بدون کیسه با نام تجاری دایسون به بازار عرضه شد که با استفاده از جداسازی سیکلونی، گرد و غبار را از جریان هوا جدا می کرد و در نتیجه به کیسه نیازی نداشت. امروزه طرح های گوناگونی از جاروبرقی های بدون کیسه توسعه یافته اند که مزایای چشمگیری را در اختیار کاربر قرار می دهند.
جاروبرقی رباتیک: در اوایل دهه 2000، جاروبرقی های رباتیک وارد بازار شدند و کارکرد مناسبی از خود نشان دادند.
این جاروبرقی ها کاملاً خودکار عمل می کنند و پاکیزگی همیشگی را فراهم می سازند.
جاروبرقی شارژی: این جاروها فاقد سیم و سبک هستند، از این رو اقابلیت تحرک بیشتری دارند و برای تمیز کردن سریع و آسان، گزینه ای مناسب به شمار می آیند.
گسترش استفاده از پلاستیک در ساخت جاروبرقی، نخستین ویژگی مشترکی است که در هر یک از این فناوری ها خودنمایی می کند. فرآیند تولید آسان، انعطاف پذیری در طراحی، قابلیت یکپارچه سازی محصول و کاهش قیمت تمام شده، گوشه ای از مزایای تولید قطعات جاروبرقی از جنس پلاستیک محسوب می شوند. دستگاه تزریق پلاستیک که نقشی محوری را در تولید جاروبرقی ایفا می کند، قابلیت های بی سابقه ای را در اختیار تولیدکنندگان این محصول قرار داده است.
References:
https://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum_cleaner
https://peakvac.com/manufacturing-process/
https://www.madehow.com/Volume-6/Vacuum-Cleaner.html
https://ivisionvacuum.com/2022/06/27/industrial-vacuum-cleaner-how-is-it-made/
بدون دیدگاه