Ako vznikajú plastové výrobky?

Objavte základné metódy spracovania termoplastických a termosetových materiálov:

Plasty sú všadeprítomné a objavujú sa v najmodernejších technológiách, ako aj v tých najvšednejších predmetoch. Tieto polyméry - molekuly podobné reťazcom - sú tak široko používané, že ich absencia by bola okamžite a hlboko pociťovaná. Plasty možno rozdeliť do dvoch skupín: 1) termoplasty, ktoré sa raz vytvoria, môžu sa ohrievať a opakovane tvarovať, a 2) termosety, ktoré sa po vytvorení nedajú pretaviť. Tu sú základné spôsoby spracovania týchto dvoch skupín plastov:

Vstrekovanie

Toto je primárny spôsob tvarovania termoplastov. Pri vstrekovaní sa plastový materiál naplní do násypky a postupuje do vyhrievanej vstrekovacej jednotky. Skrutka s vratným pohybom posúva plast pozdĺž tejto dlhej ohrievacej komory, kde sa materiál roztaví do tekutého stavu. Keď zmäkčený plast dosiahne koniec tejto komory, je vytlačený pod vysokým tlakom cez trysku a do studenej formy. Plast je obsiahnutý v tejto forme, ktorej polovice sú držané zatvorenými svorkami, kým nezatvrdne. Akonáhle materiál stuhne, forma sa otvorí a lis vytlačí vytvorený plast.

Modifikované verzie tejto techniky sa niekedy používajú na spracovanie termosetových materiálov. Problémy však môžu nastať, pretože zmäkčený termosetový plast môže stvrdnúť ešte v ohrievacej komore. Na vyriešenie tohto problému sa pomocou tryskového tvarovania, ofsetového tvarovania a skrutkového strojového tvarovania skvapalňuje termosetový plast práve vtedy, keď prechádza vstrekovacou tryskou do formy.

Vyfukovanie

Táto metóda sa používa na tvarovanie dutých predmetov z termoplastických materiálov. Pri vyfukovaní sa vytvorí roztavená rúrka z termoplastického materiálu a potom sa na vyfúknutie rúrky použije stlačený vzduch, čím sa materiál prinúti nadobudnúť tvar vnútrajška chladenej vyfukovacej formy. Najpoužívanejšie techniky vyfukovania sú extrúzia, vstrekovanie a vstrekovanie-rozťahovanie.

Pri extrúznom vyfukovaní je plastový materiál tlačený cez matricu, aby sa vytvorila roztavená plastová rúrka, ktorá je vyfukovaná stlačeným vzduchom. Medzitým vstrekovacie vyfukovanie zahŕňa vstrekovanie predlisku - ktorý sa podobá skúmavke - a potom vloženie predlisku do vyfukovacej formy, ktorá sa naplní stlačeným vzduchom. Tretí spôsob, vstrekovanie a vyfukovanie, zahŕňa prvok roztiahnutia pred tvarovaním vyfukovaním.

Tvarovanie za tepla

Proces tvarovania plastovej fólie za tepla v posledných rokoch rýchlo pokročil. Tento spôsob zahŕňa zahriatie termoplastickej fólie do poddajného plastového stavu a následné použitie vzduchu a/alebo mechanických pomocných prostriedkov, aby sa prispôsobila obrysom formy.

Tlak vzduchu môže byť kdekoľvek od takmer nuly do niekoľkých stoviek psi. Až do asi 14 psi atmosférického tlaku sa potrebný tlak dosiahne uvoľnením priestoru medzi doskou a formou, aby sa využil tento atmosférický tlak. Toto sa nazýva vákuové tvarovanie, typ tvarovania za tepla, ktorý uspokojivo reprodukuje konfiguráciu formy vo väčšine aplikácií tvarovania.

Lisovanie lisovaním

Toto je najpoužívanejší spôsob spracovania termosetových materiálov. Bežne sa nepoužíva na výrobu termoplastov. Lisovanie zahŕňa aplikáciu tepla a tlaku na materiál vo forme tak, aby bol stlačený do určitého tvaru.

V tomto procese sa plastový formovací prášok zmiešaný s plnivami na zlepšenie vlastností konečného produktu umiestni priamo do otvorenej dutiny formy. Forma sa potom zatvorí, pričom sa aplikuje teplo a tlak na plast a prinúti sa, aby prúdil cez formu. Kým je vyhrievaná forma uzavretá, termosetový plast sa chemicky mení a trvalo zapadne do tvaru formy. Tri premenné lisovania – tlak, teplota a čas zatvorenia formy – sa líšia v závislosti od dizajnu produktu a materiálu, ktorý sa vytvára.

Pretlačovacie lisovanie

Rovnako ako lisovanie, tento spôsob sa používa na vytváranie termosetových materiálov a zahŕňa trvalé vytvrdzovanie plastu vo forme za tepla a tlaku. Na rozdiel od lisovania však prenosové lisovanie zahŕňa zahriatie plastu do tekutého stavu predtým, ako sa dostane do formy, a jeho vtlačenie do uzavretej formy pomocou hydraulicky ovládaného piestu.

Pretlačovacie lisovanie bolo navrhnuté na tvarovanie zložitých predmetov s malými hlbokými otvormi alebo mnohými kovovými vložkami. Zatiaľ čo lisovanie sa spolieha na suchú formovaciu zmes, ktorá môže narušiť umiestnenie kovových vložiek a kolíkov, ktoré tvoria otvory, plastový materiál v transferovom lisovaní je skvapalnený, takže môže obtekať tieto kovové časti bez narušenia ich polohy.

Reakčné vstrekovanie

Táto technika spracovania je relatívne nová, ale rýchlo si získala uznanie. Pri reakčnom vstrekovaní (RIM) sa dve kvapalné zložky – polyoly a izokyanáty – zmiešajú v komore pri pomerne nízkych teplotách (75 stupňov -140} stupňov F) a potom sa vstrekujú do uzavretej formy, kde prebieha exotermická reakcia. . Kvôli tejto reakcii tento proces spotrebuje oveľa menej energie ako ktorýkoľvek iný vstrekovací systém.

Zosilnený RIM (R-RIM) zahŕňa pridanie materiálu, ako je nasekané alebo mleté ​​sklenené vlákno do polyuretánu, aby sa zlepšila tuhosť a modul, a tým sa rozšírili aplikácie.

Extrúzia

Touto metódou je možné tvarovať termoplastické materiály na súvislé fólie, fólie, rúrky, tyče, tvary profilov a vlákna. Okrem toho sa tento proces používa na formovanie termoplastov do povlakov na drôty, káble a šnúry.

Pri extrúznom lisovaní sa suchý plastový materiál najskôr vloží do násypky, ktorá sa privádza do dlhej ohrievacej komory. Plastový materiál je pretláčaný touto komorou pomocou kontinuálne sa otáčajúcej skrutky. Po dosiahnutí konca komory je roztavený materiál vytlačený cez malý otvor alebo matricu, ktorá má tvar požadovaný pre konečný produkt. Keď plastový výlisok vychádza z formy, je umiestnený na dopravný pás, kde sa chladí, najčastejšie pomocou dúchadiel alebo ponorením do vody.