Kā veidojas plastmasas izstrādājumi?

Atklājiet termoplastisko un termoreaktīvo materiālu apstrādes pamatmetodes:

Plastmasa ir visuresoša, tā tiek izmantota vismodernākajās tehnoloģijās, kā arī ikdienišķākos priekšmetos. Šie polimēri — ķēdei līdzīgās molekulas — tiek izmantoti tik plaši, ka to trūkums būtu jūtams uzreiz un dziļi. Plastmasu var iedalīt divās grupās: 1) termoplasti, kas vienreiz izveidojušies, var tikt karsēti un atkārtoti pārveidoti, un 2) termoreaktīvie materiāli, kurus nevar pārkausēt pēc izveidošanas. Šie ir galvenie veidi, kā tiek apstrādātas šīs divas plastmasas grupas:

Iesmidzināšanas formēšana

Šī ir galvenā termoplastu veidošanas metode. Inžektorlējuma gadījumā plastmasas materiāls tiek ielādēts piltuvē un nonāk apsildāmā iesmidzināšanas vienībā. Virzuļa skrūve pārvieto plastmasu pa šo garo sildīšanas kameru, kur materiāls tiek izkusis līdz šķidram stāvoklim. Kad mīkstinātā plastmasa sasniedz šīs kameras galu, tā ar augstu spiedienu tiek izspiesta caur sprauslu un nonāk vēsā veidnē. Plastmasa atrodas šajā veidnē, kuras puses tiek aizvērtas ar skavām, līdz tā sacietē. Tiklīdz materiāls sacietē, veidne atveras, un prese izspiež izveidoto plastmasu.

Termoreaktīvo materiālu apstrādei dažreiz tiek izmantotas šīs metodes modificētās versijas. Taču var rasties problēmas, jo mīkstinātā termoreaktīvo plastmasa var sacietēt, vēl atrodoties sildīšanas kamerā. Lai atrisinātu šo problēmu, strūklas formēšana, ofseta formēšana un skrūvju tipa mašīnu formēšana sašķidrina termoreaktīvo plastmasu tieši tad, kad tā caur iesmidzināšanas sprauslu nonāk veidnē.

Pūšanas formēšana

Šo metodi izmanto, lai no termoplastiskiem materiāliem veidotu dobus priekšmetus. Pūšanas formēšanā tiek izveidota izkausēta termoplastiska materiāla caurule, un pēc tam caurules uzspridzināšanai tiek izmantots saspiests gaiss, liekot materiālam iegūt atdzesētas pūšanas veidnes iekšpusi. Visplašāk izmantotās pūšanas formēšanas metodes ir ekstrūzija, injekcija un iesmidzināšana-stiepšana.

Ekstrūzijas izpūšanas formēšanā plastmasas materiāls tiek izspiests caur veidni, veidojot izkausētu plastmasas cauruli, kas tiek uzpūsta ar saspiestu gaisu. Tikmēr iesmidzināšanas pūšanas formēšana ietver sagataves iesmidzināšanu, kas atgādina mēģeni, un pēc tam sagatavi ievieto pūšanas veidnē, lai to piepildītu ar saspiestu gaisu. Trešā metode, iesmidzināšanas-stiepšanas pūšanas formēšana, ietver stiepes elementu pirms formēšanas ar triecienu.

Termoformēšana

Plastmasas lokšņu termoformēšanas process pēdējos gados ir strauji attīstījies. Šī metode ietver termoplastiskās loksnes karsēšanu līdz saderīgam plastmasas stāvoklim un pēc tam gaisa un/vai mehānisku palīglīdzekļu izmantošanu, lai tā atbilstu veidnes kontūrām.

Gaisa spiediens var būt no gandrīz nulles līdz vairākiem simtiem psi. Līdz aptuveni 14 psi atmosfēras spiedienam nepieciešamais spiediens tiek panākts, atbrīvojot vietu starp loksni un veidni, lai izmantotu šo atmosfēras spiedienu. To sauc par vakuumformēšanu, termoformēšanas veidu, kas apmierinoši atveidos veidņu konfigurāciju lielākajā daļā formēšanas lietojumu.

Kompresijas formēšana

Šī ir visplašāk izmantotā termoreaktīvo materiālu apstrādes metode. To parasti neizmanto termoplastu veidošanai. Kompresijas formēšana ietver siltuma un spiediena pielietošanu veidnē esošajam materiālam, lai tas tiktu izspiests noteiktā formā.

Šajā procesā plastmasas formēšanas pulveris, kas sajaukts ar pildvielām, lai uzlabotu galaprodukta īpašības, tiek ievietots tieši atvērtā veidnes dobumā. Pēc tam veidne tiek aizvērta, pieliekot siltumu un spiedienu uz plastmasu un liekot tai plūst visā veidnē. Kamēr uzkarsētā veidne ir aizvērta, termoreaktīvo plastmasa ķīmiski mainās un paliek veidnes formā. Trīs presformēšanas mainīgie — spiediens, temperatūra un veidnes aizvēršanas laiks — atšķiras atkarībā no izstrādājuma dizaina un veidojamā materiāla.

Pārnesuma formēšana

Tāpat kā presēšanas formēšana, šo metodi izmanto termoreaktīvu materiālu veidošanai, un tā ietver plastmasas pastāvīgu sacietēšanu veidnē zem karstuma un spiediena. Tomēr atšķirībā no presformēšanas, pārneses formēšana ietver plastmasas karsēšanu šķidrā stāvoklī, pirms tā nonāk veidnē, un iespiežot to slēgtā veidnē, izmantojot hidrauliski darbināmu virzuli.

Pārneses formēšana bija paredzēta sarežģītu priekšmetu formēšanai ar maziem dziļiem caurumiem vai daudziem metāla ieliktņiem. Lai gan kompresijas formēšana balstās uz sausu veidņu savienojumu, kas var traucēt metāla ieliktņu un tapu izvietojumu, kas veido caurumus, plastmasas materiāls pārneses veidnē tiek sašķidrināts, lai tas varētu plūst ap šīm metāla daļām, netraucējot to stāvokli.

Reakcijas iesmidzināšanas formēšana

Šis apstrādes paņēmiens ir salīdzinoši jauns, taču ātri guvis atzinību. Reakcijas iesmidzināšanas formēšanā (RIM) divi šķidrie komponenti — polioli un izocianāti — tiek sajaukti kamerā salīdzinoši zemā temperatūrā (75 grādi -140 ° F), pirms tiek ievadīti slēgtā veidnē, kur notiek eksotermiska reakcija. . Šīs reakcijas dēļ šis process patērē daudz mazāk enerģijas nekā jebkura cita iesmidzināšanas formēšanas sistēma.

Pastiprināts RIM (R-RIM) ietver tādu materiālu kā sasmalcinātu vai slīpētu stikla šķiedru pievienošanu poliuretānam, lai uzlabotu stingrību un moduli un tādējādi paplašinātu pielietojumu.

Ekstrūzija

Šī metode var veidot termoplastiskus materiālus nepārtrauktās loksnēs, plēvēs, caurulēs, stieņos, profila formās un pavedienos. Turklāt šo procesu izmanto, lai veidotu termoplastikas pārklājumus stieplēm, kabeļiem un auklām.

Ekstrūzijas formēšanā sauss plastmasas materiāls vispirms tiek ievietots piltuvē, kas tiek ievadīts garā sildīšanas kamerā. Caur šo kameru plastmasas materiāls tiek izspiests ar nepārtraukti rotējošu skrūvi. Sasniedzot kameras galu, izkausētais materiāls tiek izspiests caur nelielu atveri vai matricu, kurai ir galaproduktā nepieciešamā forma. Kad plastmasas ekstrūzija parādās no formas, tā tiek novietota uz konveijera lentes, kur to atdzesē, visbiežāk izmantojot pūtējus vai iegremdējot ūdenī.