Как формируются пластиковые изделия?

Откройте для себя основные методы обработки термопластичных и термореактивных материалов:

Пластмассы вездесущи, они появляются как в самых передовых технологиях, так и в самых обыденных предметах. Эти полимеры — цепочечные молекулы — настолько широко используются, что их отсутствие сразу и глубоко ощущается. Пластмассы можно разделить на две группы: 1) термопласты, которые после образования можно нагревать и многократно реформировать, и 2) термореактивные пластмассы, которые нельзя переплавить после образования. Вот основные способы обработки этих двух групп пластмасс:

Литье под давлением

Это основной метод формирования термопластов. При литье под давлением пластиковый материал загружается в бункер и поступает в нагретый блок впрыска. Возвратно-поступательный шнек перемещает пластик вдоль этой длинной нагревательной камеры, где материал расплавляется до жидкого состояния. Когда размягченный пластик достигает конца этой камеры, он под высоким давлением проталкивается через сопло в холодную форму. Пластик содержится внутри этой формы, половинки которой удерживаются зажимами до тех пор, пока он не затвердеет. Как только материал затвердевает, форма открывается, и пресс выбрасывает сформированный пластик.

Модифицированные версии этого метода иногда используются для обработки термореактивных материалов. Но могут возникнуть проблемы, потому что размягченный термореактивный пластик может затвердеть еще в нагревательной камере. Чтобы решить эту проблему, при струйном формовании, офсетном формовании и формовании на шнековых машинах термореактивный пластик становится жидким, когда он проходит через инжекционное сопло в форму.

Выдувное формование

Этот метод используется для формирования полых объектов из термопластичных материалов. При выдувном формовании формуют расплавленную трубку из термопластичного материала, а затем используют сжатый воздух для раздувания трубки, заставляя материал принимать форму внутренней части охлажденной выдувной формы. Наиболее распространенными методами выдувного формования являются экструзия, литье под давлением и литье под давлением.

При экструзионно-выдувном формовании пластиковый материал продавливается через головку для формирования расплавленной пластиковой трубки, которая надувается сжатым воздухом. Между тем, литье под давлением с раздувом включает в себя литье под давлением преформы, напоминающей пробирку, а затем помещение преформы в выдувную форму для заполнения сжатым воздухом. Третий метод, инжекционно-выдувное формование с вытяжкой, включает в себя элемент вытяжки перед выдуванием.

термоформование

В последние годы процесс термоформования пластиковых листов быстро развивался. Этот метод включает нагревание листа термопласта до податливого пластического состояния, а затем использование воздуха и / или механических вспомогательных средств для приведения его в соответствие с контурами формы.

Давление воздуха может быть от почти нуля до нескольких сотен фунтов на квадратный дюйм. Примерно до 14 фунтов на квадратный дюйм атмосферного давления необходимое давление достигается за счет освобождения пространства между листом и формой, чтобы использовать это атмосферное давление в своих интересах. Это называется вакуумным формованием, типом термоформования, который удовлетворительно воспроизводит конфигурацию пресс-формы в большинстве случаев формования.

Компрессионное формование

Это наиболее широко используемый метод обработки термореактивных материалов. Обычно он не используется для формирования термопластов. Компрессионное формование включает воздействие тепла и давления на материал в форме, чтобы он сжимался в определенную форму.

В этом процессе пластиковый формовочный порошок, смешанный с наполнителями для улучшения свойств конечного продукта, помещается непосредственно в открытую полость формы. Затем форму закрывают, применяя тепло и давление к пластику, заставляя его течь по всей форме. Пока нагретая форма закрыта, термореактивный пластик химически изменяется и окончательно застывает в форме формы. Три переменные компрессионного формования — давление, температура и время закрытия формы — различаются в зависимости от конструкции продукта и формируемого материала.

Трансферное формование

Как и компрессионное формование, этот метод используется для формирования термореактивных материалов и включает постоянное отверждение пластика в форме под воздействием тепла и давления. Однако, в отличие от компрессионного формования, трансферное формование включает в себя нагрев пластика до жидкого состояния, прежде чем он попадет в форму, и принудительное заполнение его в закрытой форме с помощью плунжера с гидравлическим приводом.

Трансферное формование было разработано для формования сложных изделий с небольшими глубокими отверстиями или множеством металлических вставок. В то время как компрессионное формование основано на сухой массе формы, которая может нарушить размещение металлических вставок и штифтов, образующих отверстия, пластиковый материал при трансферном формовании сжижается, так что он может обтекать эти металлические детали, не нарушая их положения.

Реакционное литье под давлением

Этот метод обработки является относительно новым, но быстро завоевал признание. При реакционном литье под давлением (RIM) два жидких компонента — полиолы и изоцианаты — смешиваются в камере при сравнительно низких температурах (75 градусов -140 градусов по Фаренгейту) перед впрыскиванием в закрытую форму, где происходит экзотермическая реакция. . Из-за этой реакции этот процесс потребляет гораздо меньше энергии, чем любая другая система литья под давлением.

Армированный ободок (R-RIM) включает добавление в полиуретан таких материалов, как рубленое или измельченное стекловолокно, для улучшения жесткости и модуля и, таким образом, расширения областей применения.

Экструзия

Этот метод может формировать термопластичные материалы в непрерывные листы, пленку, трубы, стержни, профили и нити. Кроме того, этот процесс используется для формирования из термопластов покрытий для проводов, кабелей и шнуров.

При экструзионном формовании сухой пластик сначала помещают в бункер, который подается в длинную нагревательную камеру. Пластиковый материал проталкивается через эту камеру с помощью непрерывно вращающегося винта. Достигнув конца камеры, расплавленный материал вытесняется через крошечное отверстие или фильеру, которая принимает форму, требуемую в конечном продукте. Когда пластиковый профиль выходит из матрицы, он помещается на конвейерную ленту, где охлаждается, чаще всего с помощью воздуходувки или путем погружения в воду.