Cum se formează produsele din plastic?

Descoperiți metodele de bază de prelucrare a materialelor termoplastice și termosecuri:

Materialele plastice sunt omniprezente, apărând în cele mai de ultimă oră tehnologii, precum și în cele mai banale articole. Acești polimeri – molecule asemănătoare lanțurilor – sunt atât de larg folosiți încât absența lor ar fi resimțită instantaneu și profund. Materialele plastice pot fi împărțite în două grupe: 1) termoplastice, care odată formate, pot fi încălzite și reformate în mod repetat și 2) termoplastice, care nu pot fi retopite odată formate. Iată modalitățile de bază prin care aceste două grupuri de materiale plastice sunt procesate:

Turnare prin injecție

Aceasta este metoda principală de formare a materialelor termoplastice. În turnarea prin injecție, materialul plastic este încărcat într-un buncăr și trece într-o unitate de injecție încălzită. Un șurub alternativ mută plasticul de-a lungul acestei camere lungi de încălzire, unde materialul este topit într-o stare fluidă. Când plasticul înmuiat ajunge la capătul acestei camere, este forțat la presiune mare printr-o duză și într-o matriță rece. Plasticul este conținut în această matriță, ale cărei jumătăți sunt ținute închise cu cleme, până când se întărește. Imediat ce materialul se solidifică, matrița se deschide, iar presa ejectează plasticul format.

Versiuni modificate ale acestei tehnici sunt uneori folosite pentru a procesa materiale termorigide. Dar pot apărea probleme deoarece plasticul termorigid înmuiat poate ajunge să se întărească în timp ce este încă în camera de încălzire. Pentru a rezolva această problemă, turnarea cu jet, turnarea offset și turnarea pe mașină de tip șurub lichefiază plasticul termorigid exact când trece prin duza de injecție în matriță.

Suflare

Această metodă este folosită pentru a forma obiecte goale din materiale termoplastice. În turnarea prin suflare, se formează un tub topit din material termoplastic și apoi se folosește aer comprimat pentru a sufla tubul, forțând materialul să ia forma interiorului unei matrițe de suflare răcită. Cele mai utilizate tehnici de suflare sunt extrudarea, injecția și injecția-stretch.

În turnarea prin extrudare prin suflare, materialul plastic este forțat printr-o matriță pentru a forma tubul de plastic topit, care este aruncat în aer de aer comprimat. Între timp, turnarea prin injecție prin suflare implică turnarea prin injecție a unei preforme - care seamănă cu o eprubetă - apoi introducerea preformei într-o matriță de suflare pentru a fi umplută cu aer comprimat. A treia metodă, turnarea prin injecție-întindere prin suflare, încorporează elementul de întindere înainte de formare prin suflare.

Termoformare

Procesul de termoformare a foliei de plastic a avansat rapid în ultimii ani. Această metodă implică încălzirea foii termoplastice la o stare de plastic conformă și apoi utilizarea aerului și/sau asistenței mecanice pentru a se conforma contururilor matriței.

Presiunea aerului poate fi oriunde de la aproape zero la câteva sute de psi. Până la aproximativ 14 psi de presiune atmosferică, presiunea necesară este realizată prin eliberarea spațiului dintre foaie și matriță pentru a profita de această presiune atmosferică. Aceasta se numește formare în vid, un tip de termoformare care va reproduce în mod satisfăcător configurația matriței în majoritatea aplicațiilor de formare.

Turnare prin compresie

Aceasta este cea mai utilizată metodă de prelucrare a materialelor termorigide. Nu este folosit în mod normal pentru a forma materiale termoplastice. Turnarea prin comprimare implică aplicarea de căldură și presiune asupra unui material într-o matriță, astfel încât acesta să fie stors într-o anumită formă.

În acest proces, pulberea de turnare din plastic, amestecată cu materiale de umplutură pentru a îmbunătăți proprietățile produsului final, este plasată direct într-o cavitate deschisă a matriței. Apoi matrița este închisă, aplicând căldură și presiune pe plastic și forțând-o să curgă prin matriță. În timp ce matrița încălzită este închisă, plasticul termorigid se schimbă chimic și se fixează permanent în forma formei. Cele trei variabile de turnare prin compresie - presiunea, temperatura și timpul de închidere a matriței - diferă în funcție de designul produsului și de materialul care se formează.

Turnare prin transfer

La fel ca turnarea prin compresie, această metodă este folosită pentru a forma materiale termorigide și implică întărirea permanentă a plasticului într-o matriță sub căldură și presiune. Spre deosebire de turnarea prin compresie, totuși, turnarea prin transfer include încălzirea plasticului la o stare fluidă înainte de a ajunge la matriță și forțarea acestuia într-o matriță închisă folosind un piston acţionat hidraulic.

Turnarea prin transfer a fost concepută pentru a modela obiecte complexe cu găuri mici adânci sau multe inserții metalice. În timp ce turnarea prin compresie se bazează pe un compus de matriță uscat care poate perturba plasarea inserțiilor metalice și a știfturilor care formează găurile, materialul plastic din turnarea prin transfer este lichefiat astfel încât să poată curge în jurul acestor părți metalice fără a le perturba poziția.

Turnare prin injecție cu reacție

Această tehnică de prelucrare este relativ nouă, dar a câștigat rapid acceptare. În turnarea prin injecție cu reacție (RIM), două componente lichide — polioli și izocianați — sunt amestecate într-o cameră la temperaturi relativ scăzute (75 grade -140 grade F) înainte de a fi injectate într-o matriță închisă, unde are loc o reacție exotermă. . Din cauza acestei reacții, acest proces consumă mult mai puțină energie decât orice alt sistem de turnare prin injecție.

RIM ranforsat (R-RIM) implică adăugarea de material, cum ar fi fibră de sticlă măcinată sau măcinată, la poliuretan pentru a îmbunătăți rigiditatea și modulul și, prin urmare, a extinde aplicațiile.

extrudare

Această metodă poate forma materiale termoplastice în folii continue, film, tuburi, tije, forme de profil și filamente. În plus, acest proces este utilizat pentru a forma materialele termoplastice în acoperiri pentru sârmă, cablu și cablu.

În turnarea prin extrudare, materialul plastic uscat este introdus mai întâi într-un buncăr care alimentează o cameră lungă de încălzire. Materialul plastic este împins prin această cameră de un șurub care se rotește continuu. La atingerea capătului camerei, materialul topit este forțat să iasă printr-o deschidere sau o matriță minusculă, care poartă forma necesară în produsul final. Pe măsură ce extrudarea plasticului iese din matriță, este plasată pe o bandă transportoare unde este răcită, cel mai frecvent cu suflante sau prin imersie în apă.