Способы обработки полимерных материалов

Методы обработки полимерных материалов

Применение различных технологических методов обеспечивает придание необходимых характеристик перерабатываемым полимерным материалам. Наиболее часто применяемыми способами обработки полимерного сырья являются:

Литье под давлением

Применение специализированных литьевых машин обеспечивает быстрый разогрев полимерного материала, загружаемого в виде гранул или порошка. Пластичная разогретая масса продавливается в присоединяемую холодную форму, обретая заданные очертания. Извлечение готовых изделий после отвердевания выполняется с помощью выталкивателя.

Применение экструдера позволяет получать изделия с различной формой профиля, формируемого определенным сечением сопла. Непрерывное воздействие вращающегося шнека на разогретый полимерный материал обеспечивает равномерную подачу материала, принимающего заданные свойства за счет формы выходного отверстия. Подача материала через щель определенных размеров обеспечивает получение полимерных листов или тонкой широкой пленки.

При необходимости создания полых изделий применяется последовательное выполнение операций выдавливания заготовок нужного размера с помощью экструдера с дальнейшей подачей воздуха под давлением, что обеспечивает изготовление продукции, обладающей заданными параметрами. Готовые изделия имеют сварной шов в нижней части и следы от соединения частей разъемных форм на боковых поверхностях.

Несложное оборудование для вакуумного формования обеспечивает простое получение тонкостенных полимерных изделий. После предварительного разогрева заготовки инфракрасным излучением между формой и размягченным материалом создается вакуумное разрежение, обеспечивающее равномерное обжатие формы листом полимерного материала.

Источник

Обработка пластика

Пластики или пластмассы – это материалы, в основе которых лежат синтетические высокомолекулярные соединения. Широчайшее применение в производстве получили пластики на основе синтетических полимеров. Обработка пластика является важным элементом, без которого не может обойтись ни одно современное производство.

Основные методы обработки

Методы обработки пластика определяются его свойствами и структурой. Основными являются:

Литье

Литьё – это особый процесс переработки пластика. Технология заключается в впрыске под давлением смеси полимера в литьевую форму, за чем следует его охлаждением. С помощью данного метода изготовляется треть общего объема деталей и изделий из полимерных материалов. Применяется чаще всего в крупносерийном и массовом производстве из пластмасс из-за высокой производительности и относительно высокой стоимости оснастки. Основное сырье для литья обладает широким диапазоном механических и физических свойств. Обычно для этого используют гранулы термопластов, термоэластопластов и термореактивные порошки.

После формовки почти все термопластичные материалы могут быть повторно переработаны. Термореактивные материалы же подвергаются необратимым химическим изменениям после переработки, что приводит к образованию нерастворимого и неплавкого пластика.

Экструзия

Экструзия – это технологический процесс переработки и обработки пластика, который заключается в продавливании высоковязкого материала на основе расплава, пастообразной многофазной дисперсной системы или металла через формующий инструмент. Это действие позволяет получить изделия с поперечным сечением желаемой формы. Методом экструзии в промышленности изготавливают различные погонажные изделия (плёнки, листы, оболочки кабелей, трубы, элементы оптических систем светильников). Многочервячные, одночервячные, поршневые и дисковые экструдеры являются основным технологическим оборудованием для переработки полимеров методом экструзии в готовое изделие или деталь.

Технология экструзии заключается в выдавливании расплава пластика через калиброванное отверстие мундштука. Поперечная форма изделия определяется сечением отверстия. Этим методом производят трубы, стержни разного профиля, пленки и листы.

Литьевое прессование

Способ литьевого прессования заключается в то, что композицию из пластика в расплавленном жидком состоянии выжимают в ручей пресс-формы и устаивают до затвердевания. Этот метод дает возможность производить сложные изделия из высоковязких термопластов и термореактивных смол с выступами, выемками, ребрами и резьбами.

Вальцевание

Вальцевание – это технологический процесс переработки пластиков, который состоит в неоднократном пропускании материала сквозь зазор между вращающимися навстречу друг другу нагретыми металлическими валками. Материал переходит из твердого стеклообразного состояния в вязкотекучее под воздействием температуры и механических усилий в зазоре между вальцами. При этом процессе пластик подвергается деформации, размягчается, смешивается и становится однородным. От вальцевания материала сжимается, что сопровождается деформацией сдвига. Большие сдвиговые напряжения в рабочем зазоре приводят к необратимой механодеструкции или уменьшению молекулярной массы макромолекул.

Технология вальцевания применяется для смешивания ингредиентов с полимерами, для получения листов и пленок, совмещения полимеров с пластификатором, для получения блок и привитых сополимеров и для подогрева и размягчения уже готовых полимеров.

Вакуумная и пневматическая формовка

Вакуумная формовка – это технологический процесс производства из листовых полимерных материалов единичных или серийных изделий и деталей, который осуществляется путем придания пластику формы матрицы под воздействием вакуума и температуры. Процессе производства заключается в следующем: лист пластика нагревают до температуры размягчения, и он плотно облегает поверхность матрицы за счет создания отрицательного давления. Стандартизированный метод вакуумной формовки состоит из нескольких этапов, которые включают в себя фиксацию заготовки на матрице, нагрев полимерного листа, предварительное растяжение листа, откачку воздуха из матрицы и вдавливание заготовки, охлаждение материала, извлечение изделия из матрицы и заключительную доработку изделия.

Сварка

Сварка пластика – это технологический процесс производства неразъемных соединений элементов конструкции при помощи диффузионно-реологического или химического воздействия макромолекул полимера, в следствии которого между поверхностями конструкции пропадает граница раздела и возникает структурный переход от одного полимера к другому.

Наиболее эффективно диффузионно-реологический процесс взаимодействия поверхностей сварки деталей осуществляется в стадии вязкотекучего состояния материала, когда молекулы полимера имеют наименьшую плотность упаковки и наибольшую подвижность. С помощью действия растворителя в некоторых случаях становится возможным достичь разрыхлений структуры полимера. Скорость и степень диффузии находятся в зависимости от полярности звеньев полимеров и их молекулярной массы. Скорость протекания диффузии увеличивается с их снижением.

Выбор метода сварки пластмасс зависит от свойств материала. Сварка может осуществляться разнообразными методами – термическим (экструдируемой присадкой или нагретым газом), механическим (вибротрением, трением или ультразвуком) или термомеханическом (контактная тепловая сварка с использованием ТВЧ или ИК-лучей).

Вспенивание

Вспенивание – это технологический процесс производства пластика, который заключается в введении газообразующих наполнителей в пластик. Этот метод используется в производстве изделий с высокими шумо-, тепло- и виброизоляционными свойствами. Для вспенивания используют полистирол, мочевиноальдегидные и фенолформальдегидные смолы, ацетат целлюлозы, поливинилхлорид и каучуки. Вспенивание применяют для создания ячеистых конструкций с очень низкой объемной массой.

Горячее напыление

Также полимеры используют для нанесения покрытий на пластмассу с целью защиты от коррозии и эрозии, на бумагу, ткань, дерево, металл и в декоративных целях. Например, можно наносить на поверхность обработки жидкую композицию, высыхающую при испарении растворителя. Такие покрытия наносят способом горячего напыления пластика, который предварительно прошел через воздушно-ацетиленовое пламя.

Механическая обработка на станках

Пластики можно резать при помощи ленточной или циркулярной пилы. Выбор инструмента зависит с формой заготовки.

Следует быть очень внимательными к теплу, которое при работе выделяется от инструмента во время механической обработке. Рекомендуется использовать только подходящие лезвия пил для каждой формы и вида материала для того, чтобы пластик не нагревался и не повреждал оборудование. Это необходимо потому, что выделенное тепло рассеивается по всей площади лезвия.

Обработка пластика при помощи ленточных пил позволяет получать качественные края обрабатываемой детали. Этот инструмент дает возможность создавать универсальные прямые, непрерывные и нерегулярные типы разрезов.

Для фрезеровки необходим специальный станок. Для полного удаления отходов производства и уменьшения вероятности перегрева оборудования необходимо использовать инструмент с местом для отвода стружки. Технологию пошагового фрезерования рекомендуется применять при обработке пластика, который не терпит чрезмерного накопления тепла. В целом фрезерную обработку следует проводить на высокой скорости при средней скорости подачи.

Для получения наилучшего результата в обработке пластика на токарных станках следует использовать специальные фрезы для различного обрабатываемого материала. Токарные работы предпочтительно производить при высокой скорости резания. Минимальная глубина резки должна насчитывать 0,5 мм. Для охлаждения изделия необходим сжатый воздух. Поддерживающая подставка позволит стабилизировать деталь и не допустить образование деформаций. Это помогает уменьшать жесткость пластика.

Прессование

Прессование – это технологический процесс формообразование изделий в закрытой полости (ручье) металлической пресс-формы. При горячем прессовании нагретую композицию из гранул ткани, пропитанных смолой, помещают в специальную нагретую емкость. Расплав заполняет всю полость ручья при смыкании половинок пресс-формы. Затем изделие выдерживают в пресс-форме до затвердения.

При холодном прессовании операцию проводят при давлении 14-120 мегапаскалей и комнатной температуре. Для отверждения полученное изделие нагревают до 80-260 градусов. Такой метод применяется для получения неглубоких корпусных деталей. Этим способом модифицируют композиции на основе фенолформальдегидных смол и асфальтопековые пластмассы.

Подогрев пресс-формы и пластика осуществляется паром, токами высокой частоты, перегретой водой и т.п. Материалы на основе армированных полиэфирных пластиков, фенолформальдегидных смол и аминопластов чаще всего перерабатываются горячим прессованием. Этот метод используют для получения мелких и корпусных деталей.

Производство из пластика: технические возможности

Техническое оснащение позволяет нам работать практически с любыми видами пластика, изготавливать пластиковые детали, обрабатывать капролон и нейлон, высокомодульный пластик.

Обработка пластика производится на современном оборудовании, станках с ЧПУ, что позволяет производить изделия с высоким качеством, любых размером любых форм.

Пластик, капролон – размер деталей: от 1 мм до метра.

Мы принимаем заказы на обработку или изготовление изделий из пластика от 1 штуки, до серийного выпуска.

Все работы проводятся по ГОСТ 11710-66.

Обработка пластика: сроки, цена, гарантии

Мы выполняем заказы минимальным сроком от 1 дня.

Цена изготовления изделий из пластика и капролона зависит от вида материала, сложности и скорости изготовления.

Гарантия – 1 год.

Сроки эксплуатации – до 5 лет.

На выходе вы получаете изделие в индивидуальной упаковке и сертификат соответствия.

Источник

Методы обработки полимерных материалов

Обработка полимерных материалов – это процесс воздействия на полуфабрикаты и заготовки из различных термопластичных и термореактивных полимеров с целью модификации их свойств в соответствии с требованиями к готовому изделию. Не следует путать обработку и переработку, так как переработка – это получение заготовок и полуфабрикатов из первичного или вторичного сырья (отходов). А обработка – это воздействие на уже сформированные полуфабрикаты и заготовки.

Механические методы воздействия

Чаще всего обработка полимеров сводится к механическому воздействию на полимерные полуфабрикаты (листы, рукава, пленки и прочие заготовки). Основные методы:

• Резание. С помощью специальных установок под давлением выполняется разрезка и раскройка. Таким методом обрабатывают листовые термопласты в ходе изготовления изделий более сложной конструкции.
• Точение, фрезерование. Данные способы позволяют обеспечить высокую точность при изготовлении изделий сложной конфигурации. Зачастую изготовленные методом литья под давлением или экструзии детали доводят до нужных габаритных параметров методом фрезерования.
• Прокатка, каландрование и прочие подобные способы. Прохождение листового материала через систему валов с целью придания необходимых форм, состояния, габаритов, а также увеличения прочности в направлении прокатки.
• Сверление. Выполнение отверстий с помощью специальных сверл, рассчитанных на работу с полимерами. Главная особенность – устранение заусенцев и неровностей, которые могут возникать по краям отверстия в ходе сверления.
• Склейка. Клеевые соединения предполагают применение специальных составов, предназначенных для использования с полимерами. Применяются для получения изделий сложной конструкции.
• Механическая сборка. В данном случае пластиковые детали рассматриваются как отдельные конструктивные элементы, которые соединяются друг с другом при помощи винтов, шпилек, замков, заклепок и прочих крепежных элементов. Используются пластиковые либо металлические соединения.

Физические и химические методы воздействия

Кроме перечисленных способов механической обработки, также широко распространенными являются методы воздействия, основанные на физических и химических свойствах полимеров:

• Термическая обработка. Существуют многочисленные технологические процессы, предполагающие подогрев полимерных заготовок. Могут применяться различные виды вакуумного формования разогретой заготовки, а также технологии, предполагающие внедрение в полимер дополнительных элементов (получение композитных материалов). Распространенная практика – внедрение высокопрочных волокон для того, чтобы армировать менее прочный полимер.
• Ультразвуковая обработка. Чаще всего сочетается с термической обработкой и предполагает различные улучшения свойств готового изделия, например – снятие остаточных напряжений.
• Сварка. В отличие от склейки, которая предполагает применение клея, соединяющего две поверхности, сварка позволяет добиться коэффициента прочности соединительного шва 1.0, то есть место соединения не уступает любой другой точке изделия по физическим характеристикам.
• Радиационное облучение. Относительно экзотический метод воздействий, применяемый в том случае, когда нужно регулировать молекулярную структуру изделия. К примеру, бомбардировка термопластов альфа-излучением с определёнными параметрами позволяет придать материалу сетчатую структуру.

Сложное изделие – комбинированная обработка

На практике перечисленные методы обработки сочетаются в различной последовательности. Чем крупнее и сложнее по конфигурации изделие, тем больше методов пост-обработки применяется к исходным полимерным заготовкам для получения желаемого результата.

Источник