Тема 2.Методы переработка пластмасс в изделия.

Переработка пластмасс в изделия осуществляется одним из следующих способов: экструзией, литьем под давлением, формованием в пресс-формах, формованием в штампах, вакуумным и пневматическим формованием, сваркой, склейкой, механической обработкой.

На выбор способа оказывает влияние вид пластмасс (термореактивные или термопластичные), конфигурация и геометрические размеры изделия, вязкость или текучесть пластмассы и т. д.

Экструзией —процесс получения изделий из полимерных материалов путем продавливания расплава материала через формующее отверстие в экструдере.

Экструзией (формование выдавливанием) получают изделия из термопластов в виде бесконечных труб, стержней, лент и т. п. на червячных прессах (экструдерах).

Исходные материалы, загружаемые в пресс через бункер, нагреваются с помощью вмонтированных в пресс водяных, паровых или электрических нагревателей, перемешиваются и нагнетаются шнеком в формообразую­щий мундштук. Выходящее из пресса изделие охлаждается воздухом или водой и разрезается на части нужной длины.

Литье под давлением -технологический процесс переработки пластмасс, путем впрыска их расплава под давлением в пресс-форму с последующим охлаждением.

Это способ формования изделий из термопластов в вязко-текучем состоянии в литьевых машинах.

Исходный материал из бункера через дозатор поступает определенными порциями в обогреваемый цилиндр машины. Разогретый до вязко-текучего состояния материал подается поршнем или шнеком через сопло цилинд­ра в пресс-форму, заполняет ее полость и выдерживается в ней в течение некоторого времени (1—2 минуты) для фиксации формы изделия. Затем пресс-форма раскрывается и из нее извлекается готовое изделие.

Формование в пресс-формах — наиболее широко распространенный способ изготовления изделий из термореактивных пластмасс. Прессование производится на гидравлических прессах под давлением 10—25 МН/м²(200—250 кгс/см²). Пресс -материал поступает в нагретую до 130—200°С пресс-форму. Под действием температуры и давления пресс- материал размягчается и заполняет всю полость пресс-формы, которая через некоторое время, достаточное для отверждения материала, раскрывается, и изделие выталкивается.

Формование в штампах применяется для изготовления изделий незамкнутого контура (стекла кабин, обтекателей, козырьков и др.) из листовых термопластов (винипласта, органического стекла, полиэтилена). При формовке детали выдерживают в штампах под определенным давлением до температуры 40—45°С. Затем от­формованное изделие охлаждается в штампе для фиксации полученной им конфигурации. Для получения поверхности лучшего качества применяют штампы, изготовленные из дерева, а рабочие поверхности пуансона и матрицы оклеивают замшей или байкой.

Вакуумное и пневматическое формование используется для изготовления деталей сложной пространственной формы (колпаков и деталей для оптики и светотехники) из листового термопласта (органического стекла) с достаточно высокими оптическими свойствами так как во время формования предварительно подогретый материал не скользит по оформляющей поверхности штампа. Роль пуансона или матрицы выполняет упругая среда — атмосферное давление или сжатый воздух. Вакуумное и пневматическое формование применяется также при изготовлении крупногабаритных изделий и из некоторых термореактивных пластмасс с высокопрочными наполнителями (стеклянным волокном, стеклянной тканью).

Сварка — метод обработки пластмасс применяется для соединения деталей из термопластов контактным методом с присадочным материалом или без него. Термопласты, имеющие ограниченную пластичность при нагревании (винипласт, фторопласты и др.) свариваются с применением присадочного материала в виде прутков или пасты. Реактопласты (например, стеклопластики) свариваются с присадочным материалом ТВЧ и без него или ультразвуком. Присадочные материалы в виде прутков, подогретые горячим воздухом, а присадочные пасты в холодном состоянии плотно укладываются в паз между соединяемыми деталями. После этого детали прижимают друг к другу и прогревают. Без присадочного материала свариваются термопласты, приобретающие высокую пластичность в нагретом состоянии (полиэтилен, полиамиды и др.). В этом случае свариваемые поверхности, тщательно пригнанные, прижимают друг к другу под давлением 0,2—0,3 МН/м² (2—3 кгс/см²) и прогревают токами высокой частоты, ультразвуком или другим способом. Взаимная диффузия макромолекул приводит к соединению свариваемых поверхностей с прочностью, равной прочности основного материала.

Склеивание является одним из способов соединения пластмасс между собой, а также с металлом и другими материалами. Клеевое соединение прочнее надежнее и экономичнее соединений на заклепках. Органическое стекло также хорошо склеивается 3%-ным раствором полиметилметакрилата в дихлорэтане, однако склеенная им поверхность становится матовой, что является существенным недостатком.

Вопросы для закрепления знаний

1. Что такое экструзия?

2. Что такое литье под давлением?

3. Что такое прессование?

4. Что такое штамповка?

5. Что такое пневмо и вакуум формование?

6. Что такое склеивание?

7. Что такое сварка?