9. Основные методы переработки пластмасс.

Все методы переработки пластмасс имеют свои достоинства и недостатки, с учетом которых выбирается тот или иной вид переработки. 1) Литье под давлением. Переработка пластмасс литьем под давлением осуществляется на специальных высокопроизводительных литьевых машинах. Оформление изделий производится в холодных формах, которые не нужно периодически подогревать, так как отвердевание происходит благодаря охлаждению

Принцип изготовления. Материал в виде порошка или гранул загружается через бункер в нагретый цилиндр литьевой машины, переходит в нем в вязко-текучее состояние и с помощью плунжера передавливается через сопло в холодную форму, периодически присоединяемую к соплу литьевой машины. Заполнив форму, масса охлаждается и затвердевает, приобретая очертания формы. Готовое изделие извлекают из формы выталкивателем. Для ускорения расплавления пластмассы внутрь цилиндра вставляют металлическую торпеду с электрическим обогревом. Литьевые машины действуют в полуавтоматическом и автоматическом режимах. При меняются одно- и многогнездных формы. Мелкие и простые по конструкции изделия изготавливают в многогнездных формах. Цикл изготовления одного или нескольких даже сложнейших изделий составляет 20 – 60 сек. Характерными особенностями литых изделий являются блеск поверхности (как у застывшей жидкости) и наличие следов от литника (места выхода расплава из сопла литьевой машины). Достоинствами метода являются его высокая производительность, возможность полной автоматизации процесса. Недостатки метода – высокая стоимость формующего инструмента, сравнительно низкая производительность при изготовлении изделий сложной конфигурации. 2) Экструзия. Твердый полимер (в виде порошка или гранул) поступает в экструдер, разогревается в цилиндре и в виде вязкой массы непрерывно выдавливается шнеком через сопло, имеющее различные профили. При прохождении через сопло и выходе из него пластмасса охлаждается и затвердевает в виде профильных изделий (с сечением сопла). Методом экструзии из термопластов получают стержни, трубы, желоба, ленты, листы, пленки, волокна и нити, перерабатываемые потом в изделия.

Достоинство метода – высокая производительность, недостатки – сложность управления процессом и высокая стоимость оборудования. 3) Экструзия с раздуванием. Экструзионные машины – универсальные и автоматизированные агрегаты, комплектуемые с различными приемными устройствами, позволяющими изготовлять не только профильные, но и готовые надувные изделия и пленки. Сначала на экструдере выдавливанием изготавливают трубки требуемого сечения, а затем отрезки труб раздуваются в форме, составленной из двух половин. Набоковых отверстиях таких изделий обычно заметны следы от мест соединения разъемных частей формы. Шов (сварной) имеется лишь в нижней части изделия. Этот метода позволяет получать в виде рукава полые надувные изделия типа бутылей, флаконов, канистр. 4) Каландрование. Этот метод используется для получения пластин, листов и пленок из термопластов. Расплав полимерного материала пропускают через зазор между вращающимися валками каландра, лежащими один над другим. При этом происходит увеличение ширины ленты материала при одновременном ее утоньшении, в результате чего получается полотно заданной толщины и ширины. Готовую пленку на приемном устройстве разрезают на листы и сматывают в рулоны. 5) Пневматическое и вакуумное формование. Этот метод основан на действии атмосферного или избыточного давления воздуха или иного газа на разогретые заготовки (листы и трубки) термопласта. Принцип метода состоит в разогреве листовой заготовки выше температуры размягчения с последующим прижатием размягченного листа к копируемой форме избыточным давлением воздуха (1,5 – 5 атм) или разряженным воздухом (вакуумом, 0.9 атм). Преимущества метода – низкая стоимость формующего инструмента, возможность автоматизации процесса и организации его непрерывности. Недостатки – большое количество отходов, разнотолщинность получаемых изделий, относительно невысокая производительность. 6) Горячее штампование используют для изготовления из листовых термопластов изделий несложной формы. Заготовка из листа пластмассы прогревается на плитах, прижимается к матрице и формуется пуансоном. Изделия в штампах охлаждаются сжатым воздухом. Избыточную часть заготовки обрубают по контуру изделия и после извлечения его из штампа обрабатывают. Этот метод пригоден лишь для простой формы. Недостаток – быстрый износ формовочного оборудования (штампа). 7) Горячее прессование. Этим методом изготавливают изделия из различных термореактивных пластмасс. Принцип метода: Прессовочный порошок (обычно в виде таблетки) помещают в предварительно разогретую до температуры 160 – 185 С металлическую пресс-форму. При нагреве и под давлением (150 – 400 мПа) происходит прессование: пресс-композиция размягчается или плавится и заполняет объем пресс-формы, в которой охлаждается за счет реакций сшивания (для реактопластов), либо после заполнения пресс-формы в ней охлаждается до перехода в твердое состояние (для термопластов). Недостатки – низкая производительность и трудность автоматизации технологического процесса. 8) Механическая обработка. Изделия после различных методов формования получаются, как правило, с заусенцами и литниками, подлежащими удалению. Грат (облой) в виде затвердевших пленок пластмассы образуется на изделиях вследствие неплотности соединения разъемных частей пресс-формы. Удаление облоя, остатков литника, зачистку царапин и неровностей обычно производят на шлифовальных станках. Многие детали изготавливают вырубным штампованием из листовых пластмасс на специальных штампах. 9) Переработка спеканием. Спекание порошков, предварительно впрессованных в заготовку (трубку, лист), наиболее часто применяют при переработке фторопластов. Антикоррозионные покрытия на металлические детали некоторых изделий наносят методами пламенного или вихревого напыления. 10) Сварка и склеивание. Применяют их при изготовлении изделий из предварительно подготовленных деталей. Сварочные и клеевые методы соединения пластмассовых деталей успешно применяют при изготовлении тары и упаковки, плащей и накидок из пленки, при монтаже трубопроводов. Сварка – процесс получения неразъемного соединения конструкции изделия, основанный на тепловом движении или химическом взаимодействии макромолекул полимера, в результате которого исчезает граница соединений. Сварку осуществляют под горячим прессом или роликом, нагретым газом, токами высокой частоты, горячими инструментами. Склеивание позволяет осуществить склеивание материалов без изменения их свойств, но это очень долгий и многопроцессный метод. 11) Отделка и декорирование. Обычно изделия из пластмасс после формования не требуют специальной отделки. Лишь механически обработанные поверхности после зачистки облоя и литников тщательно полируют до блеска. Для некоторых изделий применяют двухцветное литье, а также декорирование их поверхности гравированием, горячим теснением, раскрашиванием (печать, деколь), металлизацией. Эти декоративные эффекты получают непосредственно при формовании изделия или после его окончания.