что такое литьевой пластик

ТЕХНОЛОГИЯ ЛИТЬЯ ПЛАСТМАСС ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Детали из пластмассы широко используются во всех отраслях промышленности. Сфера деятельности человека также связана с использованием пластика от строительных материалов и бытовой техники до кухонной утвари. Самым популярным способом изготовления различных изделий является технология литья пластмасс под давлением. Современное оборудование предоставляет возможность автоматизировать производственный процесс и получать продукцию с отличными техническими характеристиками в сжатые сроки при минимальных вложениях средств. Полимерные изделия подлежат вторичной переработке, поэтому являются экологичным материалом.

Мы проконсультируем вас по любым вопросам!

Что такое литье пластмасс под давлением

Крупносерийное и массовое производство пластиковых деталей предусматривает сложный технологический процесс по впрыскиванию расплавленного пластика под высоким давлением в подготовленную литьевую форму, изготовленную из металла. Жидкая масса равномерно заполняет объем и кристаллизируется, приобретая требуемую форму. Благодаря технологии литья под давлением удается получить качественные изделия. Для реализации метода применяется сложное дорогостоящее оборудование, обеспечивающее высокую производительность. С использованием данного способа производится почти половина полимерных деталей. В качестве сырья для производственного процесса применяются гранулы термопластов, а также термореактивные порошки, придающие готовым изделиям требуемые физические и эксплуатационные качества. Термопластичные компоненты сохраняют свои параметры при вторичной переработке, а термореактивные подвергаются невозвратным химическим реакциям и образуют неплавкий материал.

Подготовленные полимерные компоненты загружаются в бункер литьевой машины, в котором они плавятся и гомогенизируются. Далее масса на скорости, благодаря создаваемому давлению, впрыскивается через специальные каналы в подготовленную форму. Происходит быстрое заполнение полости. После застывания образуется отливка. От скорости впрыска зависит качество полимерных изделий. Большей популярностью пользуются червячные пластикаторы. Они характеризуются высокой производительностью и лучшей гомогенизацией расплавленной массы. Менее популярное оборудование поршневого типа. Оно обеспечивает подачу расплавленного полимера с высокой скоростью в литьевую форму и предоставляет возможность получить эффект мрамора в случае подготовки смеси из разноцветных пластмасс. На производстве допускается использование раздельного метода. Он предусматривает подготовку расплавленной массы в предпластикаторе с червячным механизмом, а дозирование и впрыскивание вязкой массы в форму выполняется благодаря оборудованию поршневого типа.

Сырье, материалы для литья пластмасс под давлением

Сырьем для литья пластмасс являются термореактивные порошки, а также гранулы термопластов и термоэластопластов. Все материалы обладают различными механическими и физическими характеристиками.

Преимущество термопластичных материалов в том, что их можно подвергать повторной переработке после процесса формовки. Термореактивные материалы в процессе формовки изделия подлежат химическим процессам, которые приводят к превращению сырья в неплавкий и нерастворимый материал.

Область применения литья полимеров под давлением

Применяя технологию, которая предусматривает литье пластмасс под давлением, предоставляется возможность изготовить простые и сложные пластиковые детали. При этом отсутствуют ограничения по габаритам и количеству изделий. Данный способ применяется в автомобилестроении, электронике, химической и многих других отраслях промышленности. С использованием способа литья пластмасс удается быстро и с требуемым уровнем качества изготовить:

Преимущества данной технологии

Для производства крупных партий изделий из полимеров технология литья пластмасс под давлением характеризуется достоинствами, которые заключаются в высокой точности отлива. Благодаря инжектированию расплавленной массы с повышенной скоростью обеспечивается равномерное наполнение формы, включая микроскопические отверстия. Метод характеризуется многими достоинствами, благодаря которым он пользуется популярностью:

Технология, предусматривающая давление литья, отличается существенными затратами на этапе подготовки, поэтому для изготовления единичных изделий или мелких партий ее использование является нерентабельным.

Поэтапное производство

Процесс, организованный по технологии литья под давлением, выполняется поэтапно. Комплексные работы состоят из подготовительных операций и формирования изделия.

Подготовительные работы предусматривают 3D моделирование будущих изделий. С целью создания модели специалистами анализируются и изучаются чертежи, фотографии и описания продукции. После создания с помощью специального программного обеспечения и утверждения трехмерной модели выполняются следующие операции:

В зависимости от сложности изделий на выполнение подготовительных работ может потребоваться несколько недель или месяцев. От полноты и точности проведения операций на этом этапе, зависит качество будущей полимерной продукции.

Процесс формирования изделий предусматривает:

Окончательная стоимость продукции рассчитывается индивидуально для каждого вида и зависит от конструктивной сложности изделия, типа полимерного материала, объема партии продукции и прочих факторов.

Методы, используемые для литья пластмасс под давлением

Для реализации технологии производства изделий из расплавленных полимеров применяются термопластавтоматы (ТПА), представляющие собой специальные литьевые агрегаты, отличающиеся расположением инжекционных узлов. Обеспечивается впрыск расплава вертикально вниз или в горизонтальной плоскости. По типу применяемого сырья классифицируют ТПА, обеспечивающие однокомпонентное или многокомпонентное литье пластмасс под давлением, выполняемое разными способами.

Инжекционный

Данный способ является самым распространенным. Нужная порция расплавленной массы скапливается в цилиндре и под напором инжектируется в форму. Давление литья обеспечивается на уровне 200 МПа. Процесс подачи массы происходит за секунды. В результате удается изготовить сложные по конфигурации детали. Предоставляется возможность получить разную толщину стенок. В качестве сырья могут использоваться термопласты и термореактивные пластикаты. Возможно использование многогнездной литьевой формы. Объем расплавленной массы должен точно соответствовать литникам.

Интрузионный

Разработан для отлива толстостенных пластмассовых изделий. Данный метод литья пластмасс предусматривает подачу расплавленного материала в пресс-форму благодаря вращению червячного механизма. С целью компенсации естественной усадки, образуемой после охлаждения массы, червяк уже осевым движением подает недостающий расплав. При реализации этого способа количество впрыскиваемой массы может превышать объем, требующийся для отлива детали. Давление литья незначительное, поэтому метод применяется для получения изделий простой формы с ограниченной гнездностью.

Инжекционно-прессовый

Этот метод литья пластмасс позволяет производить изделия, характеризующиеся большой прессовочной площадью. Падение давления в процессе наполнения объема обуславливает разные прочностные характеристики в центре и в крайних зонах деталей. Особенность технологии в формировании давления массы не только благодаря инжекции, но и благодаря применению прессового механизма перемещающегося узла. Поэтому применяются формы, конструктивно предусматривающие перемещение частей после их соединения.

Инжекционно-газовый

ИГЛ является новым методом, использующимся для переработки полимеров. Сущность технологии заключается в расплаве сырья и подачи массы через инжекционные узлы с целью заполнения формы на 80‒95%. Через специальный ниппель с помощью компрессора под давлением 80 МПа закачивается газовая смесь (углекислый газ). Она раздувает расплав, заполняя все углубления и увеличивающая толщину пластика. После формирования детали газ испаряется в специальный приемник, а в форму подается необходимое количество расплавленной массы для окончания изготовления изделия.

Инжекционно-газовое литье под давлением предоставляет возможность сэкономить почти половину используемого дорогостоящего сырья, уменьшить вероятность получения брака, сократить время производственного цикла, а также оптимизировать стоимость оснастки. Технология требует точного управления ЛМ, отличается сложной конструкцией сопел и повышенными требованиями к литьевой системе.

Многослойный

Данный способ предусматривает применение для процесса двух или трех инжекционных узлов с целью пластикации полимера, отличающегося определенными свойствами. В результате получаются многоцветные детали, структуру которых составляют полимерные материалы разного вида. Многослойный метод литья пластмасс используется для производства гибридных конструкций, у которых неответственные части изготавливаются из вторичного сырья.

Сэндвич-литье

Технологией предусматривается переменная подача в форму расплавленного полимера из разных пластикаторов. С этой целью к литнику с переключающим механизмом, в качестве которого используется игольчатый клапан, подключаются два инжекционных модуля. Клапан с определенной последовательностью или одновременно подключает их к пресс-форме. Из первого под давлением инжектируется масса для формирования наружного покрытия изготавливаемой детали. Внутренние полости заполняются полимером, поступающим из второго узла. На последнем этапе снова коммутируется первый узел для добавления расплава.

Соинжекционный

С целью обеспечения литья под давлением данного типа используются сопла, изготовленные по специальной конструкции в виде разделительной головки. Этот способ широко используется с целью получения деталей, имеющих более двух слоев, полностью или частично отличающихся цветом.

Литье в многокомпонентные формы

Метод MСIM предоставляет возможность организовать производство разноцветных изделий, отличающихся разноплановой конструкцией. В этих деталях центральные и периферийные части изготавливаются из разного полимерного материала. При реализации этого способа инжекционные узлы работают в стандартном режиме, а конфигурация детали формируется с помощью особенной структуры пресс-формы. Она конструктивно состоит из двух систем, замыкающихся с первым и вторым узлом, а также включает подвижные вставки, сдвигающиеся с помощью пневмоприводов. Каждая вставка формирует конструктивные элементы детали. Узлы работают в разных режимах (инжекции или интрузионном) независимо друг от друга. Благодаря такой конструктивной особенности удается формировать изделия больших размеров.

Ротационный

Данный способ представляет собой разновидность литья пластмасс в сложные формы с применением вставки съемного типа. После того, как сформируется центральная часть детали (работает первый узел), вставка удаляется. В освободившийся объем поступает расплавленная масса из второго модуля. Производственный цикл отличается дополнительной операцией, предусматривающей разъединение литьевой формы с целью удаления или установки вставки. Данный метод отличается более низкой производительностью.

Мы проконсультируем вас по любым вопросам!

Особенности применения различных полимеров

Для литья пластика под давлением используются разные компоненты, отличающиеся физическими параметрами.

Полиэтилен низкой плотности

ПЭНП характеризуется быстрым расплавлением. После охлаждения кристаллизируется и меняет твердость. Требуется соблюдать определенное давление и обеспечить максимально равномерный нагрев пресс-формы. Поэтому для охлаждения, вход воды обеспечивается возле литниковых сопел, а отвод в дальней точке. Заполнение охлаждающей жидкостью выполняется быстро с хорошей вентиляцией формы.

Полиэтилен высокой плотности

ПЭВП по сравнению с полиэтиленом НП отличается лучшей кристаллизацией и меньшей степенью текучести в расплавленном виде. Литье пластмассы этого типа широко практикуется для получения изделий с тонкими стенками, но при этом обеспечивается достаточная жесткость конструкции.

Полипропилен

ПП отличается кристалличностью, не превышающей 60%. Процесс выполняется при пониженном давлении и достаточно высокой температуре пластикации, которая в зависимости от марки материала может достигать 280 ºС. Давление расплава формируется на уровне 140,0 МПа. Вязкость полученной массы регулируется скоростью сдвига и незначительно зависит от температурного режима.

Полистирол

ПС представляет собой материал, который в результате применения технологии литья под давлением отличается легкой текучестью в расплавленном виде. Позволяет изготавливать изделия, которые характеризуются жесткостью конструкции и тонкими стенками. Полимер чувствительный к перегреву.

Полистирол ударопрочный

УПС – полимер, отличающийся несколько большей вязкостью, чем обычный полистирол и дает при охлаждении большую усадку. Применяется для тонкостенных деталей с повышенной устойчивостью против механического воздействия.

Акрилонитрил-бутадион-стирольный пластик

АБС-пластик характеризуется большой вязкостью в расплавленном состоянии, отличается трудной переработкой и требует повышенного давления. Применяется для изготовления деталей с тонкими стенками, но в отличие от, например, полистирола, АБС-пластик имеет высокую жесткость и устойчивость к ударам.

Полиметилметакрилат

ПММА позволяет получать изделия разной формы и конфигурации. Отличается низкой термической стабильностью и чувствительностью к перегреву с потерей физических параметров. Требует дополнительной сушки. В процессе обработки нужен точный температурный контроль. Особенность материала в образовании пузырей при инжектировании в холодную пресс-форму, поэтому в ней минимизируется количество плавных переходов.

Поливинилхлорид

Для литья под давлением широко применяется ПВХ, характеризующийся легкостью обработки. Материал чувствителен к соблюдению температурного режима и теряет свойства при перегреве. При нахождении в расплавленном состоянии отличается нестабильностью и автокаталитической деструкцией, проявляющейся в разном цветовом оттенке. Диапазон цвета может меняться от слоновой кости до вишневого оттенка. Для получения всех свойств полимера требуется осуществлять процесс пластикации за минимальное время.

Полиамид

ПА представляет собой кристаллический термопласт, отличающийся гигроскопичностью и хорошей текучестью массы. При нахождении в расплавленном состоянии объем увеличивается на 15%. По причине низкой термической стабильности процесс литья пластмасс этого типа выполняется за минимальное время. В расплаве возможно образование пузырей. Материал требует дополнительного времени для тщательной просушки. Процесс пластикации обеспечивается при давлении 100 МПа. При наполнении литьевых форм допускается ориентация частиц.

Поликарбонат

ПК является теплостойким полимером. Характеризуется высокой термостабильностью и повышенной вязкостью в расплавленном состоянии, зависящей от температурного режима. Пресс-форма нагревается до температуры 100 ºС. По причине повышенной гигроскопичности материала, для нормального литья под давлением требуется предварительный прогрев в цилиндре литьевой машины и тщательная сушка.

Полиэтилентерефталат, полибутилентерефталат и полиоксиметилен

ПЭТФ, ПБТФ и ПОМ классифицируются как полимеры, отличающиеся высокой термической стабильностью. Процесс литья пластмасс этого типа предусматривает дополнительную сушку, выполняемую до снижения влаги на уровень 0,01%. В расплавленном состоянии имеют вязкость средней степени, которая снижается при уменьшении температуры. Для получения тонкостенных изделий используется раздув с использованием воздуха.

Основные виды брака и методы его устранения

В процессе литья под давлением по причине нарушения технологичного процесса, превышения температуры расплава и по причине других факторов возникают дефекты, которые снижают качество продукции:

Примеры браков и способы устранения

Качественное и соответствующее требованиям стандартов литье пластмасс под давлением обеспечивается при условии использования технически исправной машины, строгого выполнения технологических этапов и применения качественного сырья. В таблице перечислены типы брака и действия по их недопущению.

Технология литья под давлением, реализуемая на современном оборудовании с соблюдением требований процесса и применением качественного сырья позволяет изготавливать в большом количестве качественные изделия, востребованные в разных отраслях промышленности и бытовых условиях. При выборе оптимального метода пластикации удается наладить рентабельное производство деталей любой сложности.

Источник

Что такое жидкий пластик и для чего он нужен

Все привыкли, что такой материал, как пластмасса, представлен жесткими или упругими изделиями, тем не менее, в последние годы появился жидкий пластик, и многие интересуются, что это такое, и где он может применяться в быту.

Что такое жидкий пластик

Жидкие пластики – понятие, включающее в себя разнообразие материалов, производимых на основе полимеров, которые имеют текучую консистенцию, переходящую в твердую форму при химических процессах или воздействии воздуха и определенной температуры.

Производители выпускают несколько видов подобного материала, различающегося по своей функциональности, составу, области использования и внешнему виду.

По составу жидкая пластмасса подразделяется на:

Однокомпонентные составы производятся с использованием органического растворителя, где наполнителем выступает полиуретан или алкидной, акриловой смолы, в состав которых вводятся необходимые добавки в виде пластификаторов, модификаторов, пигментов и прочих добавок, усиливающих эффект жидкого пластика и придающих ему особые свойства.

Отдельно следует сказать о двухкомпонентных литьевых составах, которые в результате смешивания двух веществ затвердевают в течение нескольких минут.

Жидкий пластик – применение однокомпонентных составов

Используется жидкий полимерный состав в зависимости от входящих в его состав ингредиентов, в самых различных целях и местах.

Жидкая пластмасса в виде красок и эмалей на полиуретановой основе, алкидной и акриловой базе преимущественно используется для защиты поверхностей от негативных воздействий окружающей среды, а благодаря входящим в состав окрашивающим пигментам, придает поверхностям из различного материала еще и декоративность. Полиуретановая эмаль активно используется для защиты бетонных полов, металлических и деревянных конструкций, каменных поверхностей, композитных материалов, как внутри помещений, так и снаружи, но с их предварительной грунтовкой.

Полимерное покрытие отличается высокой устойчивостью к воздействию ультрафиолета, механических нагрузок, высокой влажности окружающего воздуха, температурным перепадам. Подобная функция эмали способствует увеличению срока эксплуатации конструкций, окрашенных полиуретановыми красками. Яркий пример высокой износостойкости полимерных красок – дорожная разметка на автотрассах и пешеходных переходах, которая без потери своих качеств может эксплуатироваться годами. В быту такие эмали нашли применение в сфере ремонта. Ими можно окрашивать уличные лестницы, фасады и малоформатные архитектурные изделия в ландшафте загородных домов, внутренние поверхности в таких помещениях как ванные комнаты, санузлы, балконы и лоджии.

Жидкий пластик для металла

Для защиты металлических конструкций от ржавчины применяется краска в виде эмали, изготовленная на базе алкидной смолы, органического растворителя и полимерного наполнителя. Преимуществом подобного материала служит то, что эмаль может применяться на металлических поверхностях как новых, так и подверженных уже процессу коррозии, с предварительной очисткой отслаивающихся мест старой краски. Благодаря образующейся полимерной пленке на поверхности конструкции, поверхность надежно защищена от воздействия атмосферных осадков и коррозии. В быту такая краска может быть использована для окраски балконных решеток, металлических изделий козырьков над входными дверями, лестниц, архитектурных малых форм на загородном участке, гаражных ворот, труб водо- тепло- и газоснабжения.

Жидкий пластик для ванной

Пластмасса в жидком виде преимущественно используется для герметизации стыков между самой ванной и стенами, кафельным полом и вертикальными поверхн6остями и для обновления покрытия ванны либо душевого поддона. Реставрация старой ванны может осуществляться несколькими способами с использованием различных составов:

Реставрация ванны акриловым составом осуществляется наливным методом, когда распыленный материал растекается по поверхности ванны, образуя ровную по всей площади прочную пленку. В результате такого ремонта ванна становится как новая, повышается ее стойкость к механическому воздействию, более длительному сохранению температуры налитой воды, снижается риск развития плесени и грибков.

Жидкий пластик, применяемый для ремонта поверхности сантехнического прибора, дает возможность значительно сэкономить семейный бюджет. В этом случае отпадает необходимость покупки новой ванны и проведения обязательного ремонта пола и стен в этом помещении после демонтажа старого изделия и установки нового. Пользоваться отреставрированной ванной можно уже через полтора суток. Производитель жидкого пластика для ванн гарантирует сохранение покрытия на протяжении двадцати лет, если эксплуатация будет проводиться правильно.

Жидкий пластик для окон

Если не так давно при установке пластиковых стеклопакетов для герметизации щелей и зазоров использовался силиконовый герметик, то сегодня на смену ему пришел жидкий пластик. Материал используется для ликвидации пустот, образующихся в процессе установки стеклопакетов, изготовленных из ПВХ, монтажа оконных откосов, подоконной доски и прочих пластмассовых деталей, которые входят в комплект оконного блока. Клеящий состав представляет собой густую жидкость белого цвета или прозрачную. После высыхания материал приобретает вид эластичной пленки, которая намертво соединяет нужные детали наподобие диффузной сварки. В результате образуется монолитная поверхность, без мельчайших зазоров и щелей.

В строительных магазинах подобный материал, предназначенный именно для окон, представлен жидким пластиком под маркой Cocmofen, который пользуется повышенным вниманием строителей и домашних умельцев. От своего предшественника – силиконового герметика он отличается устойчивостью окраски, которая не теряет своего цвета по истечении времени, а также безусадочностью. Материал этой марки производится в двух видах:

В первом варианте жидкая пластмасса применяется для заделки швов соединения оконных профилей, произведенных из ПВХ. Такие швы обладают высокой устойчивостью к ультрафиолету, надежностью, прочностью и длительным сроком эксплуатации соединенных деталей. Второй состав используется для моментального приклеивания таких жестких элементов оконного блока, как нащельники, сливы и другие деталей фурнитурного набора.

Жидкий пластик для дерева

Для сохранения древесины от негативных воздействий окружающей среды, в результате которых происходит гниение и разрушение структуры дерева, применяется жидкая пластмасса в виде краски, изготовленной на водно-акриловой основе. Подобным материалом можно окрашивать деревянные конструкции и поверхности как внутри помещений, так и на улице, поскольку краска на водной основе абсолютно безопасна, не издает неприятных запахов и достаточно быстро сохнет.

Жидким пластиком хорошо закрашивать торцы венцов деревянного сруба, благодаря чему дом будет дольше эксплуатироваться. Краска создает на поверхности древесины прочную эластичную пленку, через которую не проникнет ни вода, ни насекомые. Она отлично переносит резкие температурные перепады воздуха, устойчива к механическим повреждениям, использованию моющих растворов.

Выбирая в качестве защиты деревянных поверхностей жидкий пластик, цвет можно подбирать любой, который со временем не выгорает, поскольку в состав вводятся специальные вещества, препятствующие разрушению полимерной пленки и потере цвета. Жидкий пластик рекомендуется для окраски всех деревянных конструкций, которые круглый год находятся на улице: пол на террасах и верандах, лестницы, заборы, малые архитектурные формы.

Жидкий пластик для заливки (в форму)

Этот вид жидкой пластмассы несколько отличается от вышеперечисленных пластиков, так как производится в виде двухкомпонентного материала и применяется лишь для создания архитектурных деталей, различных фигурок и прочих всевозможных предметов.

Материал для творчества можно получить путем смешивания двух или более компонентов, в результате получается текучая субстанция, которая после заливки в форму быстро, буквально за несколько минут, отвердевает до стеклообразного состояния. Жидкая пластмасса воспроизводит мельчайшие элементы и фактуру заданной формы, и кроме этого:

Жидкий пластик как пользоваться

При использовании Космофена, состав наносится на очищенную и обезжиренную поверхность. Из тюбика нужно выдавить нужное количество клея на место соединения пластиковых деталей тонким ровным слоем. Разгладить клей можно смоченным в ацетоне пальцем, но предварительно необходимо надеть резиновые перчатки. Но не нужно стараться его втереть в стык. Состав наносится небольшими участками длиной по 30-40 см, чтобы исключить быстрое отвердевание части шва.

Материал на водной основе для обработки древесины наносится кистью, валиком, краскопультом, точно также применяется полиуретановая эмаль для окраски всех остальных поверхностей. В любом случае производитель указывает о способах нанесения на упаковке материала.

Какой жидкий пластик лучший сложно сказать, все зависит от области применения и выполняемой задачи.

Как удалить жидкий пластик

В случае нечаянного попадания клея на пластиковые детали стеклопакета, удалить его можно тонким лезвием, а место после этого зачистить специальным растворителем.

Капли водного состава жидкой пластмассы легко очищаются водой, пока они не высохли. Сухие частицы краски снимаются также кончиком ножа или подобными инструментами.

На металлической поверхности жидкий пластик, если речь идет о Космофене, удаляется при помощи растворителей, а его высохшая субстанция легко удаляется в виде пленки, потому как адгезия этого материала к металлу нулевая.

Производители жидкого пластика

Производители двухкомпонентных пластиков, в основном, зарубежные:

Использование однокомпонентной жидкой пластмассы позволяет надежно защитить конструкции от негативных влияний, а двухкомпонентной создавать своими руками уникальные изделия.

Источник