Kategorie
Tworzywa

Przetwórstwo tworzyw sztucznych

Przetwórstwo tworzyw sztucznych.

Przetwórstwo tworzyw sztucznych obejmuje najczęściej metody formowania plastycznego tworzyw, rzadziej natomiast mechaniczną obróbkę wiórową.

Do najważniejszych metod stosowanych w przetwórstwie tworzyw termoplastycznych należy zaliczyć: prasowanie wtryskowe, wytłaczanie, kalandrowanie oraz formowanie wtórne. Charakterystyczne metody przetwórstwa tworzyw termo- i chemoutwardzalnych to: prasowanie tłoczne, prasowanie przetłoczne, prasowanie laminatów, formowanie kontaktowe oraz wykonywanie odlewów.

Prasowanie wtryskowe (wtrysk) polega na ogrzaniu tworzywa do stanu plastycznego w cylindrze wtryskarki i wtrysku plastycznego tworzywa pod ciśnieniem przez kanał wtryskowy do zamkniętej, chłodzonej formy. Zaletą metody jest duża szybkość pracy (krótki czas wtrysku) i możliwość uzyskania precyzyjnych wymiarów wyrobu. Wadą jest duży koszt wtryskarek i form.

Wytłaczanie polega na ogrzaniu tworzywa w cylindrze wytłaczarki oraz przepychaniu go za pomocą obracającego się ślimaka przez ustnik o odpowiednim wykroju. Chłodzone po opuszczeniu ustnika tworzywo zachowuje nadany w ustniku kształt. Metoda ta jest wykorzystywana do produkcji ciągłej kształtek o określonym profilu, tzn. prętów, rur, płyt, rękawów folii i innych, a także do powlekania przewodów.

Kalandrowanie jest metodą służącą do produkcji folii o grubości 0,08 1,0 mm. Polega na rozwalcowywaniu tworzywa na gładkich walcach maszyny, zwanej kalandrem. Kalander ma najczęściej cztery walce. W czasie kalandrowania folia, o coraz mniejszej grubości, zostaje przepuszczana kilkakrotnie przez kalander, którego walce mogą być ogrzewane lub chłodzone. Podczas kalandrowania może zachodzić także rozciąganie folii, np. w celu poprawienia jej właściwości mechanicznych, łączenie ze sobą dwóch różnych cienkich folii lub laminowanie, czyli nakładanie folii na tkaniny, filc lub papier.

Formowanie wtórne (formowanie na gorąco, termoformowanie) dotyczy przetwarzania półwyrobów z tworzyw sztucznych, wstępnie uformowanych, najczęściej płyt i folii. Ostateczny kształt można nadać przez tłoczenie, polegające na kształtowaniu przedmiotów z arkuszy tworzywa za pomocą poprzecznego nacisku, po uprzednim ogrzaniu do temperatury umożliwiającej to tłoczenie. Do najważniejszych procesów określanych jako tłoczenie należą:

• wykrawanie, polegające na dzieleniu tworzywa;

• gięcie, polegające na zmianie zakrzywienia powierzchni przedmiotu bez zmiany jego grubości (gięcie następuje na wzornikach lub w tłocznikach nadających kształt i wymiary wyrobu);

• ciągnienie, polegające na wyciąganiu tworzywa, np. za pomocą przepychania folii przez otwór matrycy, na której spoczywa folia (elementem przeciągającym tworzywo przez matrycę może być tłok dopasowany do kształtu matrycy, zwany stęplem; ciągnienie może następować w wyniku ciśnienia wywieranego na folię przez ciecz lub gaz bądź podciśnienia wytwarzanego w komorze, do której następuje ciągnienie).

Innymi sposobami formowania wtórnego są: formowanie uderzeniowe, polegające na formowaniu ogrzanego tworzywa w postaci folii w zimnej formie przez szybkie uderzenie stępia, formowanie próżniowe, polegające na szybkim przyssaniu ogrzanej folii lub płyty do matrycy formy, oraz rozdmuchiwanie wyrobów pustych w zamkniętych formach. Rozdmuchiwanie polega na umieszczeniu podgrzanego tworzywa w kształcie rury w gorącej formie, a następnie wdmuchaniu pod ciśnieniem do wnętrza rury gorącej pary lub powietrza do momentu rozdmuchania tworzywa do ścianek formy. Metodą tą produkuje się butelki, pojemniki itp.

Prasowanie tłoczne polega na formowaniu porcji tworzywa w gorącej formie pod działaniem ciśnienia. Formy do prasowania tłocznego są dwuczęściowe: dolna część jest nazywana matrycą, górna — stęplem formy. Tworzywo umieszcza się w formie między matrycą a stęplem i ściska. Po określonym czasie wyjmuje się z gorącej formy utwardzoną wypraskę tworzywa termoutwardzalnego. W przypadku prasowania tworzywa termoplastycznego wypraski usuwa się po ochłodzeniu formy.

Prasowanie przetłoczne polega na podgrzaniu porcji tworzywa w komorze formy, a następnie przetłoczeniu go przez wąski kanał do wnętrza właściwej formy, gdzie następuje właściwe utwardzenie. Prasowanie przetłoczne jest stosowane głównie przy produkcji dużych elementów o znacznej grubości ścianki lub o skomplikowanych kształtach.

Prasowanie laminatów (prasowanie płytowe) przeprowadza się w wielopółkowych ogrzewanych prasach hydraulicznych. Tkaniny, papier lub inne nośniki nasycone żywicą termoutwardzalną układa się między blachami przekładkowymi, wkłada na półki i ściska, stopniowo zwiększając ciśnienie. Gotowe płyty wyjmuje się dopiero po ochłodzeniu. Grubsze płyty otrzymuje się przez sprasowanie pakietu płasko złożonych cieńszych arkuszy lub pakietu nasyconych nośników.

Formowanie kontaktowe, czyli bezciśnieniowe, dotyczy głównie formowania laminatów z tworzyw chemoutwardzalnych. Na formę nakłada się warstwę żywicy, a następnie warstwę pociętych tkanin lub mat szklanych i nasyca ciekłą żywicą. Laminat pozostawia się w formie do utwardzenia.

Wykonywanie odlewów polega na bezciśnieniowym utwardzeniu żywicy nalanej do formy. Utwardzanie może odbywać się w temperaturze pokojowej lub na gorąco, w zależności od warunków utwardzania żywicy.

Do innych ważniejszych metod, mających zastosowanie w przetwórstwie niektórych tworzyw sztucznych, można zaliczyć formowanie metodą maczania (przez zanurzanie formy najczęściej w paście z tworzywa sztucznego, a następnie żelatynizacji tworzywa) oraz metodą spiekania (np. spiekania tworzywa w postaci proszku).

Wśród wielu procesów wykorzystywanych w przetwórstwie tworzyw sztucznych należy wyróżnić: obróbkę skrawaniem (toczenie, frezowanie, struganie, wiercenie, gwintowanie, cięcie, szlifowanie i polerowanie), spawanie i klejenie, nakładanie powłok z tworzyw sztucznych (nakładanie gotowych powłok, zanurzanie, spiekanie, natryskiwanie płomieniowe, powlekanie) oraz metalizowanie tworzyw sztucznych, w celu nadania ich powierzchni wyglądu i właściwości metalu.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *