Руководство по процессам производства пластмасс

Пластмассы — наиболее распространенные материалы для производства деталей и продуктов конечного использования, от потребительских товаров до медицинских устройств. Пластмассы — это универсальная категория материалов с тысячами вариантов полимеров, каждый со своими особыми механическими свойствами. Но как изготавливаются пластиковые детали?

Разнообразные процессы производства пластмасс были разработаны для широкого диапазона применений, геометрии деталей и типов пластмасс. Для любого занимающегося разработкой продукта дизайнера и инженера критически важно быть знакомым с доступными сегодня производственными вариантами и новыми разработками, которые сигнализируют о том, как детали будут изготавливаться завтра.

В этой статье представлен обзор наиболее распространенных производственных процессов производства пластиковых деталей и приведены рекомендации, которые помогут вам выбрать лучший вариант для ваших задач.

Как правильно выбрать процесс производства пластика

При выборе производственного процесса для вашего продукта учитывайте следующие факторы:

• Форма: Ваши детали имеют сложные внутренние особенности или требования жестких допусков? В зависимости от геометрии конструкции, производственные возможности могут быть ограничены, или они могут потребовать значительной оптимизации конструкции для производства.
• Объем / стоимость: какой общий или годовой объем деталей вы планируете производить? Некоторые производственные процессы связаны с высокими начальными затратами на оснастку и настройку. В то же время, производственные процессы с небольшими объемами имеют низкие начальные затраты, но из-за более медленного времени цикла, меньшей автоматизации и ручного труда стоимость детали остается постоянной, или уменьшается лишь незначительно при увеличении объема.
• Время выполнения: как быстро вам нужно производить детали или готовую продукцию? Некоторые процессы создают первые детали в течение 24 часов, в то время как на наладку и настройку некоторых крупносерийных производственных процессов уходят месяцы.
• Материал: каким нагрузкам и деформациям должен противостоять ваш продукт? Оптимальный материал для конкретного применения определяется рядом факторов. Стоимость должна быть сбалансирована с функциональными и эстетическими требованиями. Рассмотрите идеальные характеристики для вашего конкретного применения и сравните их с доступными вариантами в данном производственном процессе.

Типы пластмасс

Пластмассы бывают тысяч разновидностей, с разным химическим составом, производными и добавками, формула которых охватывает широкий спектр функциональных и эстетических свойств. Чтобы упростить процесс поиска наиболее подходящего для данной детали или продукта материала, давайте сначала рассмотрим два основных типа пластика: термопласты и реактопласты.

Термопласты

Термопласты — это наиболее часто используемый вид пластика. Главной особенностью, которая отличает их от термореактивных материалов, является их способность проходить многочисленные циклы плавления и затвердевания без значительной деградации. Термопласты обычно поставляются в виде небольших гранул или листов, которые нагреваются и формуются в желаемую форму с использованием различных производственных процессов. Этот процесс полностью обратим, поскольку не происходит химического связывания, что делает возможной переработку или плавление, а также повторное использование термопластов.

Распространенные типы термопластичных материалов:

1. Акрил (PMMA)
2. Акрилонитрилбутадиенстирол (ABS)
3. Полиамид (PA)
4. Полимолочная кислота (PLA)
5. Поликарбонат (ПК)
6. Полиэфирэфиркетон (PEEK)
7. Полиэтилен (PE)
8. Полипропилен (ПП)
9. Поливинилхлорид (ПВХ)

Термореактивные пластмассы

В отличие от термопластов, термореактивные пластмассы (также называемые термореактивными пластиками) после отверждения остаются в постоянном твердом состоянии. Полимеры в термореактивных материалах сшиваются во время процесса отвердения, который вызывается теплом, светом или подходящим излучением. Этот процесс отверждения образует необратимую химическую связь. Термореактивные пластмассы разлагаются при нагревании, а не плавятся, и не реформируются при охлаждении. Переработка термореактивных материалов или возврат материала обратно в его основные ингредиенты невозможны.

Распространенные типы термопластичных материалов:

1. Цианатный эфир
2. Эпоксидная смола
3. Полиэстер
4. Полиуретан Силиконовый
5. Вулканизированная резина

Самые распространенные типы производственных процессов:

• 3D печать
• Обработка с ЧПУ
• Полимерное литье
• Ротационное формование
• Вакуумное формование
• Литье под давлением
• Экструзия
• Выдувное формование

Что касается пластмассовых изделий в РФ, компания МетроПласт Инжиниринг реализовала полный цикл производстваметодом литья под давлением, прочитать о котором можно на официальном сайте https://metroplast.ru/. Такое производство вполне доступно для мелкого бизнеса, так как производить своё изделие выгодней, чем покупать в Китае. Компания является одним из лидеров рынка благодаря применению инновационных технологий, налаженной работе с клиентами и отличному сервису.