Литье пластмасс

Производство пластиковых изделий в России за последние 2 десятилетия увеличилось в разы, в значительной степени это относится к термоэластопластам (ТЭП), которые нашли широкое применение во многих отраслях промышленности.

Причем ассортимент изделий постоянно увеличивается, а продукция выпускается большими сериями. Совершенствуется и технология литья пластмасс, что еще больше расширяет диапазон применения ТЭП.

Особенности и виды ТЭП

Термопластичные эластополимеры – это синтетические полимеры, которые в обычных условиях имеют характеристики резины, а при увеличении температуры до 120 градусов С становятся мягкими. Основное преимущества ТЭП перед каучуками в том, что в производстве термоэластопластов и деталей из них исключается стадия вулканизации. То есть Thermoplastic Elastomer перерабатывается аналогично пластмассам методом формовки, экструзии и литья на термопластавтоматах (ТПА). Структура ТЭП сформирована 2 микроскопическими фазами: одна легко деформируемая, низкомодульная, вторая - обеспечивает жесткость между эластичными участками. ТЭП классифицируют по группам по химическому различию, для некоторых из них основой являются блоксополимеры:

• СБС. Стирольные эластомеры подразделяются: на насыщенные - теплоустойчивые, химически устойчивые, имеют высокую температуру плавления и ненасыщенные - с низкой температурой плавления, малоустойчивые к тепловым факторам, но более экономичны.
• ТПУ. Термопластичные уретаны первыми стали использоваться в промышленном литье пластмасс, их свойства продолжают улучшать, последнее поколение обладает улучшенной термостойкостью и мягкостью.
• СОРЕ. Сополиэфиры широко используются в производстве пластиковых изделий литьем, поскольку обладают оптимальным набором качеств. Разрабатываются новые спецификации, так сегодня широко используются модификации с повышенной эластичностью и повышенным уровнем деформационной усталости.

Технические характеристики термоэластопластов

Развитие производства пластиковых изделий из ТЭП обусловлено их особенностями в сравнении с другими полимерами:

• мягкость и упругость;
• технологичность и доступность вторичной переработки;
• стойкость к химикатам: щелочам, слабым кислотам, воде, солям и атмосферным воздействиям;
• повышенная эластичность даже при низких температурах;
• экологичность: отсутствие токсичные элементов, таких, как сера и хлор, последние ТЭП не содержат стабилизаторов из свинца и других тяжелых металлов;
• термическая стойкость;
• высокие диэлектрические свойства, что позволяет изготавливать из ТЭП изоляторы для электрических изделий;
• длительный срок эксплуатации - более 30 лет;
• перерабатываются на 100%.

Производство изделий из пластмасс и ТЭП

Изделия из ТЭП преимущественно производятся по технологии литья пластмасс под давлением. Существует несколько методик, из которых наиболее распространенная - изготовление деталей в термопластавтомате. Это оборудование состоит из цилиндра, в который заливается полимер из шнека, совершающего возвратно-поступательные движения. В первом модуле расположено гнездо для прессформы для литья пластмасс. Это основные части оборудования для производства пластиковых изделий, на разных моделях термопластавтоматов могут быть и другие.

Процесс литья пластмасс давлением состоит из следующих этапов:

• цилиндр подается вперед для проталкивания массы по литникам, торпедам и литьевому отверстию, гнездо имеет две половины, которые соединяются посредством электрических
  или гидравлических задвижек, усилие измеряется в тонно/силах;
• впрыск осуществляется с увеличением давления, рабочие параметры которого могут достигать 400 МПа;

• после того как форма для литья пластмасс полностью заполнена, происходит остывание массы, при этом уровень давления поддерживается для компенсации усадки расплава;
• на этапе выдержки происходит отвердение, форма должна оставаться закрытой, усилие смыкания частей остается постоянным;
• по завершению цикла гидравлические или электрические задвижки размыкаются, и изделие извлекается из формы.

Методики работы с ТЭП

Методы литья пластмасс прекрасно адаптируются для производства изделий из ТЭП, для работы нужно точно определить основные технологические характеристики конкретного материала:

• температура, при которой термоэластопласт начинает плавиться;
• вязкость расплавленной массы, которая зависит не только от температуры, но и от скорости впрыска, чем она выше, тем меньше вязкость;
• химический состав ТЭП и степень полимеризации;
• степень усадки при остывании и затвердении, от этого зависит размеры, на которые необходимо увеличить форму.

Таким образом, метод, которым будут изготовлены детали на заводе по производству пластиковых изделий или небольшом предприятии, зависит от выбранного термоэластопласта и его класса. Важно обеспечить точный температурный режим, поскольку при достижении массы температуры плавления, она будет вытекать из пресс формы при литье на оборудование.

Оборудование для литья пластмасс

Сегодня используется самое различное оборудование для литья пластмасс:

• холодноканальные пресс формы для литья с 2-мя плитами;
• холодноканальные прессы для литья пластмасс с 3-мя плитами;
• горячеканальные многогнездные формы для литья с внешним нагревом;
• 2-этажные пресс формы;
• оборудование, позволяющее включать металлические элементы в изделия из ТЭП;
• оборудование с последовательным или многоканальным впрыском для изготовления пластмассовых изделий на заказ из нескольких материалов или в нескольких цветах;
• установки с 2-мя цилиндрами и одновременным впрыском;
• автоматы с газовым впрыском для выемки отдельных участков.

Сфера применения термоэластопластов

Серийное производство пластиковых изделий и изготовление на заказ широко используется в самых различных промышленных отраслях:

• по технологии литья изделий из пластмасс производятся детали в автомобилях: обивка, приборные панели и многое другое;
• элементы бортовых электрических систем: разъемы, буферы, коннекторы, запирающие устройства, доводчики и прочее;
• элементы медоборудования: пробки, поршни, ножки, трубки и другое;
• изделия для бытовой техники: уплотнители, ленты, ролики, прокладки и другие детали;
• строительные приспособления: уплотнители, расширители, накладки и прочее;
• элементы дорожной инфраструктуры, например, указатели или расширители;
• детали для строительной, погрузочно-разгрузочной и сельскохозяйственной техники: бамперы, облицовки валов, виброизоляторы, ножки, уплотнители, покрытия и другие элементы;
• электрические изделия: изоляторы, зажимы, ручки, оплетки, изоляционные материалы и многое другое;
• в коммунальном хозяйстве для трубопроводов изготавливаются каркасы и оболочки из ТЭП;
• в производстве инструментов термоэластопласты используются для изготовления уплотнителей ручек, зажимов и противоударных покрытий;
• в мебельном производстве из ТЭП изготавливают широкий ассортимент фурнитуры;
• элементы кухонной посуды, такие как ручки, крышки и рукоятки выполняют из ТЭП;
• широко применяются термоэластопласты в производстве спортивных и детских товаров.

Литье деталей из пластмассы актуально при изготовлении любой трехмерной детали, которое должно быть упругим, восстанавливаться после деформации, амортизировать удары, не истираться и сохранять свойства при температурных изменениях. Раньше такие изделия выполнялись из термореактивной резины, теперь на смену им пришли термоэластопласты. Разработки составов продолжаются, современные добавки эффективно повышают качества ТЭП, увеличивают технологичность производства пластиковых изделий и уменьшают себестоимость.

Преимущества сотрудничества с компанией ПТК РТИ

ПТК РТИ – торговая, научная и производственная компания, которая специализируется на разработке и производстве различных материалов: резины, пластмасс и термоэластопластов. На трех производственных площадках есть высокотехнологичное оборудование для выпуска любых изделий. Научная лаборатория продолжает многолетний труд по разработке новых составов и их улучшения. Сугубо профессиональный подход, оптимизация расценок и исключительно качественный результат – деловое кредо компании ПТК РТИ.