Когда вы берете в руки изделие из пластика, вопрос, который возникает снова и снова — будь вы покупателем, инженером или владельцем завода, — прост: как это на самом деле было изготовлено? Ответ не так сложен, как кажется. Как только вы поймёте физическую форму изделия, обычно можно проследить обратный путь, чтобы определить, какой производственный процесс за этим стоит, а оттуда — какое оборудование вам на самом деле нужно приобрести. В данном руководстве подробно рассмотрены пять наиболее распространенных технологий переработки пластмасс — выдувное формование, литье под давлением, термоформование, экструзия и прессование — и предложена практическая схема выбора подходящего оборудования, прежде чем вы потратите на него хотя бы один доллар.
Определите технологический процесс, ориентируясь в первую очередь на форму изделия
Изделия из пластика никогда не изготавливаются с помощью какого-то одного универсального метода. Самый быстрый способ определить подходящий технологический процесс — сначала классифицировать изделие по его физической форме:
Изделия из пластика никогда не изготавливаются с помощью какого-то одного универсального метода. Самый быстрый способ определить подходящий технологический процесс — сначала классифицировать изделие по его физической форме:
Выдувное формование:Полые ёмкости (бутылки, бочки, кувшины)
Литье под давлением:Сложные конструкционные детали (корпуса, пряжки, шестерни)
Термоформование:Тонкостенная упаковка (лотки, блистеры, контейнеры для пищевых продуктов)
Экструзия:Профили непрерывного сечения (трубы, профили, уплотнения)
Формование под давлением:Термостойкие и теплоизолирующие изделия (меламиновая посуда, бакелит, композитные материалы)
Эта логика работает, поскольку физические законы, лежащие в основе каждого процесса, естественным образом ограничивают спектр форм, которые можно эффективно изготовить с его помощью. Именно поэтому первым шагом при выборе оборудования никогда не является цена — в первую очередь необходимо соотнести процесс с изготавливаемой продукцией.
Обзор 5 основных технологий переработки пластмасс
1. Выдувное формование — предназначено для производства полых ёмкостей
В процессе выдувного формования пластиковую заготовку нагревают до мягкого состояния, помещают в форму, а затем надувают сжатым воздухом, чтобы она приняла форму полости формы. К типичным изделиям относятся бутылки для минеральной воды, бутылки для моющих средств и пластиковые бочки. Стандартная машина для экструзионно-выдувного формования (EBM), производящая бутылки для напитков объемом 500 мл, обычно выполняет цикл за 8–15 секунд на одну полость, в то время как крупногабаритное оборудование для выдувного формования промышленных бочек (объемом около 200 л) может затрачивать 60–120 секунд на одну единицу. Ключевое слово для обозначения этого процесса: полая тара.
2. Литье под давлением — предназначено для изготовления деталей сложной конструкции
При литье под давлением расплавленный пластик под высоким давлением впрыскивается в закрытую полость формы, после чего готовая деталь охлаждается и извлекается из формы. Это один из наиболее широко используемых методов переработки пластмасс, поскольку он позволяет изготавливать за один цикл детали сложной формы и конструкции — шестерни, защелкивающиеся пряжки, корпуса. Машины для литья под давлением классифицируются по усилию зажима: более компактные машины с усилием зажима в диапазоне 50–200 тонн подходят для изготовления прецизионных корпусов электронных устройств, а машины с усилием зажима свыше 2000 тонн используются для производства крупных деталей, таких как автомобильные бамперы. Ключевое слово, характеризующее этот процесс: сложная конструкция.
3. Термоформование (вакуумная формовка) — предназначено для изготовления тонкостенной упаковки
При термоформовке пластиковый лист нагревается до состояния пластичности, после чего с помощью вакуумного всасывания прижимается к поверхности формы. Это наиболее распространенный процесс для изготовления лотков для пищевых продуктов, блистерной упаковки электроники и вкладышей для упаковки. Поскольку затраты на изготовление инструментов для термоформования значительно ниже, чем для литья под давлением, этот метод особенно хорошо подходит для производства средних и малых партий с частыми сменами ассортимента — именно поэтому он доминирует в сфере упаковки потребительских товаров и электроники. Ключевое слово, характеризующее этот процесс: тонкостенная упаковка.
4. Экструзия — предназначена для производства непрерывных профилей
При экструзии пластиковая смола плавится внутри цилиндра и непрерывно продавливается через матрицу с фиксированной формой поперечного сечения, после чего полученный профиль охлаждается и разрезается на отрезки нужной длины. Отличительной чертой этого процесса является однородное поперечное сечение по всей длине изделия — классическими примерами являются трубы, конструкционные профили и уплотнители для дверей и окон. Производительность среднемасштабной линии по экструзии ПВХ-труб обычно составляет от нескольких сотен килограммов до более чем одной тонны в час, в зависимости от диаметра труб и толщины стенок. Ключевое слово для определения этого процесса: постоянное поперечное сечение.
5. Формование под давлением — предназначено для изготовления термостойких и теплоизоляционных деталей
При формовании под давлением сырье — как правило, термореактивная смола, такая как меламиновый или бакелитовый порошок — помещается в полость формы, после чего под воздействием тепла и давления происходит его отверждение в заданной форме. Этот процесс является естественным выбором для изделий, которым требуется высокая термостойкость и прочная электрическая изоляция, таких как меламиновая посуда, бакелитовые электрические розетки и композитные конструкционные детали. Поскольку термореактивные материалы отвердевают необратимо и не поддаются повторному плавлению, детали, изготовленные методом прессования, как правило, обладают лучшей термостойкостью и стабильностью размеров, чем их аналоги, изготовленные методом литья под давлением. Ключевые слова, характеризующие этот процесс: термостойкость и изоляция.
Как же на самом деле следует выбирать оборудование для переработки пластмасс?
Подберите подходящий технологический процесс для вашего типа продукции
Сначала определите форму изделия, затем технологический процесс, и только после этого — конкретную модель станка. Нарушение этого порядка является наиболее распространенной причиной, по которой компании в конечном итоге приобретают оборудование, которое на самом деле не соответствует их производственным потребностям.
