 |
|
Виробництво пластмас
Полімери складаються з макромолекул, до яких входять від двох до декількох тисяч простих молекул. За походженням полімери діляться на природні – полісахаріди (целюлоза, крохмаль, білки, натуральний каучук) і синтетичні (смоли, пластмаси, волокна, каучуки, лаки).
Синтетичні полімери отримують полімеризацією або поліконденсацією.
Полімеризація – процес утворення під високим тиском високомолекулярних сполук із ненасичених низькомолекулярних речовин (мономерів) шляхом приєднання, при якому не утворюється ніяких побічних продуктів.
Поліконденсація– процес утворення високомолекулярних сполук шляхом знищення елементів складу з виділенням деяких низькомолекулярних продуктів (води, водню, хлору).
Виробництво полімерів є високоавтоматизованим, безлюдним і безвідходним, тобто повністю відповідає сучасним вимогам до виробництва. За об’ємами виробництва полімерів перші місця посідають США, Японія, Німеччина.
Полімери широко застосовують як вихідний матеріал при виготовленні пластичних мас, плівок, волокон, каучуків, клеїв, лаків і т. ін.
Існує кілька методів виготовлення пластмасових виробів. Усі вони потребують спеціального дорогого оснащення.
Лиття під тиском. Це найпродуктивніший метод. Використовується у масовому виробництві. Виконується на спеціальних машинах, призначених для розплавлення матеріалу і подавання його під поршнем (тиск 50-250 МПа) в закриту охолоджувану прес-форму, при розкритті якої виріб автоматично виштовхується. Прес-форма являє собою збірний металевий пристрій, всередині якого знаходиться порожнина, яка за формою відповідає формі майбутньої деталі. Наступна операція – обрізання ливника, який знов іде на переплавку. Далі – механічна обробка, якщо вона потрібна.
Пресування полягає в тому, що вихідний матеріал у вигляді гранул або волокон укладається у прес-форму, підігріту до температури 130-180ºC. Потім укладена маса стискається пуансоном на гідравлічних пресах зусиллям від 10 до 1000 т. Пластмаса при цьому сплющується і стає однорідним матеріалом, який повністю заповнює порожнину прес-форми. Після відходу пуансону деталь виштовхується, оскільки вона розігріта, але тверда. Ливника у цьому випадку немає, тобто матеріал використовується більш економно, ніж при виготовленні деталі литтям під тиском.
Пневматичне формування здійснюється на спеціальних машинах, які можуть утворювати повітряний тиск або вакуум. Застосовується для виготовлення деталей із листового матеріалу, який підігрівають до пластичного стану. Товщина листа 1,5-4 мм. Підогрів матеріалу теж здійснює машина. Формування заготовки відбувається у прес-формі під дією стиснутого повітря. Після формування заготовку обрізають по контуру у обрізному штампі під пресом.
Екструзія – це видавлювання пластмаси із порожнини через отвір під тиском. Пластмаса знаходиться у розплавленому стані, але після виходу через отвір миттєво затвердіває і набуває форми отвору при необмеженій довжині. Здійснюють на спеціальних шнекових машинах, які призначені для виготовлення пластмасових труб, а також для нанесення ізоляції на дріт.
Лиття під тиском і пресування дозволяють виготовляти заготовки, армовані металевими елементами, які підвищують міцність деталей, але прес-форма і технологія при цьому ускладнюється.
Окрім перелічених методів із листової пластмаси товщиною до 6,5 мм можна одержувати заготовки штампуванням, гнуттям, пробиванням та ін.