Koje vrste plastike se mogu obraditi mašinama za brizganje?

Kao osnovna oprema za preradu plastike, mašine za brizganje postižu visoku preciznost i efikasnost zagrijavanjem termoplastične ili termoreaktivne plastike do stanja topljenja i ubrizgavanjem šupljina kalupa. Obrađuje širok spektar proizvoda, od svakodnevnih proizvoda do industrijskih komponenti, pokrivajući više od 20 vrsta plastike. U ovom radu su vrste plastike koje se koriste u mašinama za brizganje sistematski analizirane sa četiri aspekta: klasifikacija materijala, karakteristike performansi, prilagodljivost obrade i tipični scenariji primene.

Robna plastika čini više od 70% globalne potrošnje plastike i odlikuje se visokom proizvodnjom, niskim troškovima i stabilnim performansama obrade. Oni su glavni materijali koji se koriste u mašinama za brizganje.
1.1 Polietilen
Polietilen (HDPE) i LDPE su dvije vrste plastike s najvećim prinosom. Molekularni lanac polietilena visoke gustine (HDPE) je usko raspoređen, ima dobru krutost i hemijsku otpornost i često se koristi u proizvodnji velikih kontejnera kao što su kutije za izmet i kante za smeće. Polietilen niske gustine (LDPE) ima dobru fleksibilnost zbog svoje razgranate strukture i široko se primjenjuje u fleksibilnim proizvodima kao što su folije i vrećice za pakovanje. Tokom brizganja, HDPE treba da održava temperaturu u buretu između 220 stepeni C i 260 stepeni kako bi sprečio degradaciju, dok LDPE može da se obrađuje na temperaturama između 180 stepeni C i 220 stepeni.
1.2 Polipropilen (PP)
Polipropilen ima najmanju gustinu plastike (0,9-0,91 g/cm3), odličnu otpornost na zamor i toplotu (tačka topljenja 160 -170 stepen) i poželjan je materijal za odbojnike i kućišta uređaja. Tokom brizganja, polipropilen se lako iskrivljuje zbog različitih brzina kristalizacije, tako da je potrebno optimizirati temperaturu kalupa (preporučeno 80-100 stepeni) i održavati pritisak (preporučeno 60-80% pritiska brizganja) kako bi se kontrolisalo skupljanje.
1.3 Polistiren
PS je poznat po svojim odličnim optičkim svojstvima (88-92% propusnosti svjetlosti), ali njegova krhkost i otpornost na toplinu (temperatura skretanja topline 70-90 stepeni) ograničavaju njegovu primjenu. Polistiren visokog uticaja (HIPS) je butadienski polimer koji je tri do 5 puta jači od PS-a i široko se koristi u kućištima igračaka i kompjuterskim tastaturama. Tehnologija brizganja izduvnih gasova efikasno rešava problem isparljivih ostataka u preradi PS i poboljšava kvalitet površine proizvoda.
1.4 Akrilonitril-Butadien-stiren kopolimer (ABS)
ABS kombinuje hemijsku otpornost akrilonitrila, žilavost butadiena i preradljivost stirena kako bi postao najrasprostranjenija inženjerska plastika. Vicat ima temperaturu omekšavanja od 100-105 stepeni i otpornost na udar 3 do 4 puta veću od PS, a posebno je pogodan za proizvodnju elektronskih kućišta i unutrašnjih delova automobila koji zahtevaju otpornost na spoljnu silu. Dvobojno brizganje omogućava kombinovanje ABS-a sa drugim materijalima, kao što je PC, kako bi se zadovoljili različiti zahtevi dizajna proizvoda.

Inženjerske plastike imaju odlične mehaničke osobine, termičku stabilnost i hemijsku otpornost. Koliko god da je skup, igra nezamjenjivu ulogu u visokoj-proizvodnji.
2.1 Poliamid (PA, najlon)
Od PA familije, PA6 i PA66 se najviše koriste zbog svojih uravnoteženih mehaničkih i procesnih svojstava. Opseg tačke topljenja je 220-265 stepeni, stopa apsorpcije vode čak 2-3%, a na stabilnost veličine očigledno utiče vlažnost. Fiberglass Enhanced PA (GFPA) povećava vlačnu čvrstoću na preko 200 MPa i temperaturu otklona toplote na više od 200 stepeni, što ga čini idealnim za precizne mehaničke komponente kao što su zupčanici i ležajevi. Tokom brizganja, neophodna je stroga kontrola temperature bureta (PA6: 240-260 stepeni; PA66: 270-290 stepeni) i suvih uslova (120 stepeni + 4 sati sušenja).
2.2 Polikarbonat (PC)
Poznat kao "ljepilo otporno na metke", PC je pokazao 300 puta veću čvrstoću na udar i 89 89% propusnost svjetlosti od stakla 89, ali slabu otpornost na abraziju (površina je bila samo 2H). PC/ABS legure pomiješane s ABS-om uvelike su poboljšale ukupne performanse proizvoda i postale su standardni materijal za kućišta laptopa i instrument table automobila. Tokom brizganja, potreban je visok pritisak ubrizgavanja (80-120 MPa) i brzo ubrizgavanje (brzina injektiranja veća od ili jednaka 100 mm/s) kako bi se spriječilo smrzavanje taline, a preporučuje se temperatura kalupa od 80-100 stepeni.
2.3 Polioksimetilen (POM)
POM je poznat kao "super čelik" sa tvrdoćom (tvrdoća po Rockwellu M85-105), otpornošću na habanje blizu metala i odličnom dimenzijskom stabilnošću (koeficijent linearne ekspanzije samo 6×10−5/stepen). Dodavanjem politetrafluoroetilenskog (PTFE) maziva, koeficijent trenja se može smanjiti na manje od 0,1, idealan je materijal za zupčanike, klizač i druge komponente prijenosa. Tokom brizganja, temperatura u bačvi treba da se kontroliše između 190 i 210 stepeni Celzijusa kako bi se izbeglo raspadanje gasa formaldehida.

Termoset plastika se učvršćuje hemijskim reakcijama tokom oblikovanja, formirajući nepovratnu strukturu umrežavanja, pogodnu za posebne uslove koji zahtevaju visoku temperaturu i hemijsku otpornost.
3.1 Fenolna plastika (PF)
PF je najranija industrijalizovana termoreaktivna plastika sa odličnom električnom izolacijom, otpornošću na toplotu (kontinuirana temperatura od 150 stepeni) i otpornošću na plamen (indeks kiseonika veći od ili jednak 30%), ali krhka i slaba tečnost u procesu obrade. Dodavanjem sredstava za učvršćivanje i poboljšanja protoka može proizvesti električne prekidače i utičnice. Tokom brizganja, temperature bačve treba da se kontrolišu između 70 i 90 stepeni, temperature kalupa između 150 i 180 stepeni, a pritisci ubrizgavanja između 120-150 MPa kako bi se prevazišla otpornost na visoku viskoznost.
3.2 Epoksidne smole (EP)
EP je poznat po svojoj odličnoj adheziji (snaga na smicanje veća od ili jednaka 20 MPa) i hemijskoj otpornosti i široko se koristi u elektronskom pakovanju i kompozitnoj matrici. Dodavanjem neorganskih punila (kao što je prah silicijum dioksida), skupljanje se može značajno smanjiti (sa 2% na ispod 0,1%) i poboljšati preciznost dimenzija. Injekciono prelivanje zahteva specijalizovane zavrtnje (odnos širine i visine veći od ili jednak 20:1) i sisteme za brizganje pod visokim{7}}pritiskom (pritisak veći od ili jednak 200 MPa), sa temperaturom kalupa kontrolisanom između 120 i 150 stepeni.

Specijalna plastika pruža posebna svojstva kroz dizajn molekularne strukture kako bi zadovoljila visoke-zahtjeve u zrakoplovstvu, medicini i drugim poljima.
4.1 Politetrafluoroetilen
PTFE (PTFE) ima najširi raspon radnih temperatura (-200 do 260 stepeni), najveću hemijsku stabilnost (otpornost na vodenu koroziju) i najniži koeficijent trenja (0,04). Međutim, njegov izuzetno visok viskozitet taline (1010-1012 Pa. S) otežava tradicionalno brizganje. Hladno prešanje, sinterovanje ili modifikacija politetrafluoroetilena (kao što su punjena staklena vlakna) je potrebno da bi se smanjio viskozitet taline. Modificirani PTFE proizvodi se široko koriste u zaptivkama i držačima ležajeva.
4.2 Polietereterketon
PEEK ima dugotrajnu-temperaturu od 240 stepeni, kratkotrajnu-otpornost na temperaturu od 315 stepeni i zateznu čvrstoću od 90-100 MPa. PEEK ojačan karbonskim-vlaknima- poboljšava modul elastičnosti na 140 GPa, blizu nivoa legure aluminijuma, i široko se koristi u vazduhoplovnim strukturama i medicinskim implantatima. Injekciono prelivanje zahteva specijalizovane vijke{12}}za visoke temperature (temperatura bureta 380-420 stepeni) i sisteme visokog pritiska (pritisak veći ili jednak 250 MPa), sa temperaturom kalupa kontrolisanom između 180 stepeni C i 200 stepeni.
V. Trendovi u tehnologiji obrade
Sa razvojem nauke o materijalima i tehnologije opreme, proširuju se mogućnosti obrade mašina za brizganje:
Multi-kompozitno oblikovanje: laminirano spajanje PC/ABS, PA/GF i drugih kompozita može se postići tehnologijom ko-ubrizgavanja radi poboljšanja sveobuhvatnih performansi proizvoda.
Mikroubrizgavanje: Razvoj ultra-preciznih vijaka (promjer manji od ili jednak 10 mm) i sistema kontrole visokog odziva{2}}za proizvodnju mikrokomponenti kao što su zupčanici i konektori težine manje od 0,1 g.
Pomoćno brizganje plina: pomoćno punjenje dušika pod visokim pritiskom koristi se za smanjenje tragova sudopera uzrokovanih razlikama u debljini stijenke proizvoda. Pogodan je za panele na vratima automobila, kućišta velikih uređaja i druge komponente sa debelim{1}}zidovima.
Prerada plastike iz izvora bioenergije: prilagođava se karakteristikama polimliječne kiseline, polihidroksiapatita i drugih materijala, razvija posebne vijčane strukture i sistem kontrole temperature, promovira industrijalizaciju materijala za zaštitu okoliša.
zaključak:
Mašine za brizganje plastike su se proširile sa tradicionalne robne plastike na plastiku za inženjering, termoreaktivnu plastiku, pa čak i specijalnu plastiku, pokrivajući proizvodne potrebe od mikrometarskih{0}}preciznih dijelova do mikronskih-velikih strukturalnih komponenti. Sa razvojem tehnologije modifikacije materijala i inteligencije opreme, procesi brizganja će i dalje igrati centralnu ulogu u vrhunskoj-proizvodnji, gurajući industriju plastike prema visokim performansama, visokim{4}}izvedbama, multifunkcionalnosti i održivom razvoju.