Plastické hmoty (bez vstřikování plastů)

 

Téma: Plastické hmoty (bez vstřikování plastů)

Předmět: Strojírenská technologie

Přidal(a): buckner

 

Obsah maturitní otázky: rozdělení plastů, vlastnost, možnosti násobného zpracování

 

Základní pojmy:

POLYMERY

• Chemické látky
• Mají obrovské molekuly
• Dělí se na:
  • Elastomery
  • Plasty
    • Termoplasty
    • Reaktoplasty

 

Dle použití výchozích surovin:

• Vyráběné synteticky
• Zušlechtěním přírodních látek

 

Dle chování za tepla:

Umělé plasty

• zesíťované
  • elastomery
    • TP elastomery
    • Tuhé pryže
  • reaktoplasty
• nezesíťované
  • termoplasty
    • amorfní
    • semikrystalické

 

Popis:

• Termoplasty
• • Při zahřívání měknou, při ochlazování tuhnou
  • Změknutí a tuhnutí lze opakovat
• Reaktoplasty (Termosety)
• • Při prvním zpracování přecházejí do plastického stavu, dalším zahřátím se vlivem chemické reakce vytvrdí a tento stav je konečný
  • Při opakovaném zahřátí se již chemicky nemění, mohou však při vysokých teplotách degradovat až zuhelnatět
• Elastomery
• • Vysoce elastické i za normální teploty
  • Za tepla jsou deformace nevratné

 

Dle druhu chemické reakce:

• Polymerizace
• • chemická reakce, při které z malých molekul (monomerů) vznikají vysokomolekulární látky (polymery)
• Polykondenzace
• • Reakce, při které spolu reagují 2 stejné, nebo různé monomery
• Polyadice
• • reakce, při které reagují dva různé monomery s různými funkčními skupinami
  • přechodná reakce mezi polykondenzací a polymerizací

 

ZNAČENÍ PLASTŮ

ABS	Akrylobutadien–styren
HDPE	Polyethylen s vysokou hustotou
LDPE	Polyethylen s nízkou hustotou
PA	Polyamid
PC	Polykarbonát
PE	Polyethylen
PFA	Perfluor alkoxyalkan kopolymer
PMP	Polymethylpenten (TPX)
POM	Polyoxymethylen
PP	Polypropylen
PS	Polystyren
PTFE	Polytetrafluorethylen (Teflon)
PVC	Polyvinylchlorid
SAN	Styren–akrylonitril
SI	Silikon

 

DIAGRAM E-T

 

ČERVENÁ KŘIVKA – Amorfní

ČERNÁ KŘIVKA – Částečně krystalický

B+D = Přechodové stavy, plast velmi prudce mění vlastnosti v malém rozmezí teplot

C = Plast je roztavený, zpracovává se lisováním a vytlačováním

E = Plast je relativně volně tekutý a zpracovává se vstřikováním

 

VLASTNOSTI PLASTŮ

Plasty se vyznačují:

• Nízkou hmotností,
• Lehkou zpracovatelností,
• Odolností vůči korozi,
• Větší hustotou,
• Dobrými izolačními schopnostmi

 

Příměsi do plastů (aditiva):

• Barviva,
• Stabilizátory,
• Plniva,
• Maziva,
• Urychlovače,
• Změkčovadla,
• Ztužovadla,
• Nadouvadla,
• Skelná vlákna

 

ZPŮSOBY ZPRACOVÁNÍ PLASTŮ

Reaktoplasty

• Lisování
• Vstřikování
• Tvarování teplem
• Vakuové tvarování
• Přetlačování
• Lisování skelných laminátů
• Laminování
• Odlévání

 

Termoplasty

• Vstřikování termoplastů
• Vytlačování profilů
• Vyfukování
• Odlévání
• Válcování folií
• Vakuové tváření

 

VYBRANÉ METODY ZPRACOVÁNÍ PLASTŮ

LISOVÁNÍ PLASTŮ

LISOVÁNÍ REAKTOPLASTŮ

• Nejstarší způsob používání pro močovinové, fenolické a melaminové lisovací hmoty plněné plnivem
• Ocelová vytápěná forma se vloží lisovací hmota (prášek, těstovitý stav), forma se zavře a hmota přejde působením tlaku a teploty do tekutého stavu, díky čemuž vyplní formu, poté se vytvrdí
• Tlak 25-60 MPa, teplota 140-170°C
• Pracovní cyklus trvá 2-10 min

 

PŘETLAČOVÁNÍ

• Modifikace lisování
• Fenolové hmoty s dobrou tekutostí
• Předehřáté tablety lisovací hmoty se vkládají do plnicí komory ve vytápěné formě, forma se zavře, hmota se roztaví a lisovací píst ji přetlačí vtok. Kanálkem do tvarové dutiny, kde se vytvrdí
• Výhoda oproti lisování: rovnoměrné prohřátí hmoty během vlastního přetlačování = rovnoměrné a rychlé vytvrzení
• Vertikální hydr. lisy (300 – 10 000 Kn)

 

LISOVÁNÍ ELASTOMERŮ

• stejné, jako lisování reaktoplastů, vulkanizace se dosahuje přísadou síry
• pneumatiky, hadice, těsnění, nárazníky, hračky,….
• Svislé hydr. lisy

 

LISOVÁNÍ SKELNÝCH LAMINÁTŮ

• Nízkotlaké (0,1 – 3 MPa) za tepla v hliníkových/ocelových formách
• Skleněná výztuž impregnovaná pryskyřicí se vloží do formy, kde se tvaruje a po vytvrzení pryskyřice se výlisek odstřihne
• Výlisky mají větší pevnost ve směru vláken
• Tvarované kryty, části karosérií
• lisy o male lis. síle

 

VYTLAČOVÁNÍ

• Kontinuální výroba tyčí, trubek, hadic, profile, desek a fólií hlavně z termoplastů
• Granulovaný termoplast se taví v topném válci a je šnekem protlačován tvarovou hubicí požadovaného profilu
• Hned za strojem se vytlačovaný polotovar kalibruje, chladí a navíjí/řeže
• Desky a folie se dají po vytlačení homogenizovat válcováním
• Fólie se vyrábějí nafukováním vytlačované, ještě tvárné a teplé trubky, která se ztenčí až na několik setin mm

 

VÁLCOVÁNÍ

• Pásy a folie z termoplastů a elastomerů
• Výroba probíhá na vytápěných válcovacích strojích
• Mohou se naválcovat na nosnou podkladovou tkaninu
• Folie, podlahoviny, koženky,…

 

VYFUKOVÁNÍ

• technologie vynalezena speciálně pro výrobu dutých produktů a umožňuje výrobu lahví, které jsou schopné odolávat tlaku sycených nápojů
• rovnoměrnosti tloušťky stěn se dosáhne použitím tvarového výstřiku jako polotovaru

 

TVAROVÁNÍ

• OBRÁBĚNÍ
  • Kusová výroba
  • Některá plniva zhoršují obrábění
  • Plastová část se zahřívá a roztahuje, což může způsobit problémy
• OHÝBÁNÍ
  • Desky z termoplastů
  • Trubky z termoplastů-vložení šroubovité pružiny/písku proti zploštění
• VAKUOVÉ TVAROVÁNÍ
  • Tenké desky a folie u termoplastů se tvarují pod tlakem za tepla
  • Může se kombinovat s tažením

 

ODLÉVÁNÍ PLASTŮ

• Odlévání je způsob zpracování termoplastů (PVC, PMMA, PA, atd.), reaktoplastů (epoxidové, polyesterové, fenolické, apod.) a v omezené míře také latexů, převedených do tekutého stavu.
• Tato tekutá hmota je poté odlévána do forem, které se podle jejich pohybu dělí na gravitační, rotační a odstředivé. Touto metodou se vyrábějí například bowlingové koule, ale i popelnice Statické formy se během procesu vůbec nepohybují a podle druhu plastu jsou pouze ohřívány na požadovanou teplotu. Na formovaný materiál zde působí pouze hydrostatický tlak, což činí tento postup technologicky nejjednodušším. Používají se zde formy kovové, skleněné i plastové.
• Při použití rotačních forem (rotační lití) je forma nejprve naplněna hmotou a poté je umístěna po vyhřívané komory. Zde jsou formy nejen ohřívány, ale současně se otáčejí kolem dvou vzájemně kolmých os rozdílnými otáčkami. Následně se formy chladí vzduchem nebo vodní mlhou, opět za stálého otáčení.
• A konečně odstředivé lití je založeno na stejném principu jako rotační odlévání, pouze zde se formy otáčejí kolem jedné osy a při vyšších otáčkách.

 

LEHČENÉ PLASTY

• Vyrábějí se pomocí nadouvadel -vytvářejí lehčené plasty rozkladem na plynné látky při zahřátí při zpracování. Stačí jich obvykle kolem půl procenta