Термоформовочные пластики

Термическое формование пластиков — процесс создания изделий различных форм из термопластичных пластмасс путём размягчения нагревом исходного сырья до пластического состояния и придания им формы в матрицах соответствующих форм, а также другими способами: путём совмещения с матрицами (штамповка), продавливания либо протяжки материалов сквозь них (экструзия), литья, ротации и пр., в том числе и совмещая указанные методы.

Процесс термического формования пластиков протекает, как правило, при повышенных температурах, совмещённым с нормальным, повышенным давлением, вакуумом. Термическое формование возможно только из термопластичных пластмасс (пластиков, пластов). Форма пластиков при термоформовании: бесформенные куски, гранулы различной формы, листы, плёнки, бруски, цилиндры, отходы (лом пластмасс), готовые изделия.

Виды пластиков

К основным термопластичным пластикам относятся:

Полиэтилен — прозрачный эластичный материал, самый распространённый в мире пластик, температура размягчения 105—110 °C, химически стоек, не ядовит. Недостаток — не поддаётся обработке снятием стружки, детали из него не клеятся, а сплавляются горячим воздухом, либо раскалённой спиралью.

Основные способы термоформования: формование нагревом в матрицах, экструзия, экструзия с раздувом, литьё, литьё под давлением.

Из полиэтилена изготавливают: полиэтиленовую плёнку, упаковку, скотч, трубы, электроизоляцию, тару.

Полипропилен — по своим свойствам похож на полиэтилен, но более прочен. Размягчается при 140 °C. Плавится при температуре 180 °C. Полипропилен — не ядовитое вещество, химически очень стоек. При комнатной температуре этот пластик не удаётся ни клеить, ни растворять.

Основные способы термоформования — формование под давлением, формование вакуумированием, формование экструзионным методом, вакуум- и пневмоформования, экструзионно-выдувное, литьевое формование.

Из полипропилена производят плёнку, трубы, мешки, тару, домашнюю утварь, декоративные профили интерьера, электроизоляционные материалы, строительные материалы и т. п.

Полиметилметакрилат (органическое стекло, плексиглас) — пластик, хорошо пропускающий свет. Целиком состоит из термопластичной смолы. Он может быть окрашен в различные цвета. Размягчается при температуре 120 °C, при температуре 140—150 °C легко формуется. Органическое стекло не ядовито, химически менее стойко, чем полиэтилен. Его можно сваривать горячим воздухом, а также распиливать, резать и полировать.

Основные способы термоформования — штамповка, экструзия, вакуумное термоформование, формование под давлением, литьё.

Области применения самые широкие: медицина, офтальмология, строительство, архитектура, техника, авиация, реклама, электроника, изоляция и пр.

Полистирол — термопластичный полимер, хорошо пропускает свет, очень хрупок. При температуре 80 °C размягчается, при температуре 120—140 °C легко формуется, разлагается при температуре 200 °C. Полистирол не ядовит, отличается стойкостью к воздействию щелочей и кислот, хорошо растворяется в бензоле.

Основные способы термоформования: экструзия, литьё, литьё под давлением.

Области применения широчайшие и аналогичны оргстеклу, однако значительно дешевле: отделочный и утеплительный материал в строительстве, наружной рекламе, выставочных комплексах, офисах, торговых центрах, детали кухонной техники, холодильников, сантехники, игрушек и пр.

Пенополистирол (вспенивающийся полистирол)(газонаполненные пластмассы) — термопластичный полимер, получаемый путём насыщения полистирола газами, например, пентаном, с целью последующего вспенивания. Сырьё представляет собой гранулы белого цвета диаметром 0,2-1.5 мм.

Способ термоформования пенополистирола отличается от всех способов, перечисленных выше. Он состоит из 2-стадий :

• предварительное вспенивание гранул паром высокой температуры в цилиндрах, называемых вспенивателями. В результате получается шарик из полимера диаметром 1-8мм с воздухом внутри.
• непосредственно термоформование для придания необходимой формы изделию — спекание предварительно вспененных гранул (шариков) в монолитное изделие в герметичной камере формовочной машины, где они, расширяясь под действием пара, заполняют все место камеры и спекаются друг с другом. Готовое изделие приобретает форму камеры формовочной машины.

В результате этого достигается плотность 8-30 кг/м³. Это самая низкая плотность из всех существующих термопластиков, имеющая, как следствие структуры, экстремально низкую теплопроводность 0,032 Вт/МхК (у воздуха 0,02 Вт/МхК).

Области применения: утеплительный материал (листы, панели), отделочные материалы, упаковочные материалы, контейнеры, одноразовая посуда и пр.

Поливинилхлорид (ПВХ, полихлорвинил, винил….) — бесцветная, прозрачная пластмасса, термопластичный полимер. Отличается химической стойкостью к щелочам, минеральным маслам, многим кислотам и растворителям. Теплостойкость поливинилхлорида 40—60 °C.

Способы термоформования — экструзия, прессование, литьё под давлением.

Применяется для электроизоляции, рекламной продукции, изготовления труб, уплотнителей, плёнок, фурнитуры, оконных профилей, моющихся обоев.