A műanyag formázása és feldolgozása a műanyag termékek gyártását jelenti. A műanyagfeldolgozás során a termékeket műanyag félkész termékek, öntött alkatrészek, fóliák vagy műanyagszálak feldolgozásával és gyártásával állítják elő{1}}. A műanyag alapanyagokat általában granulátum, por, lap vagy film formájában szállítják.
A feldolgozás során a szemcsés vagy por alakú műanyagokat jellemzően hevítik, és öntéssel, permetezéssel, kalanderezéssel, extrudálással, préseléssel, fúvással vagy habosítással vetik alá. Ezért a formázási folyamat különösen fontos a műanyagfeldolgozásban. Továbbá, ha adalékokat építenek be a műanyagokba bizonyos tulajdonságok elérése vagy javítása érdekében, azt kompaundálásnak nevezik.
Különféle műanyagfeldolgozási módszerek
Mint fentebb említettük, a formázási folyamat kulcsfontosságú a műanyaggyártásban. Különböző módszereket kell megkülönböztetni. Az alábbiakban bemutatunk néhány fontosabb módszert:
Extrudálás
Az extrudálási folyamat során műanyagot adagolnak a hordóba, ahol a csiga egy garaton keresztül működik, és ez egy extrudert alkot. A csavar különböző szakaszainak emelkedése változó. Ezeket olvasztásra, homogenizálásra, légtelenítésre és tömörítésre használják. Az extruderek többféleképpen használhatók. Felhasználhatók granulátumok előállítására, műanyagok újrahasznosítására, valamint profilok, lapok, textilszálak és fóliák gyártására. A filmgyártás során az extrudert résszerszámmal látják el, és/vagy kalanderrel együtt használják. Ha többrétegű filmről van szó, akkor gyakran több extruderre van szükség a filmtermékek egyidejű előállításához.
Gördülő
A kalanderezés egy műanyag alakítási folyamat, amelyhez hengersor szükséges a műanyag lapok kitöltéséhez vagy simításához. Elsősorban fóliák, vékony lemezek és padlóburkolatok gyártására használják.
Rotációs öntés
A rotációs fröccsöntés egy speciális gyártási eljárás, amelyet nagyméretű, üreges, varrat nélküli műanyag alkatrészek gyártására használnak. A gyártási folyamat során olvadt műanyag részecskék rakódnak le a forgóformázó forma belső felületére, ahogy lehűlnek. A rotációs fröccsöntő forma sajátosságaiból adódóan akár egyetlen formán belül is különböző falvastagságok érhetők el.
Habzás
A habzás három kategóriába sorolható. A kémiai habosítás során a polimerizációs folyamat során felszabadul az anyag habosodását okozó gáz. Fizikai habosításnál alacsony forráspontú folyadékot adnak a reakcióelegyhez, amely a polimerizációs folyamat során elpárolog, így tipikus buborékok képződnek. Végül a mechanikus habosításnál keverés közben gázt fecskendeznek a műanyagolvadékba.
Fröccsfúvó öntőforma
A fúvóformázás során a hőre lágyuló előforma kitágul a formán belül. A sűrített levegő hatására az öntőforma belsejéhez tapad, és a helyén tartja, ahogy lehűl. Ezt az eljárást elsősorban palackok, vödrök és autóüzemanyag-tartályok előállítására használják.
Mi az a fröccsöntés?
A fröccsöntés azonban a műanyagfeldolgozás elsődleges és legszélesebb körben alkalmazott formázási eljárása. Kiváló gyártási technika, különösen alkalmas tömeggyártásra. Általában az üvegből, gumiból, fémből vagy műanyagból készült tömeg{2}}alkatrészek fröccsöntéssel készülnek. A folyamat egyszerű: az olvadt műanyagot öntőformába fecskendezik, hagyják kihűlni, majd a műanyag terméket kidobják. Négy szakaszból áll: szerszámbefogás, injektálás, hűtés és kilökődés.
Mivel a hűtési szakasz foglalja el a legtöbb időt, a termelés hatékonyságának növelésére szolgáló karként is szolgál. Ez a fröccsöntés titkos fegyvere: a réz! Egyedülálló tulajdonságainak köszönhetően a réz-alapú ötvözetek, például az alumíniumbronz vagy a berilliumbronz lerövidíthetik a ciklusidőket, és akár 80%-kal növelhetik a gyártási hatékonyságot! Ezzel a vállalatok a termelési költségek 10-40%-át takaríthatják meg.
Ezért a ciklusidő csökkentése csak az egyik oka az alumíniumbronz költségmegtakarításának. További okok közé tartozik a hibák arányának csökkentése. Ezenkívül a réz-alapú ötvözetek kiváló hővezető képessége nagymértékben csökkentheti a vetemedést és a deformációt. Ez a jobb hűtés előnyeinek köszönhető, mivel az alumíniumbronzból készült formák egyenletesebben osztják el a hőt, mint az acélformák.
