Введение в компетенцию

Технологии применения пластмасс разнообразны: из них можно тянуть нити и шить долговечную одежду, получать пленки для упаковки или слоистые пластики (ламинаты), которые в сочетании с другими материалами могут стать как напольным покрытием, так и пуленепробиваемым стеклом.

Инженер выбирает полимер для работы, учитывая несколько факторов:

• условия эксплуатации проектируемой детали,
  
• допустимые деформации и нагрузки,
  
• внутреннее и внешнее давление,
  
• температуру эксплуатации,
  
• стоимость и др.

При выборе технологии переработки полимера в изделие специалисты обращают внимание на:

• количество требуемых деталей,
  
• их серию,
  
• геометрические формы.

Технологии придания полимеру требуемой формы делятся на растворные и расплавные. Преимущественно на производстве применяются технологии, которые переводят полимер в пластичное состояние за счет нагрева до температур плавления.

1. Специалист выбирает оптимальные для каждого полимера температуры переработки, исходя из предела текучести расплава и усадки полимера: насколько после нагрева и последующего охлаждения полимер потеряет в объеме.

2. Затем полимер автоматизированно или вручную, в виде гранул или порошка загружается в эту зону. Пластик захватывается шнеком и переносится в материальный цилиндр. Проходя этот путь, он достигает температуры плавления как за счет нагревателей, так и механически от воздействия шнека.

3. В рабочей зоне ТПА устанавливается смыкаемая форма. Полости внутри формы выступают формообразующими поверхностями для будущей детали. А за соплом, через которое пластик будет выстреливать под давлением в форму, находится плунжерный узел, через который настраивается давление впрыска. Полости станут деталью, а выступы — отверстиями. Важно правильно выдержать сомкнутую форму под давлением, чтобы залитая деталь точно повторила необходимые размеры и ее усадка была минимальной.

4. Готовую деталь помогает извлечь механизм выталкивания.

Пластмассы общего назначения, такие как АБС, ПВХ, ПП, ПС, ПЭ, ПММА, уже более полувека применяются в наиболее крупнотоннажном сегменте изделий:

• электротехнических,
  
• радиоэлектронных,
  
• медицинских,
  
• бытовых,
  
• в пищевой промышленности.

Это наиболее крупнотоннажные виды пластика. Мировой годовой объем синтеза и потребления оценивается в 250 миллионов тонн.

Инженерные пластики, такие как ПА, ПЭТ, ПК, часто применяются в изделиях с более сложными условиями эксплуатации, к которым относятся:

• повышенный механический, абразивный износ,
  
• защита от УФ‑излучения,
  
• требования к сроку службы — от 10 лет и выше.

В настоящее время наиболее динамично развиваются HP‑пластики, так называемые высокотемпературные конструкционные пластики.

Литьевая технология — оптимальный с точки зрения себестоимости и производительности метод для получения изделий большой серии. Специалисты-технологи и конструкторы, которые понимают базовые химико-технологические и производственные процессы синтеза, модификации и переработки полимеров в изделия, легко находят себя и в аддитивных технологиях, которые активно развиваются в индустрии 4.0. Такие специалисты востребованы в ключевых областях развития техники и технологии — от создания протезов в медицине до изготовления деталей самолетов и спутников. Скучно не будет!