Статьи

Отличия между литьем и экструзией полимеров 30.07.2018

Отличия между литьем и экструзией полимеров

Многочисленные изделия из пластмассы, доступные на потребительском уровне, и используемые в промышленности и строительстве, изготавливаются по двум распространенным технологиям. Это литье и экструзия полимеров, два процесса, отличающихся технологическим принципом и результатами. Интересна не только разница в технологии, но и возможность эффективного применения методов с разным экономическим эффектом для малого и среднего бизнеса. Чем они отличаются?

В основе работы с большинством доступных пластиков лежит использование свойства термопластичности — способности полимера становиться податливым при повышении температуры, твердеть при остывании, не теряя изначальных свойств, но приобретая заданную форму.

При этом некоторые составы, например, пластики на эпоксидной основе, могут и вовсе не требовать разогрева. При испарении растворителя они твердеют.

Получить листовой пластик с отделочными, теплоизоляционными или конструкционными свойствами можно методом экструзии и литья, итог зависит от поведения полимера при нагреве. Изготовить изделие сложной формы можно также двумя способами, но в ряде случаев подходит, дает наибольший эффект только одна из технологий. В чем разница?

Литье в работе с пластмассами

Формовка пластика методом литья технологически проще экструзии. Для малого и среднего бизнеса это доступная база оборудования, представленного термопластавтоматами, которые позволяют буквально выдавить разогретую массу в форму и получить готовое изделий. Это весьма ценное свойство используется для получения деталей, заготовок и полноценных изделий с разной толщиной материала.

В процессе литья полипропилен или иной состав под давлением проникает в форму и заполняет подготовленные пустоты. Это объемное решение, позволяющее получать сложные конструктивные элементы. Например, при изготовлении акриловых ванн приоритетной среди европейских производителей считается литьевая технология, так как толщина изделия делается разной в зависимости от уровня нагрузки на определенную часть. При этом корпус ванны получается более однородным по структуре материала.

Литье пластмасс может выполняться не только методом давления. Некоторые пластики можно выдувать потоком горячего воздуха. Для изготовления деталей вполне пригодна технология прессования и горячей штамповки. Главным преимуществом этих решений остается возможность регулирования толщины стенки изделия, что положительно сказывается на соотношении массы и прочности.

Экструзия в производстве полимеров

Экструзионная технология более эффективна при необходимости получать большое количество однородной по толщине стенки погонажной продукции. Это листы, пленки, трубы — любые изделия, которые можно "выгонять" сплошным потоком, корректируя итоговую толщину методом каландрирования (пропуска через вальцы), а потом разрезая по заданным размерам. Но это не все отличия и возможности.

Экструзия позволила освоить еще несколько несколько интересных производственных процессов и конструктивных решений:

  • получение тонких пластичных и прочных пленок для упаковки с использованием гранул ПВД и ПНД;

  • получение трубной продукции с точно выверенной толщиной стенки, в том числе из сшитого полиэтилена высокой прочности;

  • получение листов пластика конструкционной прочности с высокими показателями точности по толщине и однородности;

  • получение теплоизоляционных вспененных материалов — экструдированного пенополистирола, в котором удалось достичь оптимального соотношения прочности и ограничения теплообмена.

Литье на термопластавтоматах не может дать эффекта непрерывности процесса. Еще один технологический прорыв был достигнут с освоением коэкструзии. Это усложненное технологически решение, которое реализуется сразу несколькими исходными материалами. Полимеры разных типов подаются на две и более фильеры (головки экструдеров), на выходе они накладываются друг на друга, образуя неразделяемую, но отличающуюся по структуре слоев пленку. Именно таким способом получают многослойные барьерные, термоусадочные, герметизирующие пленки.

Так в чем отличие?

Важное отличие экструзии от литья состоит в том, что первый процесс основан на "спекании" исходных гранул полимера под высоким давлением при проходе через узкую фильеру. Литьевая технология не дает возможности создать новую структуру, получить пенистый или многослойный материал. Но это не означает, что какой-то из методов лучше. Для каждого технологического решения есть свои области применения, ограничения и условия, при которых будет получен максимальный экономический эффект. Стоит отметить, что для смешанное сырье, полученное при утилизации пластиков, лучше подходит для литья. Маркировка пластмассы на отходах не всегда доступна, поэтому измельченные в процессе переработки фрагменты проще переплавить в единую массу. 

Возврат к списку