Co to jest formowanie wtryskowe tworzyw sztucznych?

Formowanie wtryskowe tworzyw sztucznych jest popularnym i ekonomicznym procesem przemysłowym do wytwarzania szerokiej gamy produktów konsumenckich z tworzyw sztucznych. Należą do nich gałki, podkładki, zawory, koła pasowe, przekładnie, elektronarzędzia, zakrętki do butelek, zabawki, panele samochodowe, monitory komputerowe, klawiatury, meble i tak dalej. Przedmioty te są produkowane masowo na maszynach formierskich o różnych rozmiarach i o różnych specyficznych wymaganiach.

Proces formowania wtryskowego został wymyślony przez Johna Wesleya Hyatta. W 1868 roku wyprodukował kule bilardowe poprzez wstrzyknięcie celuloidu do formy. Później zbudował wtryskarkę tłokową, aby ułatwić produkcję. Inny wynalazca, James Hendry, ulepszył wynalazek Hyatta i zbudował wtryskarkę ślimakową w 1946 roku.

W nowoczesnym przemyśle tworzyw sztucznych stosowane są wtryskarki zarówno tłokowe, jak i ślimakowe. Różnica między nimi polega na sposobie przenoszenia plastiku do formy. Typy wtrysku śrubowego są wygodniejsze i szerzej stosowane.

W procesie formowania tworzyw sztucznych żywice z tworzyw sztucznych są stosowane w postaci peletów lub granulek. Wybór rodzaju tworzywa zależy od rodzaju wytwarzanego produktu, jego wymagań oraz całkowitego budżetu. Spośród setek dostępnych tworzyw sztucznych tylko kilka jest bezpiecznych do użytku konsumenckiego. Niektóre z tych stosowanych w procesie formowania wtryskowego tworzyw sztucznych obejmują polistyren, poliwęglan, polipropylen, polietylen, poliamid, polichlorek winylu, Teflon®, Delrin® i akryl.

Tworzywa sztuczne nie ulegają degradacji i dlatego nie są przyjazne dla środowiska. Jednak proces formowania wtryskowego tworzyw sztucznych odgrywa pozytywną rolę w ograniczaniu odpadów. Tworzywa sztuczne użyte w procesie mogą być ponownie wykorzystywane tak często, jak jest to wymagane.

Plastikowe peletki lub granulki wlewa się do leja zasypowego wtryskarki. Lej zasypowy to duży pojemnik, który otwiera się na cylinder grzewczy. W cylindrze grzewczym pelety są poddawane intensywnemu nagrzewaniu, aż do stopienia tworzywa sztucznego.

Tłok lub śruba popycha następnie stopiony plastik do przodu przez dyszę do formy dzielonej. Forma jest odwrotnością części, która ma być wykonana i może mieć jedną wnękę lub kilka, aby wykonać więcej części w tym samym czasie. Formy mogą być wykonane z trwałej i drogiej stali lub tańszego, mniej trwałego aluminium lub stopu berylu.

Podobnie jak w przypadku wyboru odpowiedniego rodzaju tworzywa sztucznego, wybór metalu formy zależy od produktu, kosztów i czynników trwałości. Producenci często używają tańszych form metalowych do formowania prototypów i uzyskują bardziej wytrzymałe, precyzyjnie obrobione formy, gdy wzrasta zapotrzebowanie na produkcję.

Roztopione tworzywo ochładza się w formie, twardnieje i przybiera kształt formy. Forma następnie otwiera się i część zostaje wyrzucona. Następnie jest albo gotowy do pakowania, albo przygotowywany do innych operacji wtórnych. Cały proces formowania wtryskowego tworzyw sztucznych trwa kilka minut i może być przeprowadzony automatycznie.