Technologie obróbki tworzyw sztucznych

Nie należy mylić wytwarzania tworzyw sztucznych z technologiami ich obróbki. Te ostatnie tyczą się materiałów już wcześniej wytworzonych i sposobów otrzymywania z nich konkretnych produktów. Tworzywa sztuczne to: duroplasty, elastomery i termoplasty. Materiały z dwóch pierwszych grup przy nadmiernym podgrzaniu rozpadają się i ich ponowne formowanie z reguły nie jest możliwe. Inaczej rzecz ma się z termoplastami.

Technologia obróbki termoplastów

O metodach obrabiania tworzyw sztucznych z grupy termoplastów opowiadają nam inżynierowie z firmy Przetwórstwo Tworzyw Sztucznych „RODŁO” z Bytomia. Termoplasty, mając strukturę liniową lub rozgałęzioną, przechodzą podczas ogrzewania w stan plastyczny, a więc miękną, co pozwala je dowolnie kształtować. Kiedy zostają schłodzone, twardnieją i zachowują nadany im kształt, odzyskując swoje pierwotne własności. Proces ten można odwrócić, dlatego też przedmioty wykonane z termoplastów można poddać recyklingowi, a uzyskany z nich granulat ponownie wykorzystać. Do wytwarzania różnego rodzaju produktów z termoplastów używa się metody wtryskowej. Z grubsza rzecz opisując, formowanie przedmiotów z tworzyw sztucznych polega w tym przypadku na wtryskiwaniu uplastycznionego tworzywa do formy, w której zastyga ono w oczekiwanym kształcie. Urządzenie, w którym ten proces przebiega, nazywamy wtryskarką. Jednym z elementów tej maszyny jest specjalny cylinder, w którym podgrzewa się i uplastycznia wsypany do niego granulat. Uplastycznione w ten sposób tworzywo jest specjalnym ślimakiem przetłaczane do odpowiedniej formy, w której po schłodzeniu zestala się tzw. wypraskę, czyli żądaną kształtkę. Gwoli ścisłości dodajmy w tym miejscu, że istnieje też inna odmiana tej techniki nazywana reaktywnym formowaniem wtryskowym; tutaj zamiast granulatu stosuje się tzw. prepolimery i środek powodujący ich polimeryzację w fazie formowania. Termoplasty można także formować przez prasowanie, wytłaczanie lub odlewanie.

Obróbka duroplastów i elastomerów

Duroplasty i elastomery to tworzywa mocno usieciowane chemicznie lub termicznie, które po podgrzaniu ulegają rozkładowi i z tego względu nie można ich poddawać formowaniu plastycznemu. Typowymi materiałami tego typu są m.in. fenoplasty, aminoplasty oraz żywice epoksydowe i poliestrowe. Z duroplastów wytwarza się utwardzone laminaty konstrukcyjne z nośnikiem papierowym lub wzmocnione włóknem szklanym, kleje termo- i chemoutwardzalne, żywice lakiernicze oraz pianki wiele innych materiałów. Obróbka tworzyw sztucznych z grupy duroplastów i elastomerów jest możliwa jedynie przy użyciu narzędzi mechanicznych. W większości przypadków mogą temu służyć standardowe obrabiarki, jednakże zamontowane w nich narzędzia muszą mieć inną geometrię narzędzi, niż te używane do obróbki metali czy drewna. Ze względu na niskie przewodnictwo cieplne oraz stosunkowo niską temperaturę topnienia tych tworzyw może tutaj dochodzić do ich szybkiego nagrzewania się, dlatego trzeba obrabiać je narzędziami gładkimi i dobrze naostrzonymi o odpowiednim kącie przyłożenia. Należy tutaj także zapewnić prawidłowy i szybki odbiór wiórów, a czasem także odpowiednie chłodzenie przy użyciu emulsji olejowych, czystej wody lub sprężonego powietrza.