Как лить пластик в домашних условиях

Литье пластмасс: технология и оборудование

Пластик уже давно и прочно вошел в нашу жизнь. Пластмассовая тара, игрушки, посуда, упаковка и даже трубы – все это очень широко используется в быту. Следовательно, и спрос на них довольно высок. Литье изделий из пластика – это одна из перспективных ниш российского бизнеса. При должной организации производства и сбыта на этом можно очень хорошо заработать.

С чего следует начинать?

Первое, что нужно сделать до организации производства – это выбрать какие именно группы товаров вы будете производить. Здесь многое зависит от ваших конкретных возможностей.

Например, если есть возможность договориться о поставках тары для упаковки полуфабрикатов, начинать следует именно с нее. Это даст хороший старт производственному процессу.

Позднее при необходимости можно будет расшириться и заняться производством других товарных групп.

Если же наработок никаких нет, то начинать следует с изделий массового потребления:

• ведер;
• цветочных горшков;
• емкостей по рассаду;
• упаковки.

Литье пластмасс под давлением – жестких требований к условиям производства не предъявляет. Но, несмотря на это помещение должно быть расположено вдали от жилых районов, лучше всего, если оно будет находиться в промышленной зоне.

При этом также должен быть соблюден ряд условий и требований пожарной безопасности.  При этом под сам производственный цех потребуется отвести от 50 до 200 кв. м. Также порядка 80 кв. м уйдет под склад.

Изделия из пластмассы хоть и легкие, но довольно объемные.

Подбор персонала

От того насколько хорошо будет проведен подбор персонала зависит успех предприятия. Всего для работы в небольшом производственном цеху может потребоваться от 6 до 10 человек.

Самым главным из них будет, конечно же, технолог. Именно его подбору следует уделить самое пристальное внимание.

На его зарплате экономить не стоит, оклад хорошего специалиста должен составлять не менее 30000 рублей.

Основные виды сырья для литья пластмасс

Для литья пластмасс под давлением используются полимеры в гранулах. Использование того или иного из них зависит от его физико-химических свойств. По показателям устойчивости к температурному воздействию все твердые полимеры делятся на следующие группы:

1. Термопластичные. Под воздействием температуры обладают способностью легко переходить от твердого состояния к пластичному и обратно. Они очень легко поддаются вторпереработке.
2. Термореактивные. Обладают высокими показателями прочности и термоустойчивости. В их основе лежат различные синтетические смолы. Для придания определенных свойств в их состав вводятся специальные добавки и наполнители.
3. Пенопласты. Характеризуются отличной тепло- и звукоизоляцией. Изготавливаются из синтетических полимеров, роль наполнителя в них играет газообразная среда.

Купить пластмассу для литья можно в компаниях специализирующихся на продаже полимеров. Обычно у них можно приобрести сырье не только отечественного, но импортного производства. Средняя цена на полиэтилен высокого давления на данный момент составляет около 35 руб. за килограмм, полипропилен от 40 руб. и выше.

Основные технологии литья

Существует три основных технологии литья пластмасс:

1. Экструзионная или литье под давлением. Одна из самых распространенных технологий. Из ее недостатков стоит отметить высокую стоимость литьевых машин, также для грамотной организации технологического процесса требуется наличие специального образования.
2. Выдувная. Используется для изготовления полых изделий. Например, полиэтиленовых бутылок и другой тары. Суть этой технологии состоит в том, что полимер сначала нагревается до определенной температуры, а затем выдувается на охлажденную пресс-форму.
3. Термоформовочная. Эта технология подразумевает использование сжатого воздуха или прессования. Чаще всего эти способом изготавливается одноразовая посуда и упаковка для продуктов.

Технология литья под давлением

Технология литья пластмасс под давлением включает в себя следующие производственные процессы:

1. Засыпка сырья в вакуумный загрузчик. При этом используемое сырье может быть в виде гранул, порошков или таблеток.
2. Подача сырья в бункер термопластавтомата.
3. Нагрев. Нагретая поверхность шнека, находящегося в бункере расплавляет полимеры, а также при необходимости осуществляет их смешивание с наполнителями.
4. Налитее пластика в пресс-форму. Под действием осевой силы расплавленные полимеры выдавливаются в форму.

К достоинствам этого вида литья можно отнести следующее:

1. Высокое качество изделий.
2. Высокие показатели производительности.
3. Процесс литья может быть полностью автоматизированным.

Виды литья пластмасс

Изготовление пластмассовых изделий литьем под давлением может осуществляться несколькими способами:

1. Инжекционным. Один из самых распространенных способов литья. Характеризуется он кратковременным впрыском расплавленного полимера. Во время него в рабочей камере литейной машины создается определенное давление, после чего осуществляется впрыскивание пластифицированного полимера.
2. Инжекционно-прессовым. Этот метод используется при производстве изделий с большой поверхностью. Для него требуются специальные пресс-формы с подвижными составляющими.
3. Инжекционно-газовым. Во время такого литья дополнительно используется сила сжатого газа, которая осуществляет дожатие пластика в пресс-форме.
4. Интрузионным. Самый простой вариант литья. Используются для отлива самых простых товаров с минимальным количеством поверхностей.

Кроме вышеперечисленных способов существуют и более сложные виды литья:

1. Сэндвич. Во время него используется два вида пластиков. Этот метод позволяет изготавливать товары с наружным покрытием.
2. Соинжекционное. Используется для изготовления многослойных изделий. Для него на термопластавтомат потребуется установить сопло сложной конструкции. Этот метод делает возможным изготовление изделий со смешанными цветами.
3. Литье в многокомпонентные формы. Этот метод позволяет изготавливать товары с четким цветовым разграничением. Из его особенностей следует отметить возможность выпуска изделий с соседними деталями разной плотности.
4. Литье в поворотные формы. При помощи этого метода можно изготавливать двухкомпонентные изделия. Во время него сначала отливается основная заготовка, которая затем перемещается в другую форму, где осуществляется нанесение второго слоя полимера. Этот способ наименее продуктивный из все вышеперечисленных.

Выбор необходимого оборудования

После решения организационных моментов и выбора помещения можно приступать к выбору и приобретению оборудования. Оно представлено моделями как отечественного, так и импортного производства. Достоинством первых чаще всего является только цена. Импортное оборудование хоть и стоит значительно дороже, но зато оно значительно более качественное и надежное.

При организации производства понадобится следующее оборудование для литья пластмасс:

Термопластавтомат

Представляет собой инжекционно-литьевую машину, предназначенную для изготовления штучных изделий. Термопластавтоматы или экструдеры – это наиболее используемый вид оборудования, с помощью них производится более 2/3 всех пластиковых изделий в мире. В независимости от модели каждая машина для литья пластмасс обязательно состоит из следующих конструктивных узлов:

1. Инжекционного. В нем происходит расплав и подача пластика.
2. Смыкания. Он отвечает за смыкание и разведение формы в процессе литья.
3. Привода, отвечающего за работу всех подвижных узлов.

Все существующие на данный момент экструдеры по типу механизма, создающего давление можно классифицировать на следующие типы:

1. Одночервячные. Их основным достоинством является простота конструкции и небольшой размер материальной камеры.
2. Двухчервячные. Отличаются более качественным перемешиванием полимером и улучшенными производственными характеристиками.
3. Червячно-поршневые.
4. Поршневые.

Также в зависимости от расположения прессовой части различают следующие типы литьевых машин:

• горизонтальные;
• угловые с вертикальным прессом;
• вертикальные;
• угловые с горизонтальным прессом.

Цена на такие агрегаты колеблется от 200 тысяч рублей за бывшие в употреблении, до 1-2 млн. руб. за новые.

Пресс-формы

Пресс-формы для литья пластмасс – это основной вид оснастки термопластавтоматов. Для производства каждого изделия изготавливается своя индивидуальная форма. Принцип ее работы очень прост.

Литьевая машина осуществляет впрыск расплавленного пластика в форму. После его охлаждения она размыкает форму и выталкивает из нее уже готовое изделие. Формы для литья пластмасс могут изготавливаться из различных марок стали.

Это сказывается на количестве их производственных циклов. Оно может колебаться от 100000 до 1 млн.

Вакуумный загрузчик сырья

Вакуумные автозагрузчики полимерного сырья – вид периферийного оборудования, позволяющий значительно ускорить и облегчить процесс подачи полимерных материалов в загрузочные бункеры термопластавтоматов.

По своим конструктивным особенностям могут разделяться на вертикальные и раздельные модели. Первые – выполняют стандартные функции, вторые – используются при транспортировке полимеров на дальние расстояния.

Холодильный агрегат

Холодильные агрегаты или по-другому чиллеры используются для охлаждения воды при производстве пластмасс под давлением. Они позволяют существенно снизить продолжительность производственного цикла.

Все вышеперечисленное оборудование используется для литья в условиях массового производства. Но что делать, если вам не нужны тысячи идентичных изделий? Выход из этого положения – это мелкосерийное литье пластмасс в домашних условиях.

Домашнее литье пластика

Домашнее литье пластика своими руками – это разновидность промышленного варианта изготовления пластиковых изделий. Оно позволяет изготавливать любые не очень крупные изделия. Например, такие как:

• различные колпачки и крышки;
• корпуса;
• игрушки;
• кубики;
• посуду;
• сувениры.

Оборудование для мелкосерийного литья

Мелкосерийное литье не требует приобретения дорогостоящего оборудования. Для небольшой мастерской вполне будет достаточно приобрести следующее:

1. Настольный ручной станок для литья пластмасс.
2. Формообразующая деталь пресс-формы.
3. Силикон для форм.
4. Двухкомпонентный пластик.

Настольный аппарат для литья – это разновидность литейного оборудования, использующаяся для мелкосерийного производства. Свою работу он может осуществлять как при помощи одноместных, так и многоместных форм. Для установки такого станка вполне достаточно обычного рабочего стола небольшой площади, главное, чтобы он был устойчивым.

В настоящий момент существуют модификации станков с электромеханическим приводом. Они более надежны и просты в обслуживании. Некоторые из продвинутых моделей таких агрегатов даже оснащаются автоматическим узлом смыкания. Ручной аппарат для литья позволяет изготавливать в час в среднем от 10 до 15 изделий.

Самостоятельное изготовление пресс-форм из силикона

Формы для литья пластмасс в домашних условиях можно изготовить самостоятельно. Для этого сначала придется подготовить модель образец. Ее изготовление можно заказать у владельца 3D-принтера.

Далее действуем следующим образом:

1. При помощи широкой кисточки аккуратно обмазываем образец тонким слоем силикона.
2. Помещаем его в заранее приготовленную опалубку.
3. Заполняем силиконом весь объем опалубки.
4. Ждем 7-8 часов до полного застывания силикона.
5. Делаем разрезную форму.

Ваша первая форма готова теперь можно начинать ручное литье.

Основные виды силиконов для изготовления пресс-форм

Силиконов для изготовления пресс-форм существует достаточно много, ниже рассмотрены наиболее распространенные из них:

1. Mold Star 15,16,30. Эта серия силиконов отлично застывает при комнатной температуре. Может использоваться для производства форм с очень хорошей детализацией. Химически чувствительны к латексу и сере. Цифра в классификации означает показатель твердости. Имеют двухкомпонентную основу, которая смешивается непосредственно перед заливкой.
2. Rebound 25, 40. Используется для создания форм по методу «в намазку». Силикон просто наносится на образец кистью. Могут использоваться в сочетании с различными пластификаторами и модификаторами. Являются двухкомпонентными составами.
3. Sorta Clear 18, 37, 40. Полупрозрачные силиконы, хорошо подходящие для создания разрезных форм. Также могут совместно использоваться с различными добавками и ускорителями застывания.

Основные характеристики двухкомпонентных пластиков

Жидкие двухкомпонентные пластики довольно широко используются при мелкосерийном литье. Марок таких полимеров довольно много. Их основное отличие состоит в плотности и твердости готовой продукции.

Также в зависимости от добавок они могут иметь различную фактуру и цвет.

После смешивания компонентов, входящих в состав полимера, начинается ускоренный процесс застывания или по-другому полимеризации, который длится обычно не более 10 минут.

Использование жидких пластиков позволяет воплощать в жизнь самые различные дизайнерские решения. Также такие полимеры очень часто применяются для создания прототипов и моделей при конструкторских разработках.

Изделия из жидкой пластмассы ни в чем не уступают аналогам промышленного производства. Они такие же прочные, красивые и долговечные. К тому же рынок жидких полимеров постоянно расширяется и улучшается, что дает возможность приобретать все более совершенствованные образцы.

Источник: http://namillion.com/lite-plastmass.html

Особенности литья пластиковых изделий

Сегодня в мире более двух третей штучных и серийных изделий изготавливают из различных пластмасс. Вес деталей может быть от десятых долей грамма до нескольких тонн. Ассортимент еще более обширный – от элементов, используемых в микропроцессорной технике, до монолитных конструкций и частей сооружений.

Литье пластиков под давлением является наиболее распространенной и самой эффективной технологией, которая широко применяется в наше время.

Описание технологии и суть литья под давлением

Литье пластиковых изделий под давлением – технология, позволяющая добиться высокой точности получаемых элементов вне зависимости от сложности конфигурации и других конструктивных параметров.

Технологический процесс представляет собой отдельный вид переработки исходного сырья, которое расплавляется до необходимой консистенции и впрыскивается под определенным давлением в специальную пресс-форму, где затем происходит охлаждение состава.

Как происходит сам процесс? Если применить условную схему этапов технологии, то они выглядят примерно так:

• подготовительная стадия. На этом этапе разрабатывается рецептура будущего состава, рассчитываются пропорции материалов, которые будут составлять исходное сырье. В зависимости от свойств, которыми должно будет обладать конечное вещество, состав и массовые доли компонентов будут различаться. На этой стадии происходит добавление красителей, сушка и смешивание всех ингредиентов будущего сырья;
• наладка оборудования. Специальные автоматы для литья пластика настраиваются операторами, в них вводятся программы литья и происходит закрепление пресс-форм;
• этап загрузки. В это время происходит загрузка в бункеры заранее подготовленного сырья в необходимом объеме для осуществления литья;
• процесс отливки. Прежде, чем сырье сможет поступать в пресс-форму по специальным каналам (литниках), его необходимо нагреть до необходимой температуры. После этого, методом прямого впрыска под давлением масса попадает в форму и быстро ее заполняет;
• завершающий этап. После заполнения формы, пластик начинает остывать. Сначала температура массы снижается в области стенок, а затем и по всему объему. Происходит кристаллизация. Затем готовое изделие извлекается из автомата и проходит дальнейшую механическую обработку, где освобождается от остаточных элементов литья.

Приведенные стадии далеко не полностью описывают подробности, а лишь дают поверхностное представление о том, что такое литье пластиков.

Разновидности литья

На сегодняшний день существует несколько основных методов, в основе которых лежит технология литья под давлением. Каждый из способов отличается конструктивными особенностями оборудования, масштабами и некоторыми технологическими нюансами.

Наиболее распространенными методами с использованием давления являются:

• инжекционный способ. Суть процесса заключается в подаче определенной массы вещества под давлением в 100-200 МПа в специальную форму. Сам процесс занимает считанные секунды. Неоспоримым преимуществом такого способа является возможность получения готовых изделий различной конфигурации с любой толщиной стенок. Метод считается наиболее массовой для мелкосерийного литья и крупных промышленных объемов;
• интрузионный способ. Основное отличие от предыдущего варианта – более низкое давление вещества. Разогретая масса поступает на специальный червячный механизм, при помощи которого попадает в форму. Сам червяк останавливается при полном заполнении необходимого объема, а затем время от времени добавляет массу, компенсируя естественную усадку пластика. Такой способ применяется для отливки изделий с толстыми стенками, благодаря постепенному заполнению формы. Конфигурация итоговых деталей или узлов должна быть максимально простой;
• инжекционно-газовый способ. Довольно новый метод, который еще полностью не изучен. Суть процесса состоит в том, что, как и при стандартом инжектировании под давлением, расплав попадает в форму. Только в данном случае она заполняется на 75-80%. Затем через специальные сопла внутрь попадает смесь газов (углекислый газ и азот). Подача может совершаться один раз или несколько, в зависимости от конкретного процесса и сложности получаемой детали. Благодаря воздействию смеси газов, разогретая пластическая масса более тщательно заполняет все конструктивные углубления в пресс-форме. После этого, газ удаляется через специальные каналы, а на место образовавшихся пустот впрыскивается дополнительная доза вещества. Преимуществами этого метода является снижение брака и существенных дефектов почти на 30%. Из недостатков стоит отметить очень сложное и дорогостоящее оборудование, точные расчеты всех процессов и тщательный контроль над всей процедурой;
• комбинированный способ. Его еще называют методом многокомпонентного литья. Несмотря на сложность и дороговизну, это единственный метод, при помощи которого можно получить детали с разделением по цветовой гамме или конструкции, изготовленные из различных полимеров – сердцевина детали будет из одного материала, а оболочка (периферийная часть) из другого.

Существуют и другие способы отливки пластиков при помощи давления, которые считают гибридными вариантами, полученные благодаря совмещению основных технологий.

Сегодня процессы литья могут быть полностью автоматизированы, но нередко встречаются линии с дополнительным использованием ручного труда – добавление в бункеры сырья, контроль над технологическим процессом отливки, извлечение готовых деталей из форм и их последующая обработка. Как правило, все крупные компании, выпускающие несколько однотипных деталей большими тиражами, имеют полностью автоматизированные линии производства с минимальным вмешательством человека.

Краткие итоги

Литье пластиковых изделий (оборудование и технология зависит от конкретного метода) считается наиболее экономически выгодным и максимально эффективным способом.

Благодаря точным технологическим процессам и современным автоматическим машинам, можно наладить серийное изготовление изделий из пластика практически в неограниченном объеме.

Выбор способа литья также сильно зависит от желаемого качества и конфигурации итогового образца.

Источник: https://polimerinfo.com/kompozitnye-materialy/lite-plastikovyh-izdelij.html

Литье пластмасс

 Стоимость изготовления пластиковых изделий 

Здравствуйте! Мы встретились на сайте «КЛОНА», а значит у вас есть желание производить изделия из пластмасс, а у нас — возможность качественно это сделать.

Начнем с главного.

От каких факторов будет зависеть стоимость литья пластмасс:

• Количество требуемых изделий. Способ производства определяется тиражом продукции. Например, при литье пластика под давлением изготавливается дорогостоящая металлическая пресс-форма. Это увеличивает затраты на начальном этапе. Однако, чем больше изделий производится с её помощью, ниже становится себестоимость продукта. 
• Материал изделия. Для каждого проекта подбираются термопластические смолы с оптимальными характеристиками и доступной ценой.
• Габариты конечного продукта. Размер изделия влияет на расход материала, а также на стоимость подготовительных работ.
• Сложность геометрии изделия. Чем сложнее конструкция продукта, тем выше будет стоимость работ.

Способы производства изделий из пластмасс

Существует 3 способа производства пластиковых изделий в зависимости от тиража:

В первую очередь при выборе способа производства пластмасс специалисты компании «КЛОНА» ориентируются на ваше техническое задание, и уже потом — на тираж.

Метод 3D-печати. Один из самых распространенных методов 3D-печати — моделирование методом послойного наплавления на FDM принтере (Fused Deposition Modeling). Технология FDM подразумевает изготовление трехмерных объектов при помощи наслоения термопластиков. Используется для создания прототипов и мелкосерийного производства.

Другие распространенные методы 3D-печати:

• Стереолитография (SLA-печать) — производство пластиковых изделий из жидких фотополимерных смол. Затвердевание смолы происходит за счет облучения ультрафиолетом. Такой метод дороже FDM-печати, но он в 7 раз более точен.
• Выборочное лазерное спекание (SLS-печать) — метод спекания слоев порошкового материала с помощью лазеров высокой мощности.

Рисунок. Создание изделия на 3D-принтере.

Литье пластика в силиконовую форму предусматривает отливку деталей в вакууме и позволяет получить точную копию оригинального объекта. Силиконовые формы используют в мелкосерийном производстве.

Литье пластмасс под давлением происходит путем впрыска расплавленного полимера в металлическую форму с последующим его охлаждением. Метод литья используют для крупносерийного производства.

Сравним методы на примере одного изделия. Мы рассчитали стоимость производства разными методами пластикового корпуса с габаритами 165 мм ⅹ 95 мм ⅹ 75 мм.

Этапы производства изделий из пластмасс

Литье пластика как в силиконовые формы, так и в пресс-формы начинается с проектирования 3D-модели продукта в CAD-программах (SolidWorks, AutoCAD, FreeCAD).

Рисунок. Разработка 3D-модели в программе AutoCAD.

Если будущий продукт не имеет предшественников и аналогов, 3D-модель разрабатывается основываясь только на требованиях технического задания.

Если же изделие не уникально, при проектировании используются референсы — эталонные образцы продукта.

После создания 3D-модели в цифровом виде, переходим к изготовлению прототипа. Он поможет оценить функциональность разработанного изделия. На этапах прототипирования изменения конструкции не влекут значительных расходов.

Прототип пластикового изделия делают на 3D-принтере.

Рисунок. Создание прототипа на 3D-принтере.

Изделие из 3D-принтера имеет слоистую поверхность. Если заказчика удовлетворяет такой тип качества — остаток скромного тиража отпечатывается на принтере и проходит процедуру шлифовки.

Если же требования более высоки либо необходимо получить больший объем продукции на выходе — используем методы литья пластмасс в формы. Рассмотрим отдельно мелкосерийное и крупносерийное производство.

Мелкосерийное производство: литье пластмасс в силикон

При мелкосерийном производстве применяют литье пластмасс в силиконовые формы. Для создания мастер-модели прототип, напечатанный на 3D-принтере, обрабатывают лаком и шкурят для получения гладкой поверхности.

Мастер-модель наполовину погружают в глиняную основу и заливают смесью силикона и отвердителя. Залитую форму на 24 часа оставляют в камере для дегазации и застывания.

В результате получаем половину силиконовой формы для литья.

Затем повторяем процесс и получаем вторую половину. Соединяем два элемента формы, используя каркас для жесткости. Заливаем силиконовую форму полиуретаном, оставляем в камере.

В зависимости от типа пластика время застывания составляет от 4 до 24 часов.

Крупносерийное производство: литье пластмасс под давлением

При крупносерийном производстве самый ресурсозатратный этап — изготовление пресс-формы из металла. Пресс-формы долговечны и дают возможность получать изделия с высокой точностью детализации.

Рисунок. Металлическая пресс-форма для литья пластика.

В процессе литья пластмассы подают в термопласт-автомат, где они плавятся, гомогенизируются и под высоким давлением впрыскиваются в пресс-форму. Сначала материал отвердевает возле холодных стенок, потом — внутри тела отливки.

После остывания пресс-форма размыкается, изделие переходит на этап конечной обработки, а форма — на новый цикл литья. Завершает цикл финальная обработка детали: отрезание литника, фрезеровка, нанесения soft-touch покрытия.

Обзор материалов для литья из пластмассы

Рассмотрим типы материалов, что используются для литья.

Для ЗD-печати, как правило, используются термопластики или композитные материалы на их основе. Наиболее популярные виды: полиактид, поливиниловый спирт, нейлон, имитаторы металла.

Для литья в силиконовую форму используются полиуретаны, которые выдерживают температуры  от −60 °С до +80 °С.

Для литья под давлением можно использовать широкий ассортимент материалов: от обычных полиуретанов до поликарбонатов.

Мы вам поможем. С удовольствием.

+38 (044) 338 88 02

hi@klona.ua  

Источник: https://klona.ua/blog/liteynoe-proizvodstvo/lite-plastmass