Vstrekovanie plastov je vysoko všestranný a efektívny proces, ktorý umožňuje výrobcom vytvárať širokú škálu produktov a komponentov z roztavených plastových živíc. V dôsledku pokroku v technológiách lisovania a vývoja materiálov sa polyméry a plasty začleňujú do čoraz širšieho spektra produktov a aplikácií. Vďaka nízkej pevnosti, estetickej príťažlivosti a odolnosti sa plasty stávajú preferovaným materiálom pre priemyselné odvetvia, od spotrebných výrobkov až po zdravotnícke pomôcky.

Na trhu je k dispozícii široká škála plastových živíc, z ktorých každá vykazuje jedinečné vlastnosti, vďaka ktorým je užitočná pre konkrétne aplikácie. Na zabezpečenie optimálneho výkonu je nevyhnutné vybrať správnu živicu pre vaše potreby. Na účely výroby plastov sa živica skladá z plastu alebo polymérov v kvapalnom alebo polotuhom stave, ktoré možno zahriať, roztaviť a použiť na výrobu plastových dielov. Pri vstrekovaní sa pojem živica vzťahuje na roztavené termoplastické alebo termosetové materiály používané počas procesu vstrekovania.

Úvahy o výbere živice
Nové polyméry a zlúčeniny sa pravidelne uvádzajú na trh. Obrovský počet možností môže spôsobiť, že výber materiálov na vstrekovanie je výzvou. Výber správnej plastovej živice si vyžaduje dôkladné pochopenie konečného produktu. Nasledujúce otázky vám môžu pomôcť určiť najlepšie živicové materiály pre vaše potreby.

1. Aký je zamýšľaný účel záverečnej časti?
Pri výbere správneho materiálu pre vašu aplikáciu musíte jasne načrtnúť fyzikálne požiadavky dielu vrátane potenciálnych stresových faktorov, podmienok prostredia, vystavenia chemikáliám a očakávanej životnosti produktu.
*Aká silná musí byť časť?
* Musí byť diel pružný alebo pevný?
* Musí súčiastka odolať nezvyčajným úrovniam tlaku alebo hmotnosti?
* Budú časti vystavené nejakým chemikáliám alebo iným prvkom?
* Budú diely vystavené extrémnym teplotám alebo drsným podmienkam prostredia?
*Aká je očakávaná životnosť dielu?

2. Existujú špeciálne estetické hľadiská?
Výber správneho produktu zahŕňa nájdenie materiálu, ktorý môže vykazovať farbu, priehľadnosť, textúru a povrchové úpravy, ktoré potrebujete. Pri výbere živice zvážte, či bude spĺňať zamýšľaný vzhľad a funkčné požiadavky vášho produktu.
* Vyžaduje sa konkrétna priehľadnosť alebo farba?
*Je potrebná konkrétna textúra alebo povrchová úprava?
*Existuje existujúca farba, ktorú je potrebné zladiť?
*Je potrebné zvážiť razenie?

3. Platia nejaké regulačné požiadavky?
Rozhodujúci aspekt výberu živice zahŕňa regulačné požiadavky na váš komponent a jeho zamýšľanú aplikáciu. Napríklad, ak bude vaša súčiastka dodávaná do zahraničia, používaná pri spracovaní potravín, aplikovaná na lekárske vybavenie alebo začlenená do vysokovýkonných technických aplikácií, je dôležité, aby materiál, ktorý vyberiete, spĺňal potrebné priemyselné normy a regulačné požiadavky.
*Aké regulačné požiadavky musí spĺňať váš diel, vrátane FDA, RoHS, NSF alebo REACH?
* Musí byť výrobok bezpečný na používanie deťmi?
* Musí byť táto časť bezpečná pre potraviny?

Plastový základný náter – termoset vs. termoplast
Plasty spadajú do dvoch základných kategórií: termosetové plasty a termoplasty. Aby ste si zapamätali rozdiel, predstavte si termosety presne tak, ako to naznačuje tento termín; sú „nastavené“ počas spracovania. Keď sa tieto plasty zahrejú, vytvorí sa chemická reakcia, ktorá dielu nastaví do trvalej formy. Chemická reakcia nie je reverzibilná, takže diely vyrobené z termosetov sa nedajú pretaviť ani pretvarovať. Tieto materiály môžu byť výzvou pre recykláciu, pokiaľ sa nepoužije polymér na biologickej báze.

Termoplasty sa zahrievajú a potom sa ochladzujú vo forme, aby vytvorili súčasť. Molekulárne zloženie termoplastu sa pri zahrievaní a ochladzovaní nemení, takže ho možno ľahko znova roztaviť. Z tohto dôvodu sa termoplasty ľahšie opätovne používajú a recyklujú. Zahŕňajú väčšinu vyrábaných polymérnych živíc na dnešnom trhu a používajú sa v procese vstrekovania.

Jemné doladenie výberu živice
Termoplasty sú kategorizované podľa rodiny a typu. Spadajú do troch širokých kategórií alebo skupín: komoditné živice, technické živice a špeciálne alebo vysokovýkonné živice. Vysokovýkonné živice tiež prichádzajú s vyššími nákladmi, takže komoditné živice sa často používajú na mnohé každodenné aplikácie. Komoditné živice, ktoré sa ľahko spracovávajú a sú lacné, sa zvyčajne nachádzajú v typických hromadne vyrábaných predmetoch, ako sú obaly. Technické živice sú drahšie, ale ponúkajú lepšiu pevnosť a odolnosť voči chemikáliám a vplyvu prostredia.

V rámci každej rodiny živíc majú niektoré živice odlišnú morfológiu. Morfológia opisuje usporiadanie molekúl v živici, ktorá môže spadať do jednej z dvoch kategórií, amorfná a semikryštalická.

Amorfné živice majú nasledujúce vlastnosti:
*Po vychladnutí sa menej zmršťuje
*Lepšia transparentnosť
* Funguje dobre pre aplikácie s vysokou toleranciou
*Máva tendenciu byť krehký
* Nízka chemická odolnosť

Semikryštalické živice majú nasledujúce vlastnosti:
* Má tendenciu byť nepriehľadné
* Vynikajúca odolnosť proti oderu a chemikáliám
* Menej krehké
* Vyššia miera zmrštenia

Príklady dostupných typov živíc
Nájdenie správnej živice si vyžaduje dôkladné pochopenie fyzikálnych vlastností a prospešných vlastností dostupných materiálov. Aby sme vám pomohli nájsť správnu skupinu výberu plastov pre vaše potreby, zostavili sme nasledujúceho sprievodcu výberom materiálu na vstrekovanie.

Amorfný
Príkladom amorfnej, komoditnej živice je polystyrén alebo PS. Ako väčšina amorfných živíc je priehľadná a krehká, ale dá sa použiť vo vysoko presných aplikáciách. Je jedným z najrozšírenejších
použité živice a možno ich nájsť v plastových príboroch, penových pohároch a tanieroch.

Vyššie v amorfnej škále sú technické živice, ako je polykarbonát alebo PC. Je odolný voči teplote a plameňu a má elektrické izolačné vlastnosti, preto sa často používa v elektronických súčiastkach.

Príkladom špeciálnej alebo vysokoúčinnej amorfnej živice je polyéterimid alebo (PEI). Ako väčšina amorfných živíc ponúka pevnosť a tepelnú odolnosť. Na rozdiel od väčšiny ostatných amorfných materiálov je však aj chemicky odolný, a tak sa často vyskytuje v leteckom priemysle.

Semi-kryštalický
Lacná polokryštalická komoditná živica je polypropylén alebo PP. Ako väčšina semikryštalických polymérov je flexibilný a chemicky odolný. Nízka cena robí túto živicu voľbou pre mnohé aplikácie, ako sú fľaše, obaly a potrubia.

Populárna inžinierska, semikryštalická živica je polyamid (PA alebo Nylon). PA ponúka chemickú odolnosť a odolnosť proti oderu, ako aj nízke zmrštenie a deformáciu. K dispozícii sú verzie na biologickej báze, vďaka ktorým je tento materiál alternatívou šetrnou k prírode. Húževnatosť materiálu z neho robí ľahkú alternatívu kovu v automobilovom priemysle.

PEEK alebo polyéteréterketón je jednou z najpoužívanejších semikryštalických vysokovýkonných živíc. Táto živica ponúka pevnosť, ako aj tepelnú a chemickú odolnosť a často sa používa v náročných prostrediach vrátane ložísk, čerpadiel a lekárskych implantátov.

Amorfné živice
ABS: ABS kombinuje pevnosť a tuhosť polymérov akrylonitrilu a styrénu s húževnatosťou polybutadiénového kaučuku. ABS sa ľahko tvaruje a poskytuje stálofarebný, lesklý efekt s vysoko kvalitnou povrchovou úpravou. Tento plastový polymér nemá presný bod topenia.

HIPS: High-Impact polysyrén (HIPS) poskytuje dobrú odolnosť proti nárazu, vynikajúcu opracovateľnosť, jemnú rozmerovú stabilitu, vynikajúce estetické kvality a vysoko prispôsobiteľné povrchy. HIPS sa dá ľahko tlačiť, lepiť, lepiť a zdobiť. Je to tiež veľmi výhodné z hľadiska nákladov.

Polyéterimid (PEI): PEI je dobrým príkladom špeciálnej alebo vysoko výkonnej amorfnej živice. PEI ponúka pevnosť a tepelnú odolnosť ako väčšina amorfných živíc. Na rozdiel od väčšiny ostatných amorfných materiálov je však aj chemicky odolný, vďaka čomu je veľmi užitočný pre letecký priemysel.

Polykarbonát (PC): Vyššie v amorfnej škále sú technické živice, ako je polykarbonát. PC je odolný voči teplote a ohňu a má elektrické izolačné vlastnosti, ktoré sa často používajú v elektronických súčiastkach.

Polystyrén (PS): Príkladom amorfnej, komoditnej živice je polystyrén. Ako väčšina amorfných živíc, PS je priehľadný a krehký, ale môže byť použitý vo vysoko presných aplikáciách. Je to jedna z najpoužívanejších živíc a možno ju nájsť v plastových príboroch, penových pohároch a tanieroch.

Semikryštalické živice
Polyéteréterketón (PEEK):
PEEK je jednou z najpoužívanejších semikryštalických vysokovýkonných živíc. Táto živica ponúka pevnosť, tepelnú odolnosť a chemickú odolnosť a často sa používa v náročných prostrediach, vrátane ložísk, čerpadiel a lekárskych implantátov.

Polyamid (PA)/nylon:
Polyamid, bežnejšie označovaný ako nylon, je populárna semikryštalická inžinierska živica. PA ponúka chemickú odolnosť a odolnosť proti oderu, ako aj nízke zmrštenie a deformáciu. K dispozícii sú biologické verzie pre aplikácie, ktoré vyžadujú ekologické riešenie. Húževnatosť materiálu z neho robí ľahkú alternatívu kovu v mnohých automobilových aplikáciách.

Polypropylén (PP):
PP je lacná polokryštalická komoditná živica. Ako väčšina semikryštalických polymérov je flexibilný a chemicky odolný. Vďaka nízkej cene je táto živica preferovanou voľbou pre mnohé aplikácie, ako sú fľaše, obaly a potrubia.

Celcon®:
Celon® je bežný obchodný názov pre acetál, známy tiež ako polyoxymetylén (POM), polyacetál alebo polyformaldehyd. Tento termoplast ponúka vynikajúcu húževnatosť, vynikajúce opotrebenie, odolnosť proti tečeniu a odolnosť voči chemickým rozpúšťadlám, ľahké zafarbenie, dobrú tepelnú deformáciu a nízku absorpciu vlhkosti. Celcon® tiež poskytuje vysokú tuhosť a vynikajúcu rozmerovú stabilitu.

LDPE:
Najflexibilnejší typ polyetylénu, polyetylén s nízkou hustotou (LDPE), ponúka vynikajúcu odolnosť proti vlhkosti, vysokú rázovú pevnosť, dobrú chemickú odolnosť a priesvitnosť. Nízkonákladová možnosť, LDPE je tiež odolná voči poveternostným vplyvom a dá sa ľahko spracovať väčšinou metód.

Nájdenie správnej živice
Výber plastového materiálu môže byť náročná úloha, ale proces výberu možno rozdeliť do niekoľkých jednoduchých krokov. Začnite výberom rodiny materiálov, ktoré vám poskytnú väčšinu požadovaných vlastností. Po určení vyberte vhodnú triedu živice materiálu. Online databázy môžu pomôcť pri poskytovaní benchmarku, z ktorého sa dá pracovať. UL Prospector (predtým IDES) je jednou z najznámejších databáz na výber materiálov. MAT Web má tiež rozsiahlu databázu a British Plastics Federation poskytuje údaje a popisy na vysokej úrovni.

Plastové prísady na zlepšenie vlastností
Rôzne živice majú odlišné vlastnosti, pre ktoré sú známe. Ako sme videli, tri rodiny živíc (komoditná, inžinierska a vysokovýkonná/špeciálna) obsahujú amorfné aj semikryštalické alternatívy. Čím vyšší výkon, tým vyššie náklady. Na udržanie nízkych nákladov mnohí výrobcovia používajú aditíva alebo plnivá, aby cenovo dostupným materiálom dodali ďalšie kvality za nižšiu cenu.

Tieto prísady sa môžu použiť na zlepšenie výkonu alebo na prenos iných vlastností do konečného produktu. Nižšie sú uvedené niektoré z najbežnejších aplikácií doplnkov:

*Antimikrobiálne látky – aditíva používané v aplikáciách súvisiacich s potravinami alebo spotrebnými výrobkami s vysokým kontaktom.
*Antistatika – Prísady, ktoré znižujú vodivosť statickej elektriny, často používané v citlivej elektronike.
*Zmäkčovadlá a vlákna – Plastifikátory robia živicu pružnejšou, zatiaľ čo vlákna dodávajú pevnosť a tuhosť.
*Spomalovače horenia – Tieto prísady robia produkty odolné voči horeniu.
*Optické zjasňovače – prísady používané na zlepšenie belosti.
*Farbivá – prísady, ktoré dodávajú farbu alebo špeciálne efekty, ako je fluorescencia alebo perleť.

Konečný výber
Výber správneho materiálu pre projekt je jedným z najdôležitejších faktorov pri vytváraní dokonalých plastových dielov. Pokroky vo vede o polyméroch prispeli k vývoju veľkého výberu živíc, z ktorých si môžete vybrať. Je dôležité pracovať so vstrekovačom, ktorý má skúsenosti s rôznymi živicami a aplikáciami, vrátane živíc, ktoré sú v súlade s FDA, RoHS, REACH a NSF.

DJmolding sa zaviazal poskytovať našim zákazníkom najkvalitnejšie plastové vstrekované výrobky v tomto odvetví. Rozumieme jedinečným výzvam, ktorým čelia vývojári produktov a výrobcovia v každom odvetví. Nie sme len výrobcovia – sme inovátori. Naším cieľom je zabezpečiť, aby ste mali perfektné materiálové riešenia pre každú aplikáciu.