Einführung in Polymere

Um sich mit den Methoden zur Herstellung von polymeren Materialien vertraut zu machen, ist es wichtig zu wissen, dass Polymer und Kunststoff zwei verschiedene Konzepte sind. Kunststoff ist ein Produkt, das aus verschiedenen Prozessen auf Polymerbasis entsteht. Während Polymer als Rohmaterial unter Druck, Wärme und Formgebung geformt wird, um in verschiedenen Industrien zur Herstellung von Kunststoffprodukten verwendet zu werden. Polymere sind in verschiedenen Arten wie Polyethylen, Polypropylen usw. erhältlich, von denen jede je nach chemischen Eigenschaften unterschiedliche Merkmale aufweist. Die weit verbreitete Anwendung von Polymeren in verschiedenen Industrien hat dazu geführt, dass dieses Rohmaterial auf verschiedene Weise hergestellt wird. Im Allgemeinen werden bei der Herstellung von Polymeren zunächst Merkmale wie die Art des Polymerharzes, die Produktionsmenge, die erforderliche Festigkeit und die benötigte geometrische Form berücksichtigt, um schließlich das gewünschte Polymer mit einer der verfügbaren Methoden herzustellen.

Im Allgemeinen hängen die Formgebungsverfahren von Polymeren von den folgenden Faktoren ab:

Art des Polymerharzes

Geometrische Form des Endprodukts

Erforderliche Festigkeit

Produktionsvolumen

Bei der Auswahl der Produktionsmethoden sollten die genannten Faktoren sorgfältig berücksichtigt werden. Die Methoden, die am häufigsten zur Herstellung von polymeren Materialien verwendet werden, sind:

Extrusion

Blasformen

Spritzguss

Rotationsformen

Thermoformen

Bei allen Methoden zur Herstellung von Polymeren muss das Material zunächst erhitzt werden, um die Schmelztemperatur zu erreichen; in diesem Zustand ist das Material bereit für eine geeignete Formgebung. Das Verständnis des Verhaltens jeder Art von Kunststoff bei hohen Temperaturen ist ein wichtiger Punkt, wobei beispielsweise der Schmelzindex oder die Schmelzflussrate die gebräuchlichsten Methoden zur Untersuchung des Verhaltens dieser Materialien sind.

Im Folgenden werden wir eine umfassende Beschreibung dieser Prozesse geben.

Extrusion

Die Extrusion ist ein flexibles, praktisches Verfahren zur Formgebung von Polymeren, bei dem die erforderliche Kraft hydraulisch oder mechanisch bereitgestellt wird. Kurz gesagt, handelt es sich um einen Prozess, bei dem das Polymermaterial unter Druck durch eine spezielle Form hindurchgeht und dabei seinen Querschnitt verringert; dies wird als Extrusion bezeichnet. Dieser Prozess ist im Vergleich zu anderen Formgebungsverfahren relativ neu und praktischer.

Bei der Extrusion werden Granulate oder Kunststoffpulver, Masterbatch und andere Additive miteinander vermischt und in den Trichter der Extrusionsmaschine eingeführt. Dann wird diese Mischung in der Extrusionsmaschine aufgrund von Wärme und Scherbelastungen geschmolzen und bewegt sich mit der Schraube in Richtung der Form. Das geschmolzene Produkt wird durch Druck in die gewünschte Form gebracht und schließlich wird die Form gekühlt und das Produkt entnommen. Es ist eine der bekanntesten Methoden zur Herstellung von Kunststoffmaterialien.

Mit dieser Methode können eine breite Palette von Kunststoffprodukten wie Kabelummantelungen, Verpackungsfolien, spezielle Lebensmittelbeutel, Rohre und Profile, Gewächshausabdeckungen usw. hergestellt werden.

Vorteile der Extrusionsmethode:

Kühlung des Teils nach dem Verlassen der Form

Fähigkeit zur Herstellung dünner Teile

Einfachheit des Produktionsprozesses

Spritzguss

Bei der Herstellung von Kunststoffmaterialien mit dieser Methode muss besonders auf die Schmelzweise der Polymermaterialien geachtet werden, damit das Produkt im kontinuierlichen Produktionsprozess durch Spritzguss von angemessener Qualität ist. Bei den verschiedenen Methoden zur Herstellung von polymeren Materialien erfolgt der Prozess entsprechend der Kapazität der Rohmaterialien unter bestimmten Bedingungen, wobei in dieser Methode auf die Stabilität von Druck und Temperatur während der Produktproduktion geachtet werden muss. Bei der Verwendung von Methoden zur Herstellung von Kunststoffmaterialien kann es erforderlich sein, dass das hergestellte Produkt nachbearbeitet wird, was während verschiedener Nachbearbeitungsprozesse erfolgt. Im Spritzguss hingegen wird das Produkt aufgrund der hohen Präzision des Produktionsprozesses in einem Schritt mit hoher Geschwindigkeit hergestellt und hat eine angemessene Qualität. Bei den verschiedenen Methoden zur Herstellung von Polymeren sind die Abmessungen der hergestellten Produkte von großer Bedeutung, und es kann in einigen Methoden Abmessungsbeschränkungen geben.

Während der Spritzguss keine Einschränkungen für die Herstellung von Kunststoffprodukten hat und sowohl kleine Produkte wie Flaschenverschlüsse, Küchenutensilien, Spielzeug usw. als auch große Produkte wie Karosserien von Autos herstellen kann.

Vorteile der Spritzgussmethode

Massive Produktion möglich

Fähigkeit, Metallmaterialien in Kunststoff einzubetten

Keine Notwendigkeit für Nachbearbeitungen nach der Herstellung des Teils

Möglichkeit der Wiederverwendung von Abfällen

Rotationsformen

Verschiedene Produktionsmethoden mit unterschiedlichen Funktionen stehen immer im Wettbewerb, und in der Regel wird die Methode, die Produkte von hoher Qualität produziert und kostengünstiger ist, mehr Beachtung finden. Bei der Herstellung durch Rotationsformen erfolgt die Formgebung des Polymers mit hoher Geschwindigkeit, wobei die hergestellten Produkte hohl mit dünnen Wänden produziert und verwendet werden. Die Funktionsweise dieser Maschine ist so, dass manchmal bei der Herstellung bestimmter Teile nur diese Maschine verwendet wird. Die Rotationsformung unterscheidet sich erheblich von anderen Methoden zur Herstellung von polymeren Materialien und erfolgt in der Regel in vier Phasen: Füllen der Form, Erwärmen, Abkühlen und Entleeren des Produkts. Zu den Hauptanwendungen dieser Methode zur Herstellung von Kunststoffmaterialien gehören die Herstellung von Autoteilen, Spielzeug, verschiedenen Puppen, Behältern usw.

Vorteile der Rotationsformungsmethode

Niedrige Kosten für die Ausrüstung

Geringe Abfallmenge

Möglichkeit zur Herstellung mehrschichtiger Teile

Möglichkeit zur Herstellung hohler Teile

Einfacher Prozess zur Trennung des Teils von der Form

Hohe Widerstandsfähigkeit

Blasformen

Bei der Vertrautmachen mit den Methoden zur Herstellung von polymeren Materialien sollte neben der Art der Rohmaterialien und deren Eigenschaften auch auf andere Faktoren wie die geometrische Form des hergestellten Produkts geachtet werden. Bei der Blasformung können hohle Produkte wie verschiedene Getränkeflaschen, Dosen, Rohre, Behälter usw. hergestellt werden. Die Blasgranulate gelangen in Form von hohlen Zylindern in die Extrusionsmaschine und werden nach dem Schmelzen mit Hilfe von Luftdruck in die Form zu den Wänden geleitet. Nach der Anwendung von Kälte auf die Form wird das Polymer abgekühlt, nimmt die Form an und wird daraus entnommen.

Vorteile der Blasformmethode

Homogene Mischung und Schmelze der Polymermaterialien

Möglichkeit der Verwendung von Thermoplasten im Produktionsprozess

Niedrige Kosten für die Herstellung der Form

Thermoformen

Die genannten Methoden tragen jeweils auf ihre Weise zur Herstellung von Kunststoffprodukten bei. Während das Thermoformen eine Methode zur Formgebung von Rohmaterialien ist, die zur Herstellung von Kunststoffprodukten führt. Bei dieser Methode erreicht das Polymermaterial in Plattenform durch Wärme den Weichpunkt und wird bereit zur Umformung.

Dann bewegt sich das Material unter positivem oder negativem Luftdruck in Richtung der Wände der Form und nimmt die Form an.

Nach der Formgebung wird das Teil aus der Form entnommen, und mit Hilfe von Abfalltrennungsoperationen werden die Abfälle entfernt und notwendige Anpassungen vorgenommen.

Unter den verschiedenen Methoden zur Herstellung von polymeren Materialien ist diese Methode mit hoher Präzision und auch niedrigen Kosten eine geeignete Methode für die Massenproduktion, bei der der Kauf der erforderlichen Ausrüstung ebenfalls sehr einfach und kostengünstig ist.

Vorteile der Formungsmethode

Geeignet für die Produktion in kleinen Mengen

Möglichkeit zur Herstellung mehrschichtiger Teile

Keine teuren Geräte erforderlich

Niedriger Preis der Form

Verwendbar zur Herstellung verschiedener Kunststoffformen

Zusammenfassung

Angesichts der Vielfalt der Polymere und der Möglichkeit, Kunststoffprodukte in großer Vielfalt herzustellen, ist es ratsam, eine Methode zu wählen, die unter Berücksichtigung aller Produktionsbedürfnisse des Unternehmens in weniger Schritten und mit angemessener Präzision und Qualität Ihnen bei der Herstellung des gewünschten Produkts hilft.

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