PROCES BRIZGANJA PLASTIKE
Brizganje je jedan od najraširenijih tehnoloških postupaka prerade plastičnih materijala. Razvoj novih materijala i sve veći zahtevi u eksploataciji proizvoda dobijenih brizganjem uslovili su i razvoj i usavršavanje različitih postupaka brizganja. Proces proizvodnje delova od plastike metodom brizganja je veoma jednostavna metoda, jer na mašinama brizgalicama postoji mogućnost postavljanja različitih kalupa (alata), tako de se mogu izraditi različiti delovi.
ŠTA JE BRIZGANJE PLASTIKE?
Brizganje je jedan od procesa kojim nastaju proizvodi od plastičnih masa – od igračaka i plastičnih tepiha do automatskih panela karoserije, boca vode i čak mobilnih telefona.
Čitav postupak brizganja plastike završava se u roku od nekoliko minuta i može se izvršiti automatski.
Termo plastična sirovina u obliku granulata slobodno pada iz levka u zagrejanu komoru. Granulat polako napreduje duž komore pokretan klipom u obliku pužnice i usput se topi i meša. Rastopljena plastična masa se kroz diznu pod pritiskom brizga u alat gde poprima zadati oblik, hladi se i ukrućuje. Čitav sled događaja kod brizganja jednog komada naziva se ciklus brizganja. Ciklus počinje zatvaranjem alata nakon čega sledi postupak brizganja plastične mase u alat. Nakon što je alat „napunjen“ stalni pritisak materijala kompenzuje „stiskanje“ materijala u alatu, omogućujući zadati oblik i dimenzije. U sledećem koraku klip se povlači unazad da bi se pripremila doza za sledeći brizgaj. Taj deo ciklusa se naziva doziranje. Istovremeno, proizvod se hladi unutar alata određeni vremenski period, nakon čega se alat otvara i proizvod se sistemom izbacivača izbacuje iz alata. Tada celi ciklus započinje ponovno. Zbog svega spomenutog, jasno je da se, za uspešnu proizvodnju, alat mora hladiti. Obično se za to koristi voda koja sistemom kanala u alatu cirkuliše i tako hladi alat. Hladniji alat je po pravilu efikasniji, jer dozvoljava kraća vremena ciklusa čime se dobija na produktivnosti.
ISTORIJA BRIZGANJA
Proces brizganja je izumeo Džon Vesli Hajat 1868. godine kada je napravio bilijarske kuglice ubrizgavanjem celuloida u kalup. Kasnije je izgradio mašinu za brizganje klipnim tipom kako bi olakšao proizvodnju. Drugi izumitelj, Džejms Hendri, poboljšao je Hajatov izum i 1946. godine izgradio mašinu za štancanje vijcima.
U modernoj industriji plastike koriste se i klipni i vijčani kalupi. Razlika između njih je u načinu na koji se plastika prenosi u kalup.
U procesu oblikovanja plastike, plastične smole se koriste u obliku peleta ili zrna. Izbor vrste plastike zavisi od vrste proizvoda koji se prave, njegovim zahtevima i ukupnom budžetu. Od stotina dostupnih plastičnih masa, samo je nekoliko sigurnih za potrošačku upotrebu. Neki od onih koji se koriste u procesu brizganja plastike uključuju polistiren, polikarbonat, polipropilen, polietilen, poliamid, polivinilklorid, teflon®, delrin® i akril.
VRSTE PLASTIKE
Plastične mase koje se koriste u brizganju su polimeri – hemikalije – termosetiranje ili termoplastika. Termosetiranje plastike se postavlja primenom toplote ili kroz katalitičku reakciju. Jednom završeni, ne mogu se prepraviti i ponovo koristiti – proces sušenja je hemijski i nepovratan. Termoplasti, međutim, mogu se zagrejati, rastopiti i ponovo koristiti.
Termosetirajuće plastike uključuju epoksi, poliester i fenolne smole, dok termoplastika uključuje najlon i polietilen. Na raspolaganju je skoro dvadeset hiljada plastičnih jedinjenja za brizganje, što znači da postoji savršeno rešenje za skoro bilo koji zahtev za oblikovanje.
Staklo nije polimer, tako da se ne uklapa u prihvaćenu definiciju termoplasta – iako se može rastopiti i reciklirati.
PREDNOSTI BRIZGANJA
• Brizganje plastike omogućava proizvodnju kompleksnih oblika, od kojih bi neke mogle biti gotovo nemoguće proizvesti ekonomično na bilo koji drugi način.
• Širok asortiman materijala omogućava gotovo tačno usklađivanje željenih fizičkih osobina, a višeslojno oblikovanje omogućava prilagođavanje mehaničkih osobina i atraktivan vizuelni izgled – čak i na četkici za zube.
• U zapremini, to je jeftin proces, verovatno sa minimalnim uticajem na životnu sredinu. U ovom procesu stvoren je mali otpad, i ostatak koji se proizvodi, i ponovo se koristi i ponovo koristi.
• Kvalitetan kalup, iako sa relativno visokim troškovima, biće u stanju da ispuni stotine hiljada ‘utisaka’.
• Sama plastika je sasvim jeftina i uprkos energiji koja je potrebna za zagrevanje plastike i ciklus presa (da bi se uklonio svaki utisak), proces može biti ekonomičan čak i za najosnovnije predmete kao što su poklopci za bočice.
Sa nekoliko stotina novih plastičnih jedinjenja koja se razvijaju svake godine i savremenih tehnika izrade plesni, brizganje će sigurno nastaviti povećati upotrebu u narednih pedeset godina. Iako termosetirajuće plastike ne mogu da se recikliraju, njihova upotreba, naročito za komponente visoke preciznosti, takođe treba da raste.
NEDOSTACI KALUPA ZA UBRIZGAVANJE
Postoje određeni limiti kod ovog procesa, kojih se industrijski dizajneri uglavnom ne pridržavaju i takav način rada vodi ka tome da je izrada alata za te proizvode komplikovana i skupa. Međutim, ukoliko se vodi računa o dizajnu, može se povećati efikasnost, čvrstoća i vek trajanja proizvoda.
• Ulaganje u alate – izrada kalupa – obično zahteva veliku količinu proizvodnje za povraćaj investicije, iako to zavisi od određenog članka.
• Proizvodnja alata traje razvojno vreme, a neki delovi se ne mogu lako pozabaviti praktičnim dizajnom kalupa.
Plastika se ne razgrađuje i stoga nije ekološka. Proces brizganja plastike, međutim, igra pozitivnu ulogu u smanjenju otpada. Plastika koja se koristi u procesu može se ponovo koristiti onoliko često koliko je potrebno.