Оборудование для производства изделий из пластмассы

Пластик прочно вошел в жизнь людей. Сложно представить хоть какое-то современное промышленное изделие, не содержащее в себе элементов из пластмасс. Бизнес по производству товаров из пластика – выгодное вложение средств. Быстрая окупаемость достигается за счет высоких мощностей и широкого ассортимента. Рентабельность бизнеса выше 100%.

К тому же в производстве используется сырье, изготовленное из переработанных и вышедших из употребления изделий, таким образом пластик можно использовать практически бесконечно, в отличие от металла и дерева.

Виды пластмасс и сырье

цех по производству пластмассовых изделий

При производстве полимерных изделий используются следующие виды пластических масс:

поливинилхлорид;
полиэтилен;
полипропилен;
полиэтилен высокого, низкого давления;
полистирол;
полиэтилентерефталат.

Одна из особенностей производства изделий из пластмасс — это подбор сырья. Даже самое лучшее оборудование необходимо перенастраивать при смене производителя исходного материала. Иначе изменится качество готовой продукции.

Принцип работы экструдера

Само по себе такое оборудование представляет электромеханическое устройство, основным предназначением которого является осуществление процесса формовки профильных деталей из пластика или его полуфабрикатов. В своем составе общее устройство экструдера для пластика содержит следующие компоненты:

корпус системы нагрева полимерных материалов. В качестве основного источника тепловой энергии при осуществлении этого технологического процесса могут выступать обычные резистивные или индукционные системы. При использовании последних возникновение высоких температур происходит за счёт наведения на корпус высокочастотных индукционных токов Фуко;
узел нагрузки. Через этот элемент в полость корпуса различными способами поступает исходное сырье;
рабочий орган. Он создает в оборудовании необходимое давление, благодаря которому обеспечивается перемещение сырья непосредственно от узла загрузки до насадок, которые формуют из полимерных материалов готовые изделия. При использовании экструдера применяются разнообразные физические принципы, поскольку это устройство может иметь разные варианты исполнения — шнековый, дисковый, поршневый. В настоящий момент чаще других применяются шнековые экструдеры;
экструзионная головка. По-другому специалисты называют ее фильерой. Именно она обеспечивает форму изделий, которая получается по завершении технологического процесса;
механический привод. В этом оборудовании он представлен двигателем и редукторной системой. Благодаря ему обеспечивается создание и передача необходимого усилия на рабочий орган;
система контроля и управления. Благодаря ей обеспечивается поддержание необходимого технологического режима.

В качестве исходного материала обычно выступают гранулы и порошок. Они загружаются в оборудование, а далее под действием рабочего органа происходит их перемещение в рабочую зону корпуса. Там под воздействием давления, силы трения и температуры подаваемое извне исходное сырье нагревается, а в процессе его плавления возникает состояние, которое требуется по условиям технологического процесса.

Во время движения исходного сырья в полости корпуса происходит его тщательное перемешивание до состояния однородной гомогенизированной массы.

В условиях высокого давления происходит продавливание расплава при помощи формующих головок и сетчатых фильтров. В результате обеспечивается окончательная гомогенизация и придание материалу заданного профиля.

После этого материал естественным образом охлаждается или же применяется принудительный способ с последующей полимеризацией. В конечном итоге получаются изделия, имеющие необходимую конфигурацию и обладающие заданными механическими и физическими свойствами.

Технология производства

Получение любых видов пластмассовых изделий осуществляется по единому алгоритму:

создание определенного химического состава;
в среду полимеров вводится газ (при изготовлении пенопластов и поропластов);
придание полученной массе необходимой конфигурации (отливка);
фиксация окончательной формы.

На первом этапе различные ингредиенты перемешивают до получения пластической субстанции. Далее в полимер вводят газовую фазу, используя один из методов: механическое вспенивание, введение быстрозакипающих веществ, испаряющихся при нагреве или ввод под давлением непосредственно газа. Метод производства зависит от вида продукции и типа полимера.

Существует несколько методов производства пластмассовых изделий:

вакуумное формование — из листов пластика под различным давлением получают необходимые формы;
прессионное формование — внутри формы заготовка сжимается, излишки материала выдавливаются через щели;
компрессионное формование — необходимое при производстве количество материала вливается в форму, половинки формы сближаются и выдавливается изделие;
литье (отливка) — пластиковая масса переводится в жидкое состояние и заливается в формы, соответствующие будущим изделиям. Таким способом производится большинство предметов: посуда, канцтовары, другое;
выдув — нагретая масса подается в форму, которая закупоривается и заполняется воздухом. Полимер распределяют равномерно по внутренним поверхностям формы;
экструзия — масса размягчается и продавливается через матрицу, создающую необходимую форму;
термоформование;
инкапсуляция;
формование наслаиванием.

Расходы на покупку аппаратуры

На то, чтобы приобрести все необходимое оборудование для запуска производства, потребуется потратить около 300 000 российских рублей. Однако не стоит забывать о том, что при расширении своего предприятия потребуется докупать необходимые установки. В противном случае предпринимательской деятельностью в данной сфере заниматься смысла не будет.

Оборудование для производства изделий из пластика

Для изготовления изделий из различных видов пластмасс используются готовые технологические линии или отдельные станки.

Экструдеры

конический двухшнековый экструдер

Большая группа станков, на которых производят: рукавные и листовые пленки, оконные профили, трубы, полимерный лист, пластиковый шифер, вспененные профили.

Плоскощелевая установка включает следующий набор элементов:

экструдер с системой фильтрации;
пневмозагрузчики;
головка раздувочная с охладителем;
калибровочный механизм;
тянущее устройство и поворотные горизонтальные штанги;
модуль плоской укладки;
намотчик.

Основное устройство станка — это экструдер, все дополнительные механизмы составляют линию экструзии. Производство работает в автоматическом режиме, управляемое программой.

Термопластавтоматы

Станки для литья пластмасс под давлением. Подготовленная масса заливается в формы и охлаждается, получается готовое штучное изделие. 75% всех пластиковых изделий на планете выпущено на таких станках. Технология позволяет создавать продукцию сложных форм, точно соответствующую необходимым размерам, армированную, полую, изделия из нескольких цветов пластика, гибридные, из вспененного материала и другие. Литьевая машина может работать с любыми видами пластмасс.

Конструкция станка содержит:

модуль подготовки материала;
модуль закрывания и открывания форм;
привод;
блок автоматического управления.

Оборудование для литья пластмасс под давлением дорого и содержит множество инновационных решений. По конструкции литьевые аппараты делятся на:

двух- и одночервячные, червячно-поршневые и поршневые;
с одним или несколькими узлами пластикации;
с раздельной или совмещенной пластикацией;
по количеству узлов смыкания форм: однопозиционные или многопозиционные;
электрические, гидромеханические, электромеханические.

Выдувные машины

Используются для производства полых емкостей с тонкими стенками, например, канистр, бочек, бутылок емкостью до 5 тысяч литров. Выдувной аппарат подогревает материал и формует его методом выдувания. Нередко выдувной метод комбинируется с литьем под давлением в едином инжекционно-выдувном станке. Таким способом производят ПЭТ-тару.

Экструзионно-выдувные станки

Объединяют технологии выдува и экструзии, поэтому могут производить более широкий ассортимент продукции, чем выдувные машины: баки топлива, бампера, поддоны, сиденья, ведра, бочки, игрушки, бутылки для кетчупа и молока, флаконы для косметических средств. Все процессы контролируются микропроцессором. Станки классифицируются:

по типу головок;
по количеству постов;
по количеству ручьев.

Устройство машины включает:

экструдер, в котором сырье превращается в мягкую однородную массу;
экструзионная головка располагается на выходе из экструдера, через нее проходит масса. Головка может быть много- или одноручьевой, угловой или прямоточной. Проходящая через экструзионную головку масса формирует рукав или трубную заготовку;
выдувная часть это основной узел машины, здесь подается сжатый воздух (через иглу, ниппель или дорн), форма подводится и смыкается, заготовка охлаждается, форма раскрывается и извлекается изделие. Здесь же прочищается сварной шов.

Экструзионно-выдувной станок комплектуется компрессором и охладителем.

Термоформовочные станки

термоформовочная машина

Это оборудование для изготовления продукции из пленки, подаваемой непрерывно. Толщина и состав пленки может быть различным. Основная продукция — пластиковые и бумажные продуктовые одноразовые контейнеры, стаканы.

Принцип работы термоформовочного станка: материал нагревается до 140 градусов по Цельсию, из рулона выдувается изделие. Обычно на производстве используется пленка толщиной от 100 микрометров.

Термоформовочные станки могут быть ленточным, ротационным, револьверным, много- или однопозиционным. Кроме формования, на ленточном станке изделия вырубаются и укупориваются. Револьверные и ротационные более подходят для формовки. Управляется процесс автоматически, вручную или полуавтоматически.

Принцип действия и конструкция

Следует сказать, что экструзия является далеко не новой технологией. Ее история насчитывает более шести десятилетий. За это время было создано большое количество конструкций машин, с помощью которых обеспечивается ее реализация. Принцип действия этого прибора базируется на сути самого технологического процесса.

Технологический процесс экструзии является сложным физико-химическим процессом, на который оказывают воздействие механические усилия в условиях высокой температуры и влаги. Нагрев продуктов переработки происходит благодаря тому, что возникающая при борьбе с внутренним трением, а также при пластических деформациях механическая энергия превращается в тепло.

В процессе экструзионной обработки существует несколько сменных параметров. К числу наиболее важных следует отнести:

состав сырья;
влажность;
его природа.

При протекании экструзионного технологического процесса может происходить изменение:

температуры материала;
давления;
интенсивности и длительности воздействия на исходное сырье.

Мини станки для литья пластмасс

Это разновидность настольного мини-станка для производства небольших деталей мелкими партиями. Используются одно- или многоместные формы. Вес мини-станка составляет около 15 кг, он легко размещается на любом крепком столе, поэтому называется настольным. К некоторым мини-моделям прилагается рабочий стол. Более компактны мини-модели с электроприводом и автоматическим модулем смыкания. Такие настольные мини-станки используются для изготовления экспериментальных деталей для нового оборудования.

Видеоролик о вакуум-формовочных машинах:

Экструдеры для полиэтилена

Все плёнки, изготовленные из полимерных материалов, производятся компаниями исключительно с использованием способа экструзии. Для производства подобной продукции применяется выдувной экструдер. У оборудования, используемого для производства стрейч-пленки, формовочный узел может иметь вид узкой щели. При применении такого оборудования на выходе получается однослойная пленка, которая имеет необходимые параметры толщины и ширины.

В отдельных моделях могут использоваться круглые щелевые фильеры большого диаметра. При использовании мини-экструдеров можно получить пленку с шириной рукава до 300 мм и с параметром толщины 600 мкм. Такие устройства обладают компактными размерами, что обеспечивает возможность их установки даже в небольшом по площади помещении.

Достоинства материала

Для пластиковых изделий характерна устойчивость к разнообразным природным осадкам и другим воздействия. Они не поддаются коррозии, к тому же обладают простотой в использовании, гигиеничностью и высокой прочностью. Кроме того, все эти свойства современный пластик может сохранять достаточно длительное время. К тому же каждый человек сможет перекрасить изделие из такого материала в любой цвет без особых усилий. И при всех этих преимуществах пластик, как правило, не отличается высокой стоимостью.