Zajímáte se o technologii zpracování plastů? Dnes vám dáme takové malé školení. Poznejte základní vlastnosti plastů a jejich rozdělení včetně jejich výhod a nevýhod.

Výrobky z plastů jsou v dnešní době už součástí našich životů. Poohlédněte se kolem sebe a zjistíte, že jsou doslova všude kolem nás v jakékoliv podobě. Jsou to materiály, které jsou osvědčené a oblíbené. Ve velkém se vyrábějí a využívají nejen v průmyslu.

Jaké je složení plastů?

Začněme tím, co jsou to plasty. Jednoduchá definice charakterizuje plasty také jako polymery, jsou makromolekulární látky přírodního nebo syntetického původu s poměrnou molekulovou hmotností a to desítek až stovek tisíc. Tyto makromolekulární látky získáváme z ropy, zemního plynu či uhlí.
Plast je za normálních okolností vždy v tuhém stavu, avšak při zvyšování teploty přechází do stavu taveniny, ze které se následně vytváří tvar budoucího výrobku. Materiál plastu je směsí základních plastických polymer a přídavných látek. Jedná se zejména o stabilizátory světelné nebo tepelné, různé antioxidanty, plniva, barviva, maziva, změkčovadla, technologická ředidla a jiné další látky. Díky těmto směsím získáme materiál o požadovaných technologických vlastnostech plastů.

Základní dělení plastů

Existuje několik druhů plastů, které rozdělujeme do třech základních skupin podle fyzikálních a chemických vlastností.

Podle chování při působení tepla:

Tepelné vlastnosti plastů a jejich zpracování se liší podle druhu. Představíme si tři základní druhy, které se liší svým zpracováním.
Termoplasty jsou polymerní materiály, které při zahřívání přicházejí do plastického stavu. V tu chvíli je možné plast zpracovávat různými technologiemi. Mezi termoplasty patří většina zpracovávaných hmot, jako je polyethylen (PE), polypropylen (PP), polystyren (PS), polyvinylchlorid (PVC), polyamid (PA). Výhodou termoplastů je to, že se mohou opakovaně plastifikovat a ochladit.

Reaktoplasty jsou polymerní materiály, dříve nazývané termosety, které na rozdíl od termoplastů, je možné jen jednou a po omezenou dobu zahřívat a tvarovat. Patří sem fenolformaldehydové a polyesterové hmoty či epoxidové pryskyřice.

Kaučuky, pryže a elastomery jsou také polymerní materiály, které rovněž v první fázi zahřívání měknou a lze je tvarovat, avšak jen omezenou dobu. Během dalšího zahřívání dochází k chemické reakci, tzv. vulkanizaci, označujeme tím prostorové zesíťování struktury plastu.

Podle chemických vlastností plastů a uspořádání makromolekul:

Amorfní plasty jsou makromolekuly a jsou charakteristické tvrdostí, křehkostí, vysokou pevností. Bývají čiré a jsou schopni propustit až 92 % světla. Jsou tedy transparentní nebo průhledné s 60% propustností světla.

Krystalické neboli semikrystalické plasty jsou makromolekuly vykazující určitý stupeň uspořádanosti. Ten se označuje jako stupeň krystalinity, který se pohybuje od 40 % až do 90 %. Tento druh nikdy nemůže dosáhnout 100 %, a proto se krystalické plasty označují jako semikrystalické. Mezi tento druh plastu řadíme polyetylén, polypropylen, nylon, kevlar, teflon, polyacetal a další.

Podle druhu přísad:

Plasty do třetice dělíme podle druhu přísad na neplněné a plněné plasty. Pod neplněným plastem si představte takový plast, u kterého množství přísad neovlivňuje vlastnosti polymerní matrice. Naopak plněné plasty ovlivňují fyzikální a mechanické vlastnosti plastu. Makromolekulární látka plní funkci pojiva a určuje základní fyzikální a mechanické vlastnosti hmoty. Takovou přísadou mohou být plniva, stabilizátory, maziva, barviva, změkčovadla, iniciátory, nadouvadla, tvrdidla, retardéry hoření a další chemické látky.

Obecné vlastnosti plastů a jejich výhody a nevýhody

Odpovídajícím chemickým složením a výrobním postupem při výrobě lze mícháním různých plastů získat téměř libovolnou vlastnost látky.

Výhodné vlastnosti plastů
Mezi výhodné vlastnosti plastů jednoznačně ředíme tvarovatelnost, pružnost, houževnatost a vysokou pevnost. Další výhodou je i to, že jsou plasty odolné vůči biologickým činitelům, jako jsou bakterie, plísně, houby, hmyz nebo hlodavci.

Plasty jsou oblíbené i z toho důvodu, že se dají snadno zpracovávat, tvarovat a jednoduše barvit. Další důležitou vlastností je to, že jsou odolné proti vodě, korozi a chemickým vlivům. Disponují nízkou hmotností a to díky nízké hustotě, která se pohybuje v rozmezí 900-2200 kg/m³. Mají možnost hladkého i dekorativního povrchu, dobrou tepelnou izolaci, nízkou tepelnou a zvukovou vodivost a v neposlední řadě výborné izolační vlastnosti.

Nevýhodné vlastnosti plastů
Plasty mají také vlastnosti, které jejich použití omezují. Něklteré druhy jsou málo pevné, většinou disponují nízkou tepelnou odolností. To souvisí s částečnou hořlavostí. Některé plasty velmi prudce vzplanou a vzniká tak nebezpečí toxických plynů při spalování. Částečnou nevýhodou plastů je jejich likvidace. Vzhledem k tomu, že vzrůstá výroba plastů, vzniká tak problém s likvidací, který má nepříznivý dopad na životní prostředí. Alternativou pro toto je zpětný odběr plastů a jejich recyklace,což se dnes již ve velké míře děje.

Zpracování plastů
Existuje mnoho metod zpracování plastů. Každá z uvedených metod je specifická a určena pro jiné účely výrobků z plastu. Zpracování plastů může tedy probíhat extruzí, přetlačováním, válcováním, vyfukováním, pěněním, lepením, svařováním, lisováním, obráběním, vstřikováním či ohýbáním a tvarováním plastových desek.

Nejrozšířenější technologií zpracování plastů je metoda vstřikování taveniny do dutiny nástroje. Je to cyklický proces, prostřednictvím kterého lze zpracovávat téměř všechny druhy výrobků z plastu. Například modely ROBOSHOT japonské značky FANUC využívá špičkové přesnosti CNC technologie a aplikuje ji v oblasti elektrického vstřikování plastů. Co je jeho výsledkem? Vyšší zrychlení, přesnost pohybů a krátké doby cyklu, které umožňují vyrábět velké objemy dílů ve vysoké kvalitě a za velice příznivých nákladů na provoz.

Pokud vás zajímá vše, co se týká vstřikování plastů, poohlédněte se do začátku po odborných publikacích. My vám ukážeme 6 knih, které stojí za přečtení.