Основы технологии производства изделий из пластмасс

Листы и плиты из термопластов чаще всего изготовляют каландрированием — вальцеванием на многовалковых прокатных станках. Вальцеванием на профильных валках изготовляют также гофрированные листы для сотопластов. Фасонные изделия из листов получают прессованием в матрицах жестким или упругим пуансоном (воздухонаполненным резиновым мешком).

Широкое применение получил способ пневматического и вакуумного формования. При пневматическом формовании листовую заготовку, нагретую до пластического состояния, зажимают по периметру матрицы, после чего давлением сжатого воздуха осаживают заготовку на матрицу. При вакуумном формовании внутри матрицы создают вакуум, в результате чего заготовка втягивается в матрицу, облегая ее поверхность. Таким способом изготавливают фасонные крышки, открытые резервуары, обтекатели и другие тонкостенные изделия.

Прессование

Прессование применяют для изготовления фасонных изделий из реактопластов и отверждаемых термопластов. Исходным материалом служат таблетки, гранулы, крошка; для изделий с порошковыми наполнителями — пресс-порошки. Процесс осуществляют в пресс-формах, состоящих из матрицы и пуансона. Формовка производится при повышенной температуре (пресс-формы нагревают), обеспечивающей отверждение материала.

В матрицу засыпают мерное количество предварительно подогретого пресс-материала, после чего к пуансону прикладывают механическое или гидравлическое усилие и подвергают изделие кратковременной выдержке в форме под постоянным давлением, в результате чего происходит отверждение материала. Затем пуансон отводят; а затвердевшее изделие из матрицы удаляется выталкивателями.

Режимы формования (температура предварительного подогрева, температура и давление прессования, продолжительность выдержки) зависят от рецептуры пресс-материала, от размеров и конфигурации изделия и подбираются опытным путем. Обычно температура предварительного подогрева 130—180°С, температура прессования 200—220°С, давление прессования 10—30 МПа, продолжительность выдержки 15—30 с.

В настоящее время применяют полностью автоматизированные многопозиционные роторные прессовые агрегаты с автоматическим высокочастотным подогревом, производительность которых 100 прессований в минуту и выше.

Точность размеров детали зависит от точности изготовления матрицы и пуансона, точности дозирования пресс-материала и от соблюдения режимов прессования.

Качество поверхности деталей высокое. При надлежащей отделке оформляющих поверхностей матрицы и пуансона (хромирование, полирование) можно получить поверхность шероховатостью Ra = 0,080—0,160 мкм.

Литье под давлением

Литье под давлением применяют для формования термопластов. Исходный материал (гранулы, таблетки) подвергают нагреву до полного размягчения. Литьевая масса жидкотекучей консистенции подается в обогреваемый цилиндр, откуда выдавливается поршнем через литниковые каналы в охлаждаемые металлические формы. После охлаждения и затвердевания пресс-форма раскрывается, и отливки удаляются выталкивателями. Литники и заусенцы, образующиеся в полости разъема формы, обрубают и зачищают. Температура размягчения литьевой массы зависит от ее состава. Давление прессования 100—150 МПа. Температура формы 20—40°С.

Литье под давлением более производительно и обеспечивает более высокое и равномерное качество изделий, чем прессование. Можно получить поверхность шероховатостью Ra = 0,02—0,04 мкм.

Современные литьевые машины с многопозиционными формами, с полностью автоматизированным рабочим процессом имеют производительность до 200 отливок в минуту.

Для устранения внутренних напряжений и увеличения однородности структуры отливки подвергают нормализации: нагрев без доступа воздуха (обычно в минеральном масле) при 140—160°С в течение 1,5—2 ч с последующим медленным охлаждением.

Как запустить производство: пошаговая инструкция

Чтобы реализовать проект, составьте грамотное руководство к действию.

Включите в бизнес-план следующие разделы:

• анализ и резюме идеи;
• регистрация и оформление документов;
• производственный план; финансовый план; каналы сбыта; маркетинг и реклама.

Рассмотрим базовые пункты плана более детально.

Аналитика

Прежде, чем приступать к реализации проекта, проведите анализ. Исследуйте внутренний рынок в регионе. Выясните, насколько востребованы товары из пластика в вашем городе, если ли аналоговые предприятия. Если есть заводы-конкуренты, оцените реальные перспективы бизнеса, разработайте собственную концепцию. Продумайте конкурентные преимущества — это поможет занять свое место на рынке. Изучите стоимость оборудования, оцените свои финансовые возможности. На этом этапе от проекта легко отказаться, если анализ данных показывает высокие риски бизнеса.

Регистрация

Если концепция бизнеса не предполагает масштабное производство, оформляйте ИП. Срок, в течение которого выдадут свидетельство — всего три рабочих дня. Размер пошлины — 800 рублей, можно оформить ИП онлайн бесплатно. Бухгалтерская отчетность — по минимуму.

Необходимые документы:

• заявление;
• код ИНН;
• паспорт;
• чек об оплате пошлины.

После регистрации нужно завести счет в банке.

Если бизнес нацелен на дальнейшее расширение, модернизацию производства и выход на рынок за пределы региона — лучше сразу оформить ООО.

Преимущества:

• можно иметь соучредителей;
• работать с юридическими лицами;
• получить налоговое возмещение.

К пакету заявленных выше документов потребуется устав организации. Госпошлина составляет 4000 рублей.

Следующий шаг — постановка на налоговый учет. Обратитесь в отделение по месту регистрации и подайте соответствующее заявление. Укажите форму налогообложения. Выбирайте УСН по ставке 6% от доходов или 15% от разницы между вложениями и прибылью.

В качестве кодов деятельности ОКВЭД доступны:

22.29 — производство пластиковых изделий; 32.40 — производство изделий детской группы из пластика.

Обратите внимание!В процессе работы с полимерами материал выделяет токсические вещества.

Чтобы не нанести вред окружающей среде, соблюдайте санитарные, экологические и пожарные требования. За их нарушение предусмотрены крупные штрафы, вплоть до закрытия производства.

Весь товар должен иметь сертификаты соответствия требованиям ГОСТа, особенно если речь идет об игрушках и пластиковой посуде.

Экструзия

Экструзионное формование применяют для изготовления из термопластов прутков, труб, шлангов, плит, пленок, фасонных профилей (поручней, плинтусов и т. д.). Процесс осуществляется на шнековых прессах непрерывного действия (экструдерах). Литьевая масса подается через загрузочный бункер в обогреваемый цилиндр шнека, подхватывается витками шнека (в свою очередь подогреваемого) и перемещается вдоль цилиндра, подвергаясь перемешиванию и уплотнению. Уплотнение массы достигается уменьшением шага или высоты витков шнека. На выходном конце цилиндра устанавливают фильеру с отверстием, соответствующим форме поперечного сечения изделия. Отформованное изделие, выходящее непрерывным жгутом из фильеры, охлаждается. После затвердевания его режут на куски необходимой длины.

В последнее время для подогрева литьевой массы используют тепло, возникающее в результате трения массы о стенки цилиндра и витки шнека («адиабатическое экструдирование»). При этом методе упрощается конструкция пресса и повышается экономичность процесса.

Метод экструзии широко применяют для нанесения изолирующих оболочек на проводники, кабели и т. д. Проводники, подлежащие покрытию, подаются из бунта через центральное отверстие в шнеке и в фильере обволакиваются литьевой массой.

Для изготовления пленок на выходном конце пресса устанавливают угловую головку. Заготовка выходит из фильеры в виде тонкостенной трубы, поворачивается под углом 90°, раздувается сжатым воздухом до получения стенок необходимой толщины и поступает в клиновидный зазор между двумя бесконечными лентами, где сплющивается. Образующаяся двойная лента подается вытяжными валками на разрезание.

Из труб, получаемых экструзией, изготовляют (методом раздува в формах) пустотелые изделия (флаконы, бутылки, фляги и пр.). Днище изделий заваривают.

Формование стеклопластов

Малогабаритные изделия из стеклопластов получают горячим прессованием в металлических формах. Для изготовления крупногабаритных изделий этот способ неприменим, так как требует мощного прессового оборудования и изготовления дорогостоящих и громоздких пресс-форм.

Крупногабаритные оболочковые конструкции чаще всего изготовляют методом набрызгивания на модель приведенного в вязкотекучее состояние пластика вместе со стеклянным волокном. Пластик и нарубленное волокно подают в нужной пропорции в распылитель. Выходящую из распылителя струю наносят на модель до образования слоя нужной толщины.

Позитивные модели, воспроизводящие внутренний контур изделия, применяют в случаях, когда надо получить гладкую и точную внутреннюю поверхность. Негативные модели, воспроизводящие наружный контур изделия, применяют для получения чистой и точной наружной поверхности.

При изготовлении изделий из пластиков холодного отверждения, модели делают из дерева, гипса, цемента, а также из термореактивных пластиков. При горячем отверждении применяют металлические подогреваемые модели. Поверхность нанесенного на модель слоя уплотняют прокатыванием роликами или опрессовкой сжатым воздухом через эластичный чехол из термостойкой резины или упругого силикопласта. После отверждения поверхность изделия зачищают, грунтуют и покрывают отделочным синтетическим лаком.

Точность размеров изделий, получаемых методом набрызгивания, невелика. У крупногабаритных деталей разность в размерах может достигать нескольких миллиметров. Прочность таких изделий уступает прочности изделий, прессуемых под высоким давлением.

Для изготовления полых деталей, имеющих форму тел вращения (трубы, конусы и т. д.), применяют метод намотки на вращающуюся оправку непрерывных прядей стеклянного волокна, пропитанных синтетиком. Прядепитатель устанавливают на суппорте, совершающем возвратно-поступательное движение относительно оправки. Намотку обычно выполняют наперекрест несколькими слоями. Наматываемые слои уплотняют роликами.

При изготовлении высокопрочных плит с ориентированным волокном намотку производят на барабан большого диаметра, разрезают еще неотвердевшую обмотку по образующей, расправляют и подвергают прессованию в плоских или фигурных штампах.

Оборудование для производства пластиковых изделий

Стандартный комплект оборудования для открытия цеха по изготовления товаров из пластика:

• плавильный агрегат;
• устройство для загрузки и подачи полимерных листов;
• прессовочные формы;
• холодильное оборудование;
• гибочный аппарат;
• агрегат для зачистки;
• станок для склеивания;
• линия для покраски и рисования;
• линия для упаковки готовой продукции.

Дополнительно можно приобрести 3D-принтер. Устройство имеет высокую скорость печати, позволяет реализовать практически любой замысел. Работать с ним просто. Единственный недостаток принтера — низкая производительность. Для масштабного производства вещь бесполезная, а вот для индивидуальных заказов — в самый раз.

Можно выбрать — отечественное или зарубежное оборудование. Отталкивайтесь от финансовых возможностей. Станки из Европы прослужат намного дольше, но и стоить будут в 2-3 раза дороже. Кстати, среди российских производителей также можно найти качественные линии для обработки пластика. А вот от китайских автоматических линий лучше отказаться — ломаются часто, а ремонтировать их дорого.

Сварка пластмасс

Термопласты всех видов хорошо поддаются сварке. Высокоэластичные пластмассы (полиолефины, полиамиды, полиметилметакрилаты) сваривают контактной сваркой без применения присадочного материала. Тонкие листы и пленки сваривают внахлестку пропусканием пленок между роликами, подогреваемыми электрическим током. Плиты, бруски и другие подобные изделия сваривают встык. Свариваемые поверхности сжимают под давлением 0,1—0,3 МПа; стык разогревают токами высокой частоты или ультразвуком. Прочность сварного стыка близка к прочности самого материала.

Пластмассы меньшей пластичности (винипласты, фторопласты) сваривают с применением присадочного прутка, полученного из того же материала, что и свариваемые детали, но с добавкой пластификатора. Соединяемые кромки разделывают для образования сварочной ванны. Сварку производят струей горячего воздуха. Прочность сварного шва составляет 70—80% прочности самого материала.

Разработаны также способы сварки термореактивных и отверждающих пластмасс, а также стекловолокнитов.

Пластмассы хорошо склеиваются с помощью клеев, представляющих собой раствор данного полимера в соответствующем растворителе. Некоторые клеи (ацетат поливинила, фенолнеопреновые, на основе модифицированных эпоксидов и др.) обладают широкой универсальностью по отношению к склеиваемым материалам. Этими клеями можно склеивать пластмассы с металлом, стеклом, керамикой и т. д.

Изготовление изделий из пластика — виды изделий

Область применения пластика как материала практически не имеет ограничений. Это дополнительный аргумент в пользу бизнеса.

Потенциальными клиентами завода по производству:

• пластиковых товаров являются:
• сельскохозяйственная отрасль;
• медицинские учреждения;
• строительные компании;
• автомобильные предприятия.

Самые популярные виды изделий:

1. пакеты;
2. посуда одноразовая;
3. бутылки и другая тара для напитков, бытовой химии, средств гигиены;
4. ведра, тазы, баки для воды;
5. контейнеры для пищи и бытовых мелочей;
6. детский ассортимент — игрушки, посуда;
7. запчасти для автомобилей;
8. линолеум;
9. строительные крепежные элементы;
10. оборудование для детских площадок, центров досуга и развлечений, школ и детских садов.