Formowanie wtryskowe

Polistyren, polietylen i nylon to najpopularniejsze tworzywa termoplastyczne, które swoje powszechne zastosowanie zawdzięczają podatności na zmiękczenie pod wpływem ogrzewania. Kolejną zaletą jest fakt, że powyższe polimery doskonale nadają się do recyklingu, dzięki czemu łatwiej spełnić zaostrzające się wymogi środowiskowe stawiane np. przed dystrybutorami opakowań. Powyższe czynniki sprawiły, że tworzywa termoplastyczne wykorzystuje się do produkcji różnorodnych artykułów codziennego użytku, ale można przy ich pomocy wykonać również obudowy sprzętów RTV i AGD, a nawet zabawki dla dzieci, takie jak klocki LEGO.

Czym jest formowanie wtryskowe?

Omawiana technologia znana jest także pod nazwą “wtryskiwanie”, pozwala ona przetwarzać nie tylko tworzywa termoplastyczne, ale także epoksydowe materiały termoutwardzalne i żywice polimerowe. Całość odbywa się w kilku następujących po sobie etapach, a w wielkoskalowej produkcji sekwencja jest cyklicznie powtarzana. W pierwszym kroku surowiec w formie granulatu zostaje podgrzany aż do momentu upłynnienia. Dalej następuje wtryskiwanie wsadu do formy, w efekcie polimery pod wysokim ciśnieniem przybierają oczekiwany kształt. Kolejny etap to studzenie formy, które należy wykonać w odpowiednim tempie za pomocą powietrznego lub wodnego systemu chłodzenia. Ostatnim krok to opróżnienie formy, w której znajduje się gotowy produkt, oraz jej ponowne zamknięcie przed wykonaniem kolejnej sztuki. Praktycznym wariantem jest także wtryskiwanie z wkładkami, które pozwala na stałe połączyć tworzywa termoplastyczne z fragmentami metalowymi. Proces ten polega na umieszczeniu wstępnie obrobionego elementu wewnątrz gniazda, co w konsekwencji umożliwia zastosowanie kilku materiałów w pojedynczych częściach. Jakość wyprodukowanych w ten sposób przedmiotów zależy w dużej mierze od prawidłowej konstrukcji formy.

Dlaczego warto wybrać wtryskiwanie?

Najważniejszą korzyścią jest możliwość wykorzystania powyższej technologii w produkcji masowej. Tworzywa termoplastyczne są idealnym materiałem na obudowy różnorodnych sprzętów, które wytwarza się w seriach liczących tysiące, a nawet setki tysięcy sztuk. Niska pracochłonność procesu sprawia, że wytwarzanie da się w pełni zautomatyzować, choć wymaga to początkowo stosunkowo wysokich nakładów kapitałowych. Wykonywanie prototypów tą metodą byłoby wysoce nieefektywne, dlatego na etapie testów polimery lepiej obrabiać poprzez termoformowanie lub zastosować druk 3D.
Ważną zaletą jest wysoka estetyka wyrobów wytwarzanych tą metodą. Powtarzalność wymiarów i kształtów jest niezwykle istotna w przypadku elementów takich jak obudowy, gdzie użytkownik ma bezpośredni kontakt ze strukturą i zwraca uwagę na jakość wykonania. Odpowiednio zaprojektowana forma do wtryskiwania sprawia, że wyroby nie wymagają praktycznie żadnej obróbki wykańczającej, są gotowe do użytku bezpośrednio po wyjęciu z maszyny. Nie tylko wpływa to korzystnie na walory estetyczne, ale również gwarantuje ograniczenie odpadów poprodukcyjnych, co jest niezwykle ważne przy wytwarzaniu przedmiotów w masowych ilościach.