Литье пластика по технологии Reaction Injection Molding
Основное отличие литья пластмасс под давлением по технологии Reaction Injection Molding (RIM) заключается в использовании вместо полимерного гранулята реакционной
Рис. 7.52. Набор изделий из пластмассы, полученных литьем пластика с добавлением порошковых неполимерных материалов
смеси, полученной после смешения в заданном соотношении нескольких жидких низкомолекулярных компонентов. Внутри литьевой пресс-формы происходит химическая реакция взаимодействия между компонентами, в результате которой получается твердое изделие. Это высокопроизводительный способ получения полимерной продукции, отличающийся короткой длительностью цикла, низкими давлением впрыска и усилием смыкания прессформы для литья в сочетании с повышенной прочностью, химической стойкостью и термостойкостью отливки.
Описание процесса
Данная технология является процессом, который позволяет производить пластмассовые изделия прямо из мономеров или олигомеров. В отличие от литья под давлением термопластов, формование здесь происходит в результате полимеризации («сшивание» полимерных цепочек, или разделение фаз) в литьевой форме, а не за счет затвердевания расплава полимера. В литье пластика по технологии жидких реагента (например, высокомолекулярный спирт и изоцианат, которые являются основой для получения ПУ) смешиваются в нужной пропорции в смесительной камере, где потоки сталкиваются с большой скоростью и начинают «сшиваться» до впрыска в литьевую форму (рис. 7.53). Из-за низкой вязкости реагентов давление впрыска обычно невелико даже при большой скорости впрыска. Поскольку скорость реакции значительна, то изделие может быть отлито меньше чем за одну минуту.
Существуют несколько разновидностей технологии RIM. Например, литье пластика под давлением с армированием (Reinforced Reaction Injection Molding, RRIM). Здесь наполнитель (чаще всего короткие стекловолокна) используется для повышения жесткости, стабильности размеров и снижения стоимости изделия из пластмассы. К другому варианту технологии относится технология структурного реакционного литья (Stmctural Реагент В Reaction Injection Molding, SRIM), в которой пластмассовые изделия получают за счет насыщения матрицы из армирующего стекловолокна (препрега), предварительно установленной в форме, отверждающейся смолой. Следующий вариант, литьевое прессование смол (Resin Transfer Molding, RTM), очень похож на технологию SRIM, по-Рис. 7.53. Схематическое изображение на скольку здесь также используется матрица шины для реакционного литья из армирующего волокна, однако смолы,
рис.7.53
Пресс-форма
которые здесь используются, подобраны таким образом, что реакция происходит медленнее, поэтому ее ускоряют за счет повышения температуры пресс-формы для литья пластика, как в случае литья под давлением реактопластов.
Преимущества
Преимуществами технологии RIM являются низкие давление, температура и усилие смыкания пресс-формы, что делает эту технологию пригодной для производства больших изделий со сложной геометрической формой с использованием относительно дешевой пресс-формы.
Пластмассовые изделия, изготовленные по технологии RIM, обладают лучшими механическими свойствами и большей термостойкостью из-за «сшивания» полимерных молекул.
Недостатки
Конструкция пресс-формы и технологической линии RIM, как правило, значительно сложнее из-за химической реакции, которая происходит во время процесса. Например, медленное заполнение может вызвать преждевременное гелеобразова-ние материала, что приводит к сокращению длительности впрыска, в то время как быстрое заполнение формы может привести к турбулентному «закипанию», что создает пористость внутри изделия из пластика. Неправильное управление температурой стенок пресс-формы и/или неравномерная толщина изделия может привести либо к возникновению проблем формования пли подвулканизации материалов. Кроме того, низкая вязкость материала приводит к образованию потеков и, следовательно, необходимости обрезать кромки изделия из пластика. Другим недостатком технологии является то, что реакция с изоцианатами требует специальных мер предосторожности, поскольку этот материал очень опасен для здоровья. Наконец, как у многих других термореактивных материалов, рециклингизделий, полученных по технологии RIM, довольно затруднителен.
Материалы
95% материалов, используемых в этой технологии, — ПУ и ПА.
Типичные варианты применения
Из-за низкой вязкости жидких реагентов RIM обычно используется для производства крупногабаритных пластмассовых изделий сложной формы, особенно в автомобилестроительной промышленности, — деталей из пластика внутренней отделки салона, бамперов, молдингов, дверных панелей, крыльев, подлокотников для кресел, рулевых пластмассовых колес и уплотнений. В других отраслях эта технология используется для изготовления широкого диапазона пластмассовых изделий — от мебели, корпусов из пластмассы медицинского и промышленного назначения, пластмассовые изделий для сельскохозяйственной и строительной отраслей промышленности до элементов радиоэлектронных устройств и оборудования бытового назначения.
12-09-2022
03-03-2021
02-03-2021
17-02-2021
06-04-2020