Литье пластика

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.