Методы обработки полимерных материалов

14/092018
Методы обработки полимерных материалов

Обработка полимерных материалов – это процесс воздействия на полуфабрикаты и заготовки из различных термопластичных и термореактивных полимеров с целью модификации их свойств в соответствии с требованиями к готовому изделию. Не следует путать обработку и переработку, так как переработка – это получение заготовок и полуфабрикатов из первичного или вторичного сырья (отходов). А обработка – это воздействие на уже сформированные полуфабрикаты и заготовки.

Механические методы воздействия

Чаще всего обработка полимеров сводится к механическому воздействию на полимерные полуфабрикаты (листы, рукава, пленки и прочие заготовки). Основные методы:

  • Резание. С помощью специальных установок под давлением выполняется разрезка и раскройка. Таким методом обрабатывают листовые термопласты в ходе изготовления изделий более сложной конструкции.
  • Точение, фрезерование. Данные способы позволяют обеспечить высокую точность при изготовлении изделий сложной конфигурации. Зачастую изготовленные методом литья под давлением или экструзии детали доводят до нужных габаритных параметров методом фрезерования.
  • Прокатка, каландрование и прочие подобные способы. Прохождение листового материала через систему валов с целью придания необходимых форм, состояния, габаритов, а также увеличения прочности в направлении прокатки.
  • Сверление. Выполнение отверстий с помощью специальных сверл, рассчитанных на работу с полимерами. Главная особенность – устранение заусенцев и неровностей, которые могут возникать по краям отверстия в ходе сверления.
  • Склейка. Клеевые соединения предполагают применение специальных составов, предназначенных для использования с полимерами. Применяются для получения изделий сложной конструкции.
  • Механическая сборка. В данном случае пластиковые детали рассматриваются как отдельные конструктивные элементы, которые соединяются друг с другом при помощи винтов, шпилек, замков, заклепок и прочих крепежных элементов. Используются пластиковые либо металлические соединения.

Физические и химические методы воздействия

Кроме перечисленных способов механической обработки, также широко распространенными являются методы воздействия, основанные на физических и химических свойствах полимеров:

  • Термическая обработка. Существуют многочисленные технологические процессы, предполагающие подогрев полимерных заготовок. Могут применяться различные виды вакуумного формования разогретой заготовки, а также технологии, предполагающие внедрение в полимер дополнительных элементов (получение композитных материалов). Распространенная практика – внедрение высокопрочных волокон для того, чтобы армировать менее прочный полимер.
  • Ультразвуковая обработка. Чаще всего сочетается с термической обработкой и предполагает различные улучшения свойств готового изделия, например – снятие остаточных напряжений.
  • Сварка. В отличие от склейки, которая предполагает применение клея, соединяющего две поверхности, сварка позволяет добиться коэффициента прочности соединительного шва 1.0, то есть место соединения не уступает любой другой точке изделия по физическим характеристикам.
  • Радиационное облучение. Относительно экзотический метод воздействий, применяемый в том случае, когда нужно регулировать молекулярную структуру изделия. К примеру, бомбардировка термопластов альфа-излучением с определёнными параметрами позволяет придать материалу сетчатую структуру.

Сложное изделие – комбинированная обработка

На практике перечисленные методы обработки сочетаются в различной последовательности. Чем крупнее и сложнее по конфигурации изделие, тем больше методов пост-обработки применяется к исходным полимерным заготовкам для получения желаемого результата.