Výrobky z termoplastů nalezneme ve všech možných odvětvích, v mnoha podobách a široké škále mechanických i optických vlastností.

Protože je pro nezasvěcené zákazníky mnohdy obtížné se v problematice zorientovat, sepsali jsme pro Vás krátký přehled technologií, které se pro jejich zpracování používá.

1. Vstřikování

Je jedna z nejobvyklejších výrobních technologií, jejichž pomocí lze termoplastické materiály tvarovat do téměř libovolných tvarů.

Plast je nejdříve roztaven v plastifikační jednotce a následně pod vysokým tlakem vstříknut do formy, kde chladne a následně je jako hotový díl vyhozen.

Vstřikování se používá ve všech obrech, od automotive a zdravotnictví až po hračky. Jde o jedinou technologii, která je schopná velkosériové výroby složitých tvarů s různými výstupky, žebrováním apod.

Jde také o technologii, ve které máme největší odbornost – od konstrukce dílů, přes formy až po roboty, obsluhující vstřikolisy.

Vstřikování plastů v sobě obsahuje mnoho různých speciálních metod, jako například vstřikování s podporou plynu, vody, vícekomponentní vstřikování, vstřikování materiálu s pěnidlem, a mnoho dalších.

Výhody:
+ Pro výrobky s komplexním tvarem
+ Použitelné pro celou škálu termoplastů
+ Nízká jednotková cena dílu
+ Relativně vysoká dosažitelná přesnost rozměrů
+ Výrobky s vysokými nároky na vzhled a kvalitu povrchu
+ Vysoká produktivita

Nevýhody:
– Vysoké vstupní náklady na formu
– Vysoké nároky na kvalitu (technologičnost) konstrukce dílu

2. Vyfukování

Vyfukování je technologie pro výrobu objemnějších dutých dílů.

Jedním způsobem je spuštění nataveného „rukávu“ plastu mezi dvě poloviny otevřené formy, následované jejím uzavřením (čímž dojde ke svaření otevřených konců rukávu). Poté se rukáv, uzavřený ve formě propíchne jehlou a do dutiny se pustí stlačený vzduch, který natavený plast natlačí na stěny formy. Tímto způsobem se vyrábějí například různé nádoby, kanystry, výplně, hračky apod.

Druhým způsobem je vložení polotovaru vyrobeného vstřikováním do formy, jeho nahřátí a následné vytvarování stlačeným vzduchem. Jde o typickou metodu výroby PET lahví, kde je polotovarem díl tvaru zkumavky se závitem.

Výhody:
+ Nízká jednotková cena dílu
+ Schopnost výroby dutých dílů

Nevýhody:
– Vysoké vstupní náklady na formu
– Díl musí být konstruovaný jako skořepina, bez žebrování, větších výstupků apod.
– Nestejnoměrná tloušťka stěny (typicky tenčí stěna v rozích)
– Problematická výroba pohledových, ostrých kontur

3. Odstředivé lití

Jinak nazývané „Rotomolding“, se používá zejména pro výrobu velkoobjemových dílů. Prášek polymeru je nasypán do formy a zahřát v peci. Rotací formy v různých směrech a různými rychlostmi dojde k vytlačení plastu na stěny formy.

Využití nalezne zejména při výrobě různých nádrží, jímek, nebo třeba plastových kanoí. Obecně jde o jednu z méně obvyklých technologií.

Výhody:
+ Relativně nízká cena formy
+ Možnost výroby opravdu velkých dílů
+ Povrch dílu může mít dezén, obsahovat výstupky apod.
+ Možnost výroby silnostěnných výrobků

Nevýhody:
– Vysoká jednotková cena dílu
– Díl musí být skořepina (podobně jako u vyfukování)
– Malá produktivita
– Malá variabilita materiálů (lze použít pouze termoplasty s dostatečnou viskozitou)
– Nerovnoměrná tloušťka stěny, pohledové mohou být pouze vnější plochy.

4. Vakuové tváření

Je jedna z nejběžnějších metod zpracování plastů, používaná typicky na obalový materiál.

Deska materiálu je přenesena nad tvárník, kde se nahřeje na teplotu, při které získá plasticitu. Odsátím vzduchu dojde k podtlaku mezi tvárníkem a deskou, čímž se dosáhne jejího přisátí na tvárník.

Vakuovým tvářením se vytvářejí různé tenkostěnné výrobky, např. kelímky a různá plata, ale i velké a pohledové díly, jako různé kapotáže, skříně apod.

Výhody:

+ Relativně nízká cena formy
+ Možnost výroby relativně velkých dílů

Nevýhody:
– Výrobek musí být skořepina konstantní tloušťky stěny, bez výstupků, žebrování atd.
– Pohledová může být obvykle jen jedna strana dílu
– Díl nemůže obsahovat hluboké kapsy (dochází k trhání materiálu)
– V koutech dochází k zeslabení materiálu

5. Vytlačování

Vytlačování je průběžný proces, kterým se vyrábí trubky, profilový materiál, desky a folie.

Roztavený materiál je neustále konstantním tlakem a rychlostí vytlačován skrz tvarový průvlak či soustavu válců. Vytlačovací stroje – extrudery mají opět podob.

Vytlačováním se vyrábí též polotovary pro některé další metody zpracování plastů – Desky pro vakuové tváření, nebo lepení, struny pro 3D tisk atd.

6. 3D tisk

3D tisk už s postupem času ztratil nádech sci-fi a stal se naprosto běžnou výrobní metodou.

Nejběžnější způsob 3D tisku termoplastů je FDM/FFF technologie, při které je díl stavěn postupným tavením drátu materiálu a jeho postupným nanášením ve vrstvách na sebe. Existuje ale celá řada dalších metod, jako přímé spékání prášku, výroba z granulátu pro vstřikování apod.

Na bázi FDM 3D tisku plastů v TECRONu pracují dva stroje. První je určen pro klasický 3D tisk prototypů, nebo malých sérií dílů bez větších nároků na vzhled a mechanické vlastnosti. Druhý pak pro výrobu kompozitních dílů – součásti s pevností a tuhostí blízkou hliníku.

Výhody:
+ Nulové náklady na nástroje
+ Nulový čas pro přípravu výroby (formy, přípravky apod.)
+ Takřka libovolný tvar výrobku

Nevýhody:
– Obecně nižší mechanické vlastnosti oproti ostatním technologiím
– Horší kvalita povrchu
– Nízká produktivita
– Cena výrobku roste přímo úměrně jeho velikosti