Produkcja profili z tworzyw sztucznych – kluczowe pojęcia

Przygotowaliśmy krótkie omówienia kluczowych pojęć związanych z produkcją profili z tworzyw sztucznych. Najwięcej miejsca poświęciliśmy technologii ekstruzji oraz rodzajom profili, które produkujemy. Mamy nadzieję, że syntetyczne i podane w przystępny sposób informacje pozwolą na samodzielną ocenę i pełniejsze wykorzystanie potencjału technologii ekstruzji oraz naszej oferty.

Ekstruzja / wytłaczanie

Ekstruzja (wytłaczanie) tworzyw sztucznych jest technologią, pozwalającą wytwarzać bardzo długie elementy: profile, rury, uszczelki. Pierwszym etapem procesu jest ogrzanie granulatu tworzywa sztucznego: pod wpływem ciepła surowiec uplastycznia się i homogenizuje. Na tym etapie można dodać substancje barwiące (pigmenty) oraz różnego rodzaju komponenty, np. włókna zbrojące. Uplastycznione, półpłynne tworzywo jest tłoczone w sposób ciągły przez głowicę formującą, a następnie przechodzi przez kalibratory, które nadają mu ostateczny kształt i wstępnie schładzają. Ostateczne schłodzenie oraz utwardzenie gotowych wyrobów ma miejsce w wannach wypełnionych wodą. Na gotowych profilach można wykonać nadruki, można je oklejać folią, malować, nawiercać, zgrzewać lub łączyć w procesie postekstruzji. Ostatnim etapem produkcji jest cięcie na wymiar lub – w przypadku profili miękkich – nawijanie na szpule.

Tworzywa termoplastyczne

Tworzywa termoplastyczne, nazywane krótko „termoplastami”, to podgrupa tworzyw sztucznych, które pod wpływem ciepła i odpowiednio dużego ciśnienia zmieniają stan skupienia ze stałego na półpłynny. Dzięki temu doskonale nadają się do formowania metodą wtryskową, rotacyjną oraz w technologii ekstruzji. Termoplasty mogą być wielokrotnie przetwarzane, co czyni je surowcem przyjaznym środowisku naturalnemu.

Do najszerzej stosowanych termoplastów zaliczają się m.in.: polichlorek winylu (PVC), polietylen (PE), polipropylen (PP), akrylonitryn-butadien-styren (ABS), polistyren (PS), poli(tereftalan etylenu) (PET) oraz polimetakrylan metylu (PMMA).

Polimer

Polimery są złożonymi substancjami chemicznymi, które wyróżniają się bardzo dużą masą cząsteczkową. Znane i powszechnie wykorzystywane są polimery naturalne, tzw. biopolimery (np. celuloza, skrobia, białko, chityna czy glikogen) oraz polimery syntetyczne. Najważniejszym materiałem do syntezy polimerów jest ropa, a obok niej gaz wodny. Polimery syntetyczne są podstawowym surowcem do wytwarzania tworzyw sztucznych: duromerów (twarde, np. kevlar), elastomerów (miękkie) i plastomerów (pośrednie, takie jak niezwykle popularny polietylen).

Elastomery

Elastomery, popularnie nazywane gumami, są jedną z najważniejszych grup polimerów syntetycznych. Odznaczają się bardzo dużą odpornością na rozciąganie i odkształcenia pod wpływem nacisku. Po ustaniu działania siły odkształcającej, samoczynnie wracają do pierwotnego kształtu. Ta właściwość sprawiła, że elastomery są powszechnie wykorzystywane do produkcji profili miękkich (uszczelek) metodą ekstruzji. Elastomery to nowoczesna, ekologiczna alternatywa dla EPDM.

PVC

PVC, PCW i PCV to skróty używane na określenie poli(chlorku winylu). Jest to polimer syntetyczny, który powstaje w procesie polimeryzacji chlorku winylu. PCV to tworzywo sztuczne charakteryzujące się znaczną odpornością mechaniczną oraz niewrażliwością na działanie wielu agresywnych substancji chemicznych. Jest szeroko stosowane do produkcji wykładzin podłogowych, rur kanalizacyjnych oraz przewodów medycznych.

Wdrożenie narzędzia do produkcji seryjnej

Głowica formująca i kalibratory to narzędzia, które nadają kształt profilom wytwarzanym w technologii ekstruzji. Po zaprojektowaniu i wykonaniu narzędzi rozpoczyna się etap ich wdrożenia, czyli testów oraz wprowadzania korekt. Równocześnie trwa dostrajanie parametrów procesów technologicznych. Wszystkie te działania zmierzają do uzyskania próbek zgodnych z założeniami projektu. Produkcja seryjna rozpoczyna się po uzyskaniu akceptacji Klienta.

Minimalna partia produkcyjna (MOQ)

MOQ – Minimum Order Quantity, minimalna partia produkcyjna / minimalna wielkość zamówienia. Oznacza ilość towaru, którą trzeba zamówić, aby producent podjął się realizacji zamówienia. Na ustalenie wielkości MOQ ma wpływ wiele czynników, jednak wszystkie ostatecznie sprowadzają się do kryterium opłacalności. Wszystkie mniejsze zamówienia są możliwe do realizacji, lecz przy znacznie wyższej cenie jednostkowej produktu.

Profile plastikowe / profile tworzywowe

Profile wykonane z tworzyw sztucznych (plastików). Ze względu na rodzaj użytych materiałów i proces produkcji, wyróżniamy kilka podstawowych typów profili z tworzyw sztucznych:

• twarde – charakteryzują się twardością z zakresu C i D, według skali Shore’a, powstają z takich materiałów jak PVC, ABS, PP, PE, PC, PMMA, PS, SAN, ASA – możliwe jest też ekstrudowanie mieszanek (blend) materiałów, dzięki czemu można łączyć właściwości takich materiałów jak PC/ABS czy PVC/ABS,
• kompozytowe – połączenie dwóch materiałów, z których jeden spełnia funkcję nośnika, a kolejne warstwy nadają profilowi odpowiednie właściwości mechaniczne, chemiczne lub termiczne – tego typu profile mogą w wielu zastosowaniach konkurować z materiałami ze stali i aluminium, czego dobrym przykładem są profile z tworzyw sztucznych zbrojone włóknem szklanym,
• miękkie – profile o twardości A w skali Shore’a, wykonane m.in. z takich materiałów, jak PVC, EVA oraz Elastomery, w tym TPE, TPS, TPV, TPU, TPA i wiele innych, 
• spienione – powstają w wyniku dodania spieniacza (czyli środka chemicznego wytwarzającego pęcherzyki gazu lub bezpośrednio gazu) do tworzywa sztucznego – tego typu profile charakteryzuje niższy (nawet o połowę) ciężar właściwy, dobre parametry izolacyjne oraz atrakcyjna cena w stosunku do profili litych,
• koekstrudowane – profile powstające w wyniku jednoczesnego wytłaczania dwóch elementów z dwóch różnych surowców, których łączenie odbywa się w głowicy formującej,
• postekstrudowane – do gotowego profilu doklejana jest dodatkowa warstwa lub profil wykonany z materiału o odmiennych parametrach fizycznych, np. do profilu twardego dołączana jest uszczelka z elastomeru.

Tworzywa sztuczne

Materiały powstające w oparciu o polimery syntetyczne i modyfikowane biopolimery. Potocznie nazywane są „plastikami”.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej na temat naszej oferty, zapraszamy do lektury naszych dwóch artykułów, w których odpowiadamy na Najczęstsze pytania naszych Klientów – cz. 1 oraz Najczęstsze pytania naszych Klientów – cz. 2.