Технология изготовления и производства пластмассовых изделий

Технология изготовления и производства пластмассовых изделий

В XXI веке развитых технологий находят применение искусственно созданные полимеры и пластмассы, этих материалов нет в природе, поэтому для получения качественных экземпляров требуется тщательно налаженный технологический процесс. Пластик из-за специфических свойств находит широкое применение в качестве материала, позволяющего экономить употребление дорогостоящих цветных металлов, снижать массу узлов и деталей. С помощью современных технологий процесс изготовления пластиковых изделий полностью автоматизирован, незначительные операции механической обработки сведены к минимуму.

• Выбор пластмасс
• Производство изделий из пластмасс
  • Горячий метод формования
  • Предварительная сушка полимеров
  • Подготовка материалов к переработке
  • Таблетирование материалов
  • Предварительный разогрев материалов
• Изготовление пластиковых изделий
  • Литье пластика под давлением
  • Интрузия
  • Литье прессованием
  • Заливка
  • Метод намотки
• Способы дополнительной механической доводки готов изделий

1. 3D-печать, как способ производства пластиковых изделий

3D-печать – метод поштучного производства. Его применяют при потребности в единичных экземплярах продукции или производстве ее мелким тиражом (до 20 штук).

На современном этапе развития производства 3D-печать приобретает все большую популярность не только в странах с высоким развитием технического прогресса, но и во многих других странах, в том числе в России, Украине.

3D-принтер – устройство, позволяющее без лишних затрат сил и времени получить пластиковое изделие, которое может служить прототипом будущей продукции или учебным пособием для школьников и студентов, принимать участие в выставках и презентациях, использоваться для моделирования различных процессов научно-исследовательской деятельности.

Технология 3D-печати обеспечивает возможность тестирования будущей продукции, оценки ее дизайна и функциональности, выявления и исправления недостатков еще до запуска ее в производство.

3D-печать, в свою очередь, может осуществляться различными методами, наиболее распространенным среди которых является FDM-технология, используемая самыми разными сферами производства.

Этот метод предусматривает послойное наращивание изделия из полимерной нити. К сожалению, его возможности ограничиваются размерами печатающего устройства. Проблему можно решить. Для этого нужно распечатать отдельные детали (элементы), а затем их склеить.

Если конфигурация изделия предусматривает большие углы наклона, то для его печати по этой технологии создаются специальные подпорки, поддерживающие отдельные его элементы, которые убираются по окончании процесса.

Среди других методов объемной печати пластиком: SLS и SLA-технологии, использующие в работе лазер. Первая предусматривает спекание лазером порошковых материалов, вторая – жидкого фотополимера. Обе они позволяют изготовить качественный продукт из пластика, разного по составу, в том числе цветного.

Мы профессионально оказываем услуги 3D-печати. Специалисты выберут оптимальный метод объемной печати и материал, свойства которого максимально удовлетворяют требования к готовому продукту.

Достоинства и недостатки 3D-печати

Объемная печать – простой и эффективный метод создания продуктов из пластика, обладающий такими достоинствами, как:

• отсутствие подготовительных этапов (как только создана виртуальная модель изделия, можно сразу приступать к ее печатанию);
• отсутствие потребности в каком-либо дополнительном оборудовании, весь процесс выполняется 3D-принтером;
• высокая точность соблюдения форм и геометрических размеров;
• разнообразие материалов.

Как и любому методу, 3D-печати присущи и некоторые недостатки, наиболее важными среди которых являются:

• длительность процесса (на изготовление одной единицы уходит несколько часов);
• ограничение в размерах изделия, подлежащего печати, – невозможно выполнить печать цельного корпуса большого размера.

Компания “Мс Груп Консалт” не только предлагает услуги по 3D-печати. При необходимости профессиональные дизайнеры разработают дизайн пластикового корпуса, который будет функционален и удобен в эксплуатации.

Технология производства изделий из пластмасс: литье в силиконовые формы

Этот способ относится к мелкосерийному производству и лучше всего подходит для изготовления небольшой партии изделий (от 20 до 1000 штук).

Для изготовления силиконовых форм необходима мастер-модель – прототип будущего изделия. В качестве мастер-модели можно использовать готовый пластиковый корпус или напечатанный на 3 D -принтере.

После получения мастер-модели можно приступать к изготовлению обратной силиконовой формы. При помощи клейкой ленты отмечаются линии разъема формы и закрываются отверстия. Внутри размещается литниковая система для подачи силикона и монтируется опалубка. Эта технология производства пластмассового изделия состоит в заливке высококачественного дегазированного силикона в опалубку, внутри которой находится прототип. После этого происходит застывание силикона и форму можно использовать для серийного производства. Процесс изготовления силиконовой формы составляет примерно сутки.

Разогретый пластик заливается в силиконовую форму, где вакуумная среда обеспечивает удаление пузырьков газа и воздуха, которые образовываются при смешивании пластика с растворителем. После застывания пластика форма готова к следующей отливке. Возможно существенно повы c ить производительность за счет одновременно использования нескольких силиконовых форм.

Преимущества метода литья в силиконовые формы

1. Силикон идеально повторяет форму мастер-модели, что позволяет добиться высокой точности.
2. Метод отличается сравнительно невысокой стоимостью при небольших тиражах.

Недостатки использования силиконовых форм

• при помощи одной силиконовой формы можно получить до 20 готовых изделий в зависимости от ее стойкости;
• ограниченность по габаритам получаемых изделий: силиконовые формы используют для получения мелких и средних деталей (до 30-40 см);
• невысокая скорость производства (застывание пластика может составлять несколько часов, что позволяет получать всего 5-10 изделий из одной формы в день);
• ограниченность конструкции – минимальная толщина пластиковых изделий должна составлять 0,1 мм.

Сумма для запуска и наладки производства зависит от вида продукции. Например, для работы бизнеса по изготовлению пластмассовых ведер нужно порядка 3 млн. стартовых рублей. В эту сумму войдут: оборудование, материалы, помещение под производство и остальные расходы. Для организации выпуска детских пластиковых игрушек на старте нужно будет 5 миллионов рублей. Производство одноразовой посуды потребует начальных вложений от 8 миллионов рублей.

Для оснащения цеха по выпуску пластиковых изделий понадобится:

Термопластавтомат; Загрузчик для сырья; Прессформы для изделий и их фурнитуры; Холодильный агрегат; Гибочный станок, агрегаты для зачистки, склеивания; Станок офсетной печати, оборудование для рисования; Упаковочная линия.

Подбор кадров

Организация собственного производства изделий из пластика требует привлечения следующих специалистов:

1. Инженера по подготовке производства. В обязанности данного специалиста входят: организация технологических процессов производства, разработка проектной документации, составление планов внедрения новых технологий в производственный процесс.
2. Менеджера по закупкам. Данный специалист занимается составлением смет закупки полимеров, поиском поставщиков исходного сырья.
3. Бухгалтера. В его обязанности входит: ведение бухгалтерского учета, осуществление документооборота, подготовка и отправка бухгалтерской и налоговой отчетности в контролирующие органы.
4. Кадрового специалиста. Данный специалист ведет учет личного состава предприятия, осуществляет оформление документации по приему, переводу, увольнению сотрудников.
5. Производственного рабочего.
6. Уборщика производственных помещений.
7. Сторожа.

Особенности выбора термопластавтомата

При выборе ТПА для литья пластмасс под давлением прежде всего учитывают объем дозы, то есть количество расплава полимера, необходимого для выпуска каждого конкретного изделия. Также важно усилие смыкания ТПА, сила сжатия необходимая для фиксации пресс-формы во время стадии впрыска и выдержки. При неправильном выборе усилия смыкания форма будет приоткрываться. Третьим важнейшим параметром является геометрия области закрепления оснастки на ТПА, а именно размер плит машины и расстояние между колоннами, а также «высоту прессформы». Эти величины определяют максимальный и минимальный размер литьевой формы для установки на конкретный термопластавтомат.

Кроме указанных важнейших основных параметров по выбору ТПА используют несколько более специальных, которые подробно описаны в специальной отраслевой литературе. Например, величина максимальной скорости инжекции, грузоподъемность плит ТПА (прежде всего подвижной плиты), соотношение длины шнека к его диаметру L/D, наличие режима интрузии и т.п. Также важно оснащение термопластавтомата различными узлами и опциями. Для высокоскоростных машин применяются гидроаккумуляторы впрыска и других перемещений. Для подключения роботов и других вспомогательных устройств контроллер ТПА следует оснастить разъемами Euromap 12 или Euromap 67. Применяются датчики фактического давления расплава, датчики падения отформованной детали и прочие.

Виды пластиковых отходов

В основе пластмассовых изделий лежат полимеры органического и неорганического происхождения. Большинство предметов после их употребления выбрасываются в отходы.

К таким отходам относятся:

• емкости для хранения бытовой химии и другой жидкости;
• различные пищевые пакеты и одноразовые кульки;
• пакеты для мусора;
• бутылки для напитков;
• липкая лента и скотч;
• детали и приборы.

Количество полимерной продукции в последнее время выросло настолько, что отходы приходится возвращать к жизни путем повторного использования. Материалы, которые не удалось утилизировать, перерабатываются и возрождаются в виде:

• мусорных пакетов;
• бутылок;
• теплоизоляции покрытий;
• коробки и лотки;
• лежаки и стулья для отдыха;
• садовый инвентарь;
• канцелярские принадлежности.

Пластмассовые отходы берут из мусорных контейнеров и свалок. Сырье раскладывают по виду: бутылки, пленка и другие изделия. Для повторной переработки пластика или эффективной утилизации применяются передовые технологии.Но большинство продукции сжигается на открытых свалках, загрязняя атмосферу. Утилизация пластиковых отходов может быть организована несколькими способами.

Выводы

Рынок игрушек из пластмассы в России представлен небольшим числом отечественных, европейских и китайских производителей. Предприятия РФ ограничиваются выпуском простых недорогих пластмассовых игрушек, китайские компании делают акцент на предельно низкой себестоимости изделий, экономя на качестве.

Европейские производители, напротив, предоставляют покупателю качественные дорогие игрушки, но не каждый может себе позволить их купить. Следовательно, место производителя хороших и одновременно недорогих пластмассовых игрушек на российском рынке свободно. Для того чтобы запустить такой бизнес, необходимо инвестировать около 5 миллионов рублей. Срок окупаемости составит приблизительно 1,5-2 года.

Бизнес по переработке пластика

Более подробно об организации перерабатывающего предприятия.

Преимущества и недостатки бизнес идеи

1. Плюсы. Рентабельность, так как сырье доступно и его много. Окупить бизнес по производству пластиковых гранул возможно за полгода.
2. Минусы. необходимость получения разрешений на переработку; высокая конкуренция на рынке сбыта вторсырья.

Составление бизнес плана

Бизнес план по переработке пластиковых отходов включает в себя следующие этапы:

1. Поиск поставщиков сырья и каналов сбыта.
2. Регистрация компании в налоговой службе, получение необходимой документации и разрешений.
3. Поиск помещения.
4. Закупка оборудования.
5. Расчет необходимого количества рабочих кадров и подсчет регулярных экономических затрат (зарплата персоналу, аренда помещения, логистика и прочее).

Поиск поставщиков пластика

Лучше иметь несколько поставщиков сырья, чтобы рабочий процесс на линии переработки не прекращался. Можно осуществить сбор пластиковых отходов с помощью установки контейнеров в жилых районах, проведения экологических субботников, приобретения пластиковой тары и посуды из магазинов и кафе.

Поиск помещения и оборудования

При выборе помещения следует учитывать не только размеры основного перерабатывающего цеха, но и пространство, необходимое для складирования сырья и готовой продукции. Важно и наличие коммуникаций. Выбор оборудования зависит от типа отходов пластика.

Поиск персонала

В домашних условиях нескольких человек достаточно. В промышленных же масштабах требуется команда работников: инженер, рабочие на линии, контролер вторсырья, грузчики, водители.

Возможные ошибки

Переработка пенопласта и другого пластика может доставить много проблем владельцу. Иногда сырье поступает на линию утилизации с перебоями, при возникновении проблем с поставщиками. А вторсырье из пластмассы может долго оставаться на складе из-за высокого уровня конкуренции на рынке сбыта. Оборудование может выйти из строя, что приостановит линию переработки. Но не стоит бояться возможных трудностей и ошибок, ведь все они разрешимы.

Пластик, по средним оценкам экологов, в скором времени может не оставить чистой воды и почвы для жизни. Быстрое разложение пластмассы в природе невозможно, только современные технологии и человеческие знания помогут сократить количество пластикового мусора в окружающей среде. Необходимо пересмотреть бытовые привычки и научиться экологичному потреблению и избавлению от пластмассовых вещей.