Műanyagok előállítása és feldolgozása

Gyümölcslé PET-palackban Hét évvel a BP Chemicals Barex anyagának használata után a gyü- mölcslét palackozó francia Pampryl cég – a Schweppes-Cadbury csoport tagja – az elmúlt évben teljes termékválasztéka csomagolásában új palackformára és kupakra váltott. Az üvegről a PET-palackra való áttérés az egyik legáltalánosabb jelenség ezen a területen. A francia cég a német EckesGranini céggel működik együtt.

Két új tanulmány a csőgyártásról és a csőgyártókról A Freedonia Group által legutóbb kiadott, a világ műanyagcső-gyártását elemző jelentése az iparág további növekedéséről számol be, amelynek átlagos mértéke 4%. A jelenlegi adatok szerint a legdinamikusabban fejlődő térség Kína, ahol a termelésnövekedés eléri az évi 8%-ot, de Latin-Amerika, a KözépKelet és az ázsiai térség – Japánt kivéve – ugyancsak kedvező befektetési területnek számít. Az említett területeken a műanyag csöveket elsősorban gáz- illetve távközlési rendszerek kiépítéséhez használják.

Polietiléncsöveket 50 év óta használnak víz- és gázvezetékek kiépítésé hez. A jelenlegi, harmadik generációs polietiléncsövekből készített vezetékek élettartama várhatóan eléri a 100 évet. A vezetéket azonban egységes rendszernek kell tekinteni, amelynek élettartama nem csak a csövek tulajdonságaitól függ, hanem a kötőelemektől (fittingektől) és az összeépítés módjától és gondosságától is.

Előrejelzések szerint rövid időn belül a műanyagok hegesztésének 10%- át lézersugárral fogják végezni. Ezt az eljárást már ma is alkalmazzák az orvostechnikában, az autógyártásban, az elektronikában és a háztartási gépek előállításában. Jelenleg az a folyamat figyelhető meg, hogy a laboratóriumi kísérleti lézeres hegesztőberendezések helyett egyre inkább az ipari tömegtermelést szolgáló berendezések jelennek meg a gyártók kínálatában.

A ragasztással rögzített alumíniumkötések egyre népszerűbbek a jármű- gyártásban , mert tömeg/szilárdság hányadosuk és gyárthatóságuk kedvezőbb, mint a szegecselt vagy hegesztett szerkezeteké. A ragasztás előtt azonban az alumíniumfelületet különböző előkezeléseknek vetik alá, amelyek az optimális felületi morfológia kialakításához szükségesek. Mivel a fém/ragasztó/fém szendvicsszerkezetek tönkremenetelét rendszerint a fém/ragasztó határfelületen terjedő repedések okozzák, érthető, hogy a határfelület morfológiája döntő szerepet játszik a repedési ellenállásban.

Fröccsöntés során számos gyártási hiba adódhat, amelyek okát sok esetben nehéz kideríteni. Egyszerű geometriai alakok fröccsöntésénél a felmerülő problémák viszonylag könnyen megoldhatók, a bonyolult alkatrészeknél előforduló hibák okainak a feltárása azonban nagy szakértelmet és tapasztalatot igényel. Gyakran elegendő, ha optimalizálják a bemenő paramétereket vagy módosítják a szerszám felépítését, de előfordul az is, hogy a negatív eredmény a felhasznált alapanyagra vezethető vissza, különösen, ha társított rendszerről van szó.

Termelés-ellenőrző szoftver A Moldflow Corp. (Wayland, Mass., USA ) kifejlesztett a különböző ter- mékeket gyártó üzemek számára egy teljes üzemre kiterjedő gyártásellenőrző rendszert.

Szerszámtisztítás ultrahanggal Az ALPLA csoport a világ legnagyobb műanyag palack gyártója, amely nek 25 országban 80 gyártóüzeme van. Egyik németországi üzemében (Fußbach) 42 automata fröccsöntő gép három műszakban milliószámra ontja a zárókupakokat . A gépekhez 150 szerszám tartozik, némelyikük súlya eléri az 5 tonnát.

Az utóbbi évek fejlesztésének egyik eredménye, hogy a műanyag- feldolgozók összeszerelés helyett egyetlen vagy egymást követő munkaműveletek során olyan műanyag szerkezeteket képesek előállítani, amelyek két vagy többféle polimerből épülnek fel. A szerkezetet alkotó műanyagok egyike rendszerint merevebb, a másik rugalmasabb, és ezáltal funkcionálisan egészen újszerű eszközöket lehet készíteni. A merev és lágy műanyagok társítása többféle feldolgozási technológiában megvalósítható.

Üveg és műanyag optikai elemek A szervetlen üvegnek számos előnye van optikai alkalmazásokban, pl. a kis hőtágulás, a nagy méretállandóság, az elhanyagolható nedvességfelvétel, a felület keménysége, a merevség, a hőstabilitás, az öregedésállóság és a vegyszerállóság. Van azonban sok olyan alkalmazás is, ahol a polimerek más előnyös tulajdonságai nem csak olcsóbbá, de egyedül lehetséges optikai közeggé teszik a műanyagokat.

Poliamidok ragasztása A poliamidoknak számos előnyös tulajdonsága van, ezek közé tartozik pl. a nagy szilárdság, a merevség, a hőállóság, a szívósság, a megfelelő sikló tulajdonságok, a jó vegyszerállóság, a könnyű feldolgozhatóság. Ezek az előnyös tulajdonságok a részlegesen kristályos szerkezetre és a hidrogénhidas intermolekuláris kölcsönhatásokra vezethetők vissza, amelyek az amidcsoportok között alakulnak ki.

A műanyag-feldolgozó gépek kínálatához szervesen hozzátartoznak a hidraulikus rendszer nélkül működő berendezések. A kezdeti lépések során felmerülő problémákon túljutva, a vezető gépgyártók megbízható és versenyképes típusokkal állnak rendelkezésre, amelyek nagy pontosságú és bonyolult alkatrészek gyártására egyaránt alkalmasak. Szervomotorok Az elektromos gépek működtetésére aszinkron, szénkefe nélküli szervo- motorokat használnak.

Napjainkban a megrendelő elvárásainak teljesítése mellett kiemelkedő fontosságú a gyártási költségek minimalizálása, az idő- és energiatakarékos üzemmód, valamint a hatékonyságnövelés. Ezen követelmények kielégítésének egyik lehetséges módja a tandemrendszerek (ikerrendszerek) alkalma- zása. Tandemrendszerű fröccsöntő gépek A Ferromatic Milacron cég európai képviselete bemutatta legújabb fej- lesztésű tandemrendszerű fröccsgépét, amelyen két standard szerszám egyidejűleg működtethető.

2003-ban a Xaloy cég (USA) a fröccsöntés egy új változatát mutatta be, amely a jól ismert feldolgozási folyamatot két egymástól független lépésre, az extruderrel végzett plasztikálásra és a dugattyúval végzett fröccsöntésre bontja. A módszer nem teljesen új, a Battenfeld cég mikrofröccsöntéshez, a Husky cég PET palackok előformáinak gyártásához ajánl hasonló elven működő gépeket. Hagyományos berendezésekben a műanyag megömlesztését és a szer számkitöltést egyazon fröccsegység végzi, ezért feldolgozáskor bizonyos konstrukciós kialakításból adódó korlátokat kell figyelembe venni.

Az USA Környezetvédelmi Hivatala (Enviromental Protection Agency, EPA) 2002-ben azt javasolta, hogy további 80%-kal csökkentsék a tengeri járművek üzemanyagtartályainak megengedett gőzkibocsátását. Egy európai tervezet a szén-dioxid- és a zaj kibocsátását is szigorítaná. Az Egyesült Államokban 2007 után várhatóan az eddigieknél szigorúbb törvényt léptetnek életbe az illékony gőzök emissziójának korlátozására.

A műanyag-feldolgozás utóbbi időben leglátványosabban fejlődő része a prototípustervezés és -gyártás, amely néhány évvel ezelőtt még hosszú, fáradságos és költséges munka volt. A számítógépes technikák – a számítógéppel segített tervezés (computer aided design, CAD) és a számítógéppel segített mérnöki munka (computer aided engineering, CAE), továbbá a gyors prototípusgyártás új módszerei – töredékére csökkentették az új termék előállításának ezt a bevezető szakaszát. Az erre szolgáló eljárásokat folyamatosan fejlesztik.

A nanotechnológia jelentősége Ma a nanotechnológia az egész vegyiparra hatással van. Egyre több cég aktivizálódik ezen a területen kompozitok, bevonatok és katalizátorok fejlesztésével. A növekedés azonban nem mentes a nehézségektől, még számos akadályt kell leküzdeni.

Prototípusgyártás kis sorozatban poliamidból Ha mechanikailag erősen igénybevett formadarabok poliamid prototípu sából mindössze néhányszor tíz vagy száz darabot akarnak előállítani, nagyon hasznos feldolgozási módszer lehet a vákuumöntés. Az egydarabos prototípusok előállítására a lézeres szinterezést alkalmazzák, a sorozatgyártáshoz pedig az ismert feldolgozási eljárásokat. A poliamidok jó tulajdonságaik, különösen a széles alkalmazási hőmérséklet-tartomány (a negatív hőmérsékletektől 150 °C-ig) révén az autó motorterébe épített alkatrészek, például szívócsövek előállítására is beváltak.

A gépkocsikban egyre több a műanyag, és a műanyaggyártók és mű anyag-feldolgozók egyre újabb technológiákat fejlesztenek ki, hogy piaci lehetőségeiket kihasználhassák. A BASF jelentős fejlesztőmunkát végzett a szerszámban díszített karosz szériaelemek gyártása érdekében. A szerszámba előre nyomtatott vagy festett fóliát fektetnek, ennek hátoldalára fröccsöntik vagy sajtolják a műanyagot.

A CAD programok elszaporodása és kompatibilitási problémái A termékfejlesztés segítésére egyre újabb és újabb CAD programokat dobnak a piacra, ami egyre nehezebbé teszi a köztük való adatátvitelt. A termékfejlesztők szívesen bízzák rá a prototípus- és modellgyártást külső vállalkozókra, mert ezeknek megfelelő tapasztalatai vannak mind a tervezésben, mind a kivitelezésben. A hatékony együttműködéshez elengedhetetlen a jó adatátvitel.