Formowanie wtryskowe to jedna z najczęściej wykorzystywanych metod produkcji elementów z tworzyw sztucznych. Jego popularność wynika z możliwości uzyskania bardzo precyzyjnych kształtów, powtarzalności oraz stosunkowo niskich kosztów jednostkowych przy produkcji wielkoseryjnej. Kluczowym elementem tego procesu jest jednak odpowiedni dobór materiału.
Nowoczesne tworzywa sztuczne oferują znacznie więcej niż tylko trwałość i odporność mechaniczną – wiele z nich posiada właściwości, które umożliwiają zastosowanie w najbardziej wymagających branżach, takich jak motoryzacja, medycyna czy lotnictwo.
Poniżej przedstawiamy przegląd nowoczesnych tworzyw stosowanych we wtrysku oraz ich kluczowe cechy i zastosowania.
Poliwęglan (PC) – wytrzymałość i przezroczystość
Poliwęglan to tworzywo, które wyróżnia się doskonałą wytrzymałością mechaniczną oraz bardzo dobrą przezroczystością optyczną. Jest odporny na uderzenia, co czyni go idealnym do zastosowań wymagających trwałości i bezpieczeństwa – np. szyb ochronnych, elementów oświetlenia czy osłon maszyn.
Właściwości:
- wysoka odporność na uderzenia,
- przezroczystość do 90% światła widzialnego,
- odporność termiczna do 135°C,
- dobre właściwości elektroizolacyjne.
Zastosowanie:
- przemysł motoryzacyjny (reflektory, szyby),
- elektronika (obudowy urządzeń),
- sprzęt ochronny (osłony twarzy, ekrany).
Poliamidy (PA 6, PA 66) – siła i odporność chemiczna
Poliamidy to tworzywa konstrukcyjne, które charakteryzują się wysoką wytrzymałością mechaniczną, odpornością na ścieranie i chemikalia. Są stosowane w częściach mechanicznych narażonych na duże obciążenia.
Właściwości:
- bardzo dobra odporność na zużycie,
- wysoka twardość i sztywność,
- odporność chemiczna,
- dobra obrabialność i stabilność wymiarowa.
Zastosowanie:
- łożyska, koła zębate, obudowy pomp,
- komponenty motoryzacyjne,
- elementy armatury przemysłowej.
Polietylen (PE) i Polipropylen (PP) – uniwersalne tworzywa o szerokim zastosowaniu
PE i PP to najczęściej używane termoplasty w formowaniu wtryskowym. Cechuje je niska gęstość, dobra odporność chemiczna i łatwość przetwarzania. Choć nie są tak wytrzymałe jak poliamidy, ich niska cena i uniwersalność sprawiają, że dominują w wielu gałęziach przemysłu.
Właściwości PE:
- bardzo dobra odporność chemiczna,
- dobra odporność na pękanie naprężeniowe,
- łatwość przetwórstwa.
Właściwości PP:
- odporność na wysoką temperaturę (do 130°C),
- sztywność i elastyczność,
- dobra odporność na chemikalia i wilgoć.
Zastosowanie:
- opakowania,
- zabawki,
- elementy AGD,
- części instalacji wodno-kanalizacyjnych.
ABS (Akrilonitryl-Butadien-Styren) – równowaga między twardością a estetyką
ABS to materiał łączący dobre właściwości mechaniczne z estetycznym wyglądem powierzchni. Łatwo poddaje się obróbce powierzchniowej (np. malowaniu, chromowaniu), co czyni go popularnym w produkcji elementów dekoracyjnych.
Właściwości:
- odporność na uderzenia i zarysowania,
- estetyczne wykończenie powierzchni,
- dobra stabilność wymiarowa,
- odporność na temperatury do 100°C.
Zastosowanie:
- sprzęt elektroniczny (obudowy komputerów, pilotów),
- części samochodowe (wewnętrzne panele, osłony),
- produkty konsumenckie (zabawki, urządzenia kuchenne).
POM (polioksymetylen, znany też jako acetal) – precyzja i ślizg
POM to inżynieryjne tworzywo termoplastyczne o bardzo dobrych właściwościach ślizgowych i niskim współczynniku tarcia. Idealne do produkcji precyzyjnych elementów mechanicznych.
Właściwości:
- doskonała sztywność i wytrzymałość,
- niska absorpcja wody,
- stabilność wymiarowa,
- odporność na ścieranie.
Zastosowanie:
- koła zębate,
- zawory,
- prowadnice,
- elementy zawieszeń i zamków.
Polisulfon (PSU), PEEK i inne wysokotemperaturowe tworzywa inżynieryjne
Wysokotemperaturowe tworzywa jak PEEK, PEI (Ultem) czy PSU są stosowane w warunkach ekstremalnych – wysokiej temperatury, agresywnych chemikaliów i wymagań mechanicznych. Choć są znacznie droższe, znajdują zastosowanie w zaawansowanych branżach.
Właściwości:
- odporność termiczna do 300°C (PEEK),
- wysoka stabilność mechaniczna i chemiczna,
- trudnopalność,
- dobra izolacja elektryczna.
Zastosowanie:
- lotnictwo i kosmonautyka,
- przemysł medyczny (narzędzia wielokrotnego użytku, implanty),
- elektronika przemysłowa i wojskowa.
Dobór odpowiedniego tworzywa sztucznego w procesie formowania wtryskowego to klucz do sukcesu całego projektu – zarówno pod względem jakościowym, jak i ekonomicznym. Nowoczesne tworzywa oferują szereg specjalistycznych właściwości: od odporności na uderzenia i ścieranie, przez wysoką estetykę wykończenia, aż po stabilność w ekstremalnych warunkach.
Producent form wtryskowych i komponentów powinien dokładnie analizować wymagania aplikacji, warunki pracy, ilość produkcyjną oraz wymagania jakościowe, zanim wybierze odpowiedni materiał. Współpraca z doświadczonym partnerem technologicznym pozwala zoptymalizować cały proces i osiągnąć przewagę konkurencyjną.