Plastic - Masele plastice

Plastic

Masele plastice sunt produse sintetice de natura organica, anorganica sau mixta care se pot prelucra usor in diferite forme, la cald sau la rece, cu sau fara presiune.

MATERIALE TERMOPLASTICE Primele materiale plastice au fost produse din transformarea materialelor naturale. In anul 1859 au aparut fibrele vulcanizate, in 1869 a aparut celuloidul si in 1897 galitul. Primul material sintetic aparut (1908) a fost rasina fenolformaldehidica numita bachelita. Exista numeroase procedee de fabricare a materialelor plastice. O galeata, o sticla, o casca de motociclist, o plansa de windsurfing sun toate fabricate din diferite tipuri de plastic. Pentru fiecare obiect, trebuie ales materialul plastic care are calitatile cele mai potrivite: suplete, rigidate, rezistenta la soc, elasticitate, transparenta, greutate mica. O molecula de baza pentru fabricarea tuturor tipurilor de plastic In schimb cele termorigide se intaresc la caldura. Astfel, ele sunt mulate la rece pe formele dorite apoi sunt incalzite pentru a se intari. Sau pot fi lasate sa se intareasca dupa ce li se adauga un produs special. Plasticele termorigide se folosesc la fabricarea obiectelor prelucrate manual sau a celor care necesita o fabricatie ingrijita. Asa se fabrica ambarcatiunile, piesele de caroserie, barele de protectie etc.

In industrie se utilizeaza doua procedee de tragere in forma a obiectelor din plastic. Suflarea este folosita pentru fabricarea obiectelor care au interiorul gol, cum sunt mingile, flacoanele, sticlele, popicele. Materia plastica incalzita coboara in forma, in care se injecteaza apoi aer. Aceasta are ca efect intinderea materialului cald pe peretii interiori ai formei. Metoda cea mai utilizata este insa injectarea. Este flosita mai ales pentru fabricarea obiectelor cum sunt pieptenii, periutele de dinti, ustenssilele de bucatarie. Materia plasctica intra sub forma de granule intr-o masina de injectare. Prin incalzire, ea este transformata intr-o pasta mai mult sau mai putin groasa, care este apoi injectata in forma si racita printr-un circuit de apa. Masele plastice sunt folosite, cu mici exceptii, in toate domeniile de activitate. Aceasta performanta de patrundere in mai toate sectoarele de activitate se datoreaza proprietatilor lor de neegalat vis-a-vis de celelalte materiale: sunt anticorosive, electroizolante, au greutati specifice mici, au proprietati mecanice bune, cost scazut, aspect exterior placut, se pot prelucra atat pe cale mecanica traditionala cat si prin procedee specifice cum ar fi injectia lor, se pot acoperi cu vopsea sau prin galvanizari, permitand in felul acesta sa capete aspectul dorit de catre proiectant. Exista insa si unele proprietati care fac dezavantajoasa utilizarea maselor plastice, cum ar fi micsorarea rezistentei mecanice cu cresterea temperaturii, coeficientul de dilatare mare, coeficientul de transmiterea caldurii mic, etc. Materialele plastice utilizate in tehnica se impart in doua grupe: - Termoplaste, care prin incalziri repetate trec in stare plastica (polistiren, polimetacrilat, celuloid, poliamida, policlorura de vinil). Piesele din aceste materiale se obtin prin presare si turnare, avand o mare productivitate. - Termoreactive, care prin incalziri repetate nu mai trec in stare plastica (polistireni nesaturati, rasini fenolfolmaldehidice, etc.). piesele in acest caz se prelucreaza prin presare.

Aceste piese executate din mase plastice prezinta urmatoarele avantaje:

- Nu necesita prelucrari ulterioare si pot avea o forma suficient de complicata. - Permit executarea de gauri si adancituri in orice sectiune, precum si presarea de filete. - Pot fi metalizate (numai ABS-ul natur), metalizarea fiind o acoperire galvanica si poate fi efectuata in diferite variante de culori, in varianta mata sau lucioasa. - Aspectul piesei este placut, designerul reusind sa-si impuna cu usurinta punctul de vedere, intrucat se poate realiza orice cerinta estetica: joc de umbra si lumina prin alternari de suprafete mate si suprafete lucioase, suprafete in relief sau in adancime, suprafete striate sau cu rizuri, etc. - Piesele rezultate se pot obtine intr-o mare varietate de culori, ce pot fi: obisnuite si metalizate. Aceste culori fie ca se realizeaza conform mostrarului de culori transmis de catre fabricantul de masa plastica, fie ca este creat un mostrar nou de catre designer impreuna cu tehnologul de masa plastica. - Piesele din mase plastice se pot vopsi (de regula se prefera ca vopsirea sa aiba loc in aceeasi culoare ca masa plastica, astfel incat daca piesa este zgariata, sau prin frecare se indeparteaza stratul de vopsea, sa nu fie vizibil acest defect de discontinuitate a stratului de vopsea). - Se pot efectua injectii de doua sau trei mase plastice de diferite culori, in vederea obtinerii de diverse efecte estetice sau avand ca scop obtinerea de piese cu rezistenta la uzura mai mare (vezi cazul tastaturii de calculator), sau cu alte scopuri. - Un mare avantaj al maselor plastice consta in faptul ca acestea pot fi infoliate. Aceasta operatie consta in acoperirea la cald, prin presare, a suprafetelor in relief (in jurul acestor suprafete nu trebuie sa existe alte portiuni de suprafete care sa fie la aceeasi cota sau la o cota peste nivelul celei ce urmeaza a fi infoliate, deoarece fie se obtine infolierea unor zone ce nu au fost indicate de catre designer, fie se deformeaza zonele ce depasesc cota respectiva, fie infolierea nu va fi de calitate). Aceste folii pot fi mate sau lucioase, pot fi albe, negre, imitatie furnir, argintii, aurii, sau in diferite alte culori. - Inscriptionarea pieselor din mase plastice se poate efectua fie direct din scula, fie aplicanduse ornamente din metal (aluminiu, otel laminat, etc.),sau din masa plastica. Inscriptionarea din scula se realizeaza fie prin efecte speciale (joc de umbra si lumina care se realizeaza prin portiuni alternante de suprafete mate si lucioase, sau prin alternari de suprafete striate cu portiuni mate, sau caserate, etc.) Un alt procedeu de inscriptionare este cel rezultat din scula (deci direct din injectie), aceasta nemaifiind la acelasi nivel, ci in relief sau in adancime.

Inscriptionarea este rodul activitatii creatoare a designerului, el fiind cel care va hotari caracterul, modul de inscriptionare sau daca aceasta urmeaza a fi innobilata prin infoliere sau nu.

- Un alt procedeu de inscriptionare a maselor plastice este acela prin serigrafie, dupa desenul ciocan executat de catre designer, cu ajutorul sitelor serigrafice si in varianta de culori serigrafice indicata de designer. - Piesele din mase plastice se pot asambla mecanic cu ajutorul suruburilor si piulitelor, cu ajutorul suruburilor autofiletante ( se pot executa in masa plastica bosaje, ce sunt niste gauri normalizate in functie de dimensiunea surubului ), cu clicuri elastice, popici elastici, prin presare, prin bercluire, profile conjugate, prin lipire cu ajutorul adezivilor, etc. - Se pot utiliza si in cazul crearii de produse din materiale mixte, permitand asamblarea cu: lemnul, sticla, cauciucul, metalul, etc. - Se pot utiliza in situatii in care se doreste reducerea frecarii, ele comportandu-se bine chiar si in absenta lubrifiantului. Astfel exista situatii in care se executa piese ce urmeaza a efectua miscari de rotatii sau de translatii ( roti dintate, lagare, etc.), fie ca elemente cinematice de interior fie ca elemente de antrenare, de comanda (manete, butoane, volane, pedale). - Acolo unde din motive de rezistenta sau in vederea realizarii unor contacte electrice se impune utilizarea de piese metalice, se pot executa piese mixte, prin injectie de masa plastica pe reperul din metal.

Din prezentarea avantajelor facuta se observa ca aceste materiale permit desfasurarea imaginatiei creative a designerului fara prea mari restrictii. Totusi aceste materiale presupun o cunoastere si o stapanire a posibilitatilor lor tehnologice. Se impune ca o necesitate, marcarea de catre proiectant a suprafetelor cu rol estetic, sau care presupun finisaje suplimentare, sau care nu admit defecte de injectie sau alte tipuri de defecte ce pot afecta suprafata respectiva a produsului.
Din punct de vedere al formei exista recomandari vizand prelucrarea maselor plastice de care proiectantul trebuie sa tina cont:

- Piesa se va proiecta cu o grosime uniforma de perete, ceea ce contribuie atat la cresterea productivitatii cat si la eliminarea concentratorilor de material sau de temperatura, concentratori ce pot introduce defecte de executie ale reperului respectiv. Grosimea minima a peretilor unui reper din masa plastica poate fi S=0 2 mm. - Piesele se pot proiecta fie cu muchii vii, fie cu raze de racordare, ultima fiind de preferat din punct de vedere al executiei sculei. Tinand cont ca sculele pentru reperele prevazute cu raze de racordare se executa mai usor, se va tine cont la proiectarea reperelor de o raza minima de racordare necesara ρ 0,3 0,4)S (S=grosimea peretelui piesei; ρ=raza de racordare). Sculele pentru realizarea pieselor care nu au prevazute raze de racordare, se vor executa din bacuri. - In vederea extractiei piesei din scula, aceasta va fi prevazuta cu o inclinatie a peretilor in functie de grosimea acestora: pentru piesele cu o grosime mai mare de S≥10mm, inclinatia va fi de la 2' pana la 2030; pentru piesele cu o grosime a peretilor S <10mm , se pot admite si pereti fara inclinari (unghiuri de extractie). - Pentru evitarea defectelor ce pot aparea datorita racirii necorespunzatoare a pieselor, acestea, dupa scoaterea din scula (daca scula nu este termostatata, caz in care scula nu injecteaza decat daca a atins prin incalzire temperatura de injectie prescrisa in regimul de injectie, si nu permite extractia piesei injectate decat cand aceasta a atins temperatura la care nu exista riscul deformarii piesei), se racesc fie pe un calapod, fie sunt prevazute prin constructie cu nervuri de rigidizare. - Se recomanda ca grosimea peretilor interiori sa fie egali cu S/2 (deci cu jumatate din grosimea peretelui de baza), pentru a nu introduce concentratori de tensiune si de temperatura. Este cazul nervurilor: de rigidizare, tehnologice,sau de constructie. - Se prefera ca piesele prevazute cu filet, sa aiba pasul mai mare sau egal cu1mm. De asemenea, daca piesa este prevazuta cu gauri, filetate sau nefiletate, acestea nu vor fi prevazute la extremitatile piesei sau in vecinatatea peretilor piesei, pentru a nu introduce eventualele situatii favorabile aparitiilor defectelor de injectie. - Se recomanda ca in vederea eliminarii tensiunilor interne si evitarii deformatiilor, piesa sa fie supusa unui tratament de imbatranire la o temperatura de 800 1000 C, timp de cateva ore.

In urma procesului de injectie pot aparea o serie de defecte care se datoreaza fie unor greseli de proiectare, fie nerespectarii parametrilor regimului de injectie (presiune, temperatura). Aceste defecte pot fi: supturi, retasuri, flori de gheata, injectii incomplete, deformari, etc. Defectele care

apar pot fi corectate fie printr-un regim de injectie corect stabilit si aplicat, fie cu ajutorul proiectantului, prin stabilirea unei forme care sa previe aparitia defectelor. Daca aceste defecte nu mai pot fi prevenite, se poate interveni asupra respectivelor repere cu ajutorul designerului. Astfel acesta poate interveni cu finisaje suplimentare in functie de defect (aceste masuri se pot lua tI din faza de proiectare, avand o experienta a comportarii materialului): ornamente, vopsiri, inscriptionari, caserari, etc. In functie de forma si gabaritul reperului, designerul impreuna cu tehnologul vor hotari asupra caracteristicilor sculei de injectie: locul si modul de injectie (centrala sau punctiforma), pozitia planului de separare, daca sunt necesare bacuri si pozitiile acestora, etc.