Producția de plexiglas

Pe parcursul a 10 ani de interacțiune cu mediul extern, plăcile de orice grosime își păstrează caracteristicile practic neschimbate. Diferențe mai semnificative sunt legate de proprietățile termice și chimice, precum și de caracteristicile de prelucrare ale celor două materiale. Principala diferență în ceea ce privește caracteristicile este inerentă metodei de fabricare.

Metoda de extrudare

Plexiglasul extrudat este fabricat prin linii de extrudare continuă. O linie de extrudare este formată din mai multe unități de proces. Materialul de plecare este reprezentat de pelete, care sunt deja PMMA (polimetilmetacrilat) finit practic, iar extrudarea constă doar în a da o formă de foaie unor pelete.

Granulele de polimetacrilat de metil sunt introduse prin buncărul de dozare în extruder, care este un cilindru încălzit cu un anumit diametru – randamentul extruderului depinde de diametru. În interiorul cilindrului se află un șurub spiralat în formă de șurub fără sfârșit, care deplasează masa topită de material polimeric topit prin căldură către partea din față a extruderului, amestecând și omogenizând materialul topit cu aditivii necesari. Pe măsură ce topitura avansează, în diferitele părți ale extruderului se pot adăuga (dacă este necesar) diverși aditivi la polimer: coloranți, materiale de umplutură, diverși stabilizatori, inclusiv aditivi care îmbunătățesc performanța materialului în foi și alte componente necesare în fiecare caz. Atunci când masa acrilică topită ajunge în partea din față a extruderului, intră într-un „cap” de turnare în formă de fantă, al cărui spațiu determină lățimea și grosimea finală a foii finite (apropo, profilele, țevile și foile „fără sfârșit” (atât compacte, cât și cu mai multe cofraje) sunt produse prin această metodă). După ce părăsește „capul”, materialul trece prin mai multe role cu o distanță precis definită între ele, care determină grosimea finală a foii de material. Suprafața rolelor are un strat special cu un grad ridicat de puritate a prelucrării, ceea ce permite obținerea unor foi cu caracteristici optice și de performanță ridicate.

Materialul este apoi răcit treptat și uniform, evitându-se astfel tensiunile interne din produs. Foaia este apoi acoperită pe ambele părți cu o folie de siguranță pe măsură ce se deplasează de-a lungul liniei, este tăiată automat la dimensiunea specificată și depozitată imediat. Trebuie remarcat faptul că extrudarea este un proces continuu care necesită cantități mari de materii prime și este favorabil numai pentru loturi mari.

Turnare prin injecție

Pentru plexiglasul turnat, materialul de plecare este monomerul lichid de metacrilat de metil. În prima etapă de producție, la monomer se adaugă diverși aditivi pentru colorarea plăcilor sau pentru a le conferi proprietăți speciale, întăritori și alte componente. După aceea, masa acrilică dizolvată la rece este turnată între două pahare speciale de silicat, plasată într-un cadru proiectat pentru un lot de 20 de foi, tratată termic în apă și apoi în aer. În urma polimerizării rezultă o foaie solidă, care este tăiată la dimensiuni standard.

Datorită acestor particularități de producție, gama de materiale acrilice turnate este mult mai largă și este produsă într-o gamă aproape nelimitată de grosime, în timp ce extrudate – de la 1,5 la 24 mm (se caracterizează prin stabilitatea grosimii foilor, a căror toleranță nu depășește 5%, în timp ce variabilitatea grosimii foilor de plexiglas turnate poate ajunge la 30%). Plexiglasul turnat este mai rezistent la impact (are o structură moleculară „reticulată”), se lustruiește mai bine decât sticla extrudată și se modelează perfect.

Prin turnare se obține un material plastic a cărui structură internă are legături moleculare lungi și care se aseamănă la figurat cu spaghetele. Materialele plastice extrudate au lanțuri scurte, iar structura internă seamănă cu vermicelli tăiate fin. Dacă țineți cont de structura lor internă diferită, este ușor de înțeles diferențele dintre caracteristicile lor și de ce se comportă diferit. Așadar, dacă alegeți plexiglasul turnat prin injecție sau prin extrudare depinde de tipul de produse pentru care intenționați să îl utilizați.

Plăcile acrilice sunt prelucrate cu ajutorul unor mașini concepute pentru prelucrarea lemnului sau a unor mașini mecanice (tăiere, frezare, strunjire, găurire). Densitatea aluminiului sau a aliajelor sale nerigide este de obicei luată ca bază.

Lungimea foilor produse prin metoda de extrudare nu este limitată de procesul tehnologic, adică se pot obține foi cu o lungime de 4, 6, 12 m, dar din cauza problemelor apărute la transportul acestor foi, dimensiunea standard a plexiglasului extrudat pe piața materialelor plastice nu depășește încă 2050 x 3050 mm.

Ce tehnologie este mai bună?

Fiecare dintre aceste tehnologii are propriile avantaje și dezavantaje. Dacă vorbim despre modurile de prelucrare și operare la temperatură, datorită absenței tensiunilor interne în sticla turnată, care apar inevitabil în sticla extrudată (în timpul producerii acesteia din urmă, tensiunile mecanice reziduale sunt „înghețate” în ele, ceea ce poate afecta mai târziu, deja în timpul funcționării, prin fisuri bruște (fără niciun motiv aparent), sticla turnată este mult mai bine prelucrată, în special la temperatură. Acest lucru este valabil mai ales pentru metodele de prelucrare, cum ar fi termocuplarea și termoformarea în vid. Acei producători de publicitate care au stăpânit deja tehnologii atât de interesante, cum ar fi formarea în vid, știu foarte bine că utilizarea sticlei extrudate oferă un procent semnificativ de defecte datorate crăpării semifabricatelor în timpul încălzirii și răcirii.

Din nefericire, nu toți producătorii de sifoane sunt încă familiarizați cu tehnologiile de termoformare, iar avantajele termice remarcabile ale sticlei turnate cu piese turnate de înaltă calitate, fără a compromite proprietățile optice, rămân nerevendicate.

În prezent, marea majoritate a sticlei acrilice din industria publicitară este utilizată în cutii luminoase. Pentru această aplicație, problema rezistenței la temperatură și a stabilității materialului nu este atât de fundamentală. Cu toate acestea, problema marginilor perfect plane ale foii și a grosimii stabile și precise pe întreaga dimensiune a foii este crucială. Acestea sunt cele două puncte slabe ale materialelor acrilice turnate: caracteristicile speciale ale tehnologiei de turnare nu permit obținerea unui grad ridicat de precizie a grosimii pe întreaga dimensiune a foii, în special la margini. De regulă, acrilicele turnate se caracterizează printr-o margine ușor neuniformă, ușor turnată (datorită metodei lor de producție). Grosimea la marginile foii poate fi ușor mai mică decât în centru. Desigur, variația de grosime la margini este de cel mult 10%, dar în unele cazuri aceasta poate fi importantă. Marginile plăcii turnate prin injecție nu au un capăt clar de 90 de grade din cauza aceleiași tehnologii și, în unele cazuri, acest lucru necesită tăierea marginilor.

Foile extrudate sunt lipsite de aceste particularități: marginea foii este un capăt dreptunghiular clar, perfect uniformă în grosime în toate punctele foii, iar grosimea foii este perfect stabilă – o variație de cel mult 1-2%. Aceste avantaje, combinate cu prețul mai mic al sticlei extrudate în comparație cu cel al sticlei turnate prin injecție, atrag invariabil o mare parte dintre producătorii de sifoane. În momentul de față, sticla extrudată este folosită mai mult pe piața publicității exterioare decât sticla turnată, deoarece cel mai adesea aici foaia acrilică este folosită ca un plan de lumină al cutiei sau al literei de volum – adică în acele aplicații în care avantajele sticlei turnate nu sunt atât de evidente, în timp ce dezavantajele lor (și principalul dintre ele – dimensiunea mică a foii) au un impact negativ.