Расширенное руководство по полимерам. Особенности производства пластиков и других материалов

Для минимизации материальных расходов и одновременного соблюдения технологических параметров важно проводить различные тесты, устанавливая допустимые пределы отклонения. Но проблема в том, что даже в установленных пределах обработка материалов может привести к ухудшению качества продукции, и пластики здесь не уникальны. В качестве наглядного примера: в спецификациях любого материала от поставщика представлены доступные минимальное и максимальное значения. Например, такие значения указываются для молекулярно-массового распределения, и полимеры с металлами здесь не уникальны. Определено, что, когда значения молекулярно-массового распределения близки к максимальным, то из таких материалов можно производить приемлемые по качеству продукты. Если же весь материал поступает с допустимым значением молекулярно-массового распределения, но близким к минимально возможному показателю, то необходимо изменить управление процессом, чтобы получить приемлемые по качеству продукты. Чтобы оценить возможности исполнения, которые существуют в контролируемых вариациях, необходимо иметь ссылку на оценку эффективности. Например, профиль давления в полости пресс-формы является параметром, на который легко влияют изменения в материалах. Литье под давлением, связанное с этим параметром, представляет собой четыре группы факторов управления, которые при объединении влияют на профиль обработки, главными из которых является вязкость расплава и скорость наполнения, выдержка необходимого давления, а также восстановление пластификатора.

Таким образом, изменения в структуре материала могут быть непосредственно связаны с изменением давления в полости. Хотя операции на производственном оборудовании имеют понятные, но контролируемые переменные, которые влияют на обработку, обычно самая неконтролируемая переменная в процессе может быть связана именно с пластиковым материалом. Конкретный пластик будет иметь ряд характеристик. Тем не менее, более важным является то, насколько важна степень правильного смешивания со стороны производителя или переработчика пластмассы. Большинство добавок, наполнителей и / или армирующих добавок, если они не смешаны должным образом, будут существенно влиять на способности и характеристики формованного продукта. Очень важный фактор, который не следует упускать из виду проектировщику, аналитику и другим специалистам заключается в том, что большинство обычных и коммерческих табличных данных и графиков материалов по таким характеристикам, как, например, предел прочности, представляют средние или усреднённые значения. И они неявно подразумевают, что лишь около 50% продуктов будут иметь приемлемые эксплуатационные характеристики, когда значение оказывается ниже среднего. Цель состоит в том, чтобы получить некоторый уровень надежности, который будет учитывать изменения материала и другие изменения, которые могут возникнуть в процессе проектирования изделия при обработке пластмасс. В дополнение к материальным переменным, в оборудовании и элементах управления оборудования имеется ряд факторов, которые вызывают определённые ситуации при обработке.

К ним относятся такие факторы, как точность обработки узлами оборудования компонентов, метод и степень точности при сборке компонентов, возможности контроля температуры / давления, особенно когда они связаны со стабильными характеристиками времени и теплопередачи в металлических компонентах, таких как используемые в пресс-формах и штампах. Эти переменные контролируются в определенных пределах для производства полезных и экономически эффективных продуктов. Важно понимать, что в течение последних десятилетий усовершенствования оборудования позволили добиться значительных успехов в сокращении эксплуатационных расходов и/или ограничений. Эта тенденция будет продолжаться и в будущем, поскольку в потенциале фактически бесконечное улучшение характеристик сталей, пластиков и других материалов, а также методов контроля, в том числе и таких, как нечеткое управление. Рост происходит в применении нечеткой логики, которая в своё время была основана на идее имитации управляющих действий человека-оператора. К сожалению, эти переменные и проблемы существуют во всех отраслях, однако совершенствование технологий обработки и производства должно их решить.