10.4.1.1 Charakteristika odlévání plastů
Ing. Miloš Sova, CSc.
Odlévání je výrobní postup, při kterém se kapalná látka odlévá do dutiny formy, kde ztuhne a změní se ve výrobek požadovaného tvaru. Odléváním se vytvářejí plné nebo duté předměty přetržitým způsobem. Je to technologie vhodná pro malosériovou nebo kusovou výrobu. Pod odléváním se zpravidla rozumí postup odehrávající se při normálním atmosférickém tlaku. Výrobek zhotovený odléváním se nazývá odlitek. Protože formy jsou namáhány jen malými silami, mohou být i z málo pevných materiálů. Mívají jednoduché tvary a jsou levné. Pro odlévání při pokojové teplotě mohou být i z plastů, např. z polyethylénu nebo ze silikonové pryže, která snáší i vyšší teploty. Jejich nevýhodou bývá malá rozměrová přesnost. Pro výrobu ve větších sériích se užívají formy ze skla nebo z lehkých kovů či z olova. Formy složitých tvarů se vyrábějí galvanoplasticky. Vedle pojmu odlévání se používá i výraz lití. Tím se však rozumí spíše postupy kontinuální povahy, jako je např. výroba fólií z roztoků polymeru v rozpouštědle.
Aby bylo možno některou hmotu použít k odlévání, musí se jednat o hmotu s nízkou viskozitou, která působením gravitační síly je schopna do nejmenších detailů zaplnit dutinu formy a která je v následující fázi schopná v přijatelně krátké době přejít do tuhého stavu. Musí rovněž splňovat obecná kritéria kladená na výrobek, jako jsou mechanické a fyzikální vlastnosti výrobku, dostatečná rozměrová a tvarová přesnost, nepřítomnost vtaženin a vnitřních bublin a kvalitní povrch. Těmto požadavkům nejvíc vyhovují některé vytvrditelné pryskyřice, např. fenolformaldehydové, epoxidové a polyesterové. Odlévání má také význam u polyurethanů. Do tuhého stavu přecházejí chemickou reakcí zvanou vytvrzování, při kterém se původně poměrně krátké molekuly pryskyřice spojují ve velké makromolekuly a hmota se stává netavitelná a nerozpustná. Naproti tomu u termoplastů má odlévání význam jen omezený. Běžné termoplasty totiž odlévat nelze, protože po roztavení jsou jejich taveniny příliš viskózní a gravitační síla nestačí k jejich přetvoření. U termoplastů tedy přichází v úvahu jen odlévání monomerních systémů. Do tuhého stavu přejdou polymerací. Určitý význam má i odlévání past PVC.
Z technologického hlediska se odlévání dělí na:
1. statické neboli přímé, při kterém je forma v klidu;
2. rotační, kdy forma rotuje kolem jedné, ale častěji podle dvou os, a to takovou rychlostí, že odstředivá síla je menší než gravitační. Rychlost otáčení formy není větší než asi 50 ot.min-1. Způsob je vhodný pro výrobu dutých těles;
3. odstředivé, při kterém se forma otáčí kolem jedné osy rychlostí několika set otáček za minutu. Odstředivá síla je vyšší než síla gravitační.
Nahoru Desky polymethylmethakrylátu
Z termoplastů má odlévání uplatnění u polymethylmethakrylátu (PMMA) a u alkalického polyamidu (APA). Z polymethylmethakrylátu se již dlouhou dobu odléváním vyrábějí průhledné desky nazývané organicko sklo, u nichž se cení zejména jejich optické vlastnosti. Monomerní methylmetakrylát, k němuž byly přidány polymerační přísady, zahuštěný před polymerací do sirupovité konzistence se odlévá do formy vytvořené dvěma deskami silikátového skla. Ty jsou po okrajích spojeny papírovou lepenkou a je ponechán jen otvor pro nalévání, který se zalepí až po naplnění formy. Lepenka dovoluje, aby se desky k sobě mohly přibližovat během polymerace, protože při ní se reagující hmota smršťuje. Doba polymerace závisí na tloušťce vyráběné desky. U desek tlustých např. 2 mm trvá několik hodin, u desek s tloušťkou např. 20 mm však několik dní, protože čím je deska tlustší, tím musí být teplota při polymeraci nižší, aby se v desce netvořily bubliny v důsledku odpařování monomeru. Polymerace monomeru zbývajícího ve ztuhlé hmotě se dokončí programovaným zahřátím desek na vyšší teplotu. Od tohoto způsobu výroby desek se postupně upouští, především pro jeho vysokou spotřebu ruční práce, nemožnost proces automatizovat, a tedy jeho celkově malou ekonomickou efektivitu. K tomu přistupují i některé technické problémy spojené s odvodem polymeračního tepla a velkou objemovou kontrakcí, která činí až 20 %. Odpad, který vzniká ořezáním…
