Кратка история на шприцването на пластмаси: Иновации и важни етапи

Шприцването на пластмаси започва в края на 19-ти век като начин за бързо и ефективно създаване на прецизни пластмасови части. Този процес създаде пластмасовата индустрия и промени начина, по който се произвеждат ежедневни предмети като играчки, контейнери и автомобилни части.

В този блог можете да научите за историята на шприцоването на пластмаси, което ще ви помогне да разберете как то оформя света около вас и защо е толкова широко използвано.

Пионери и ранни новатори

Ранната работа в индустрията за шприцване на пластмаси оформи бъдещето на пластмасовите материали. Ключови личности и промените в индустрията доведоха до нови машини, по-добри материали и нарастваща употреба в продуктите.

Приносът на Джон и Исая Хаят

Шприцването на пластмаси датира от времето, когато Джон Уесли Хаят и брат му Исая Хаят изобретяват първата машина за формоване през 1872 г. Тяхната машина използва бутало, за да вкарва горещ целулоид в матрицата. Това е първият път, когато пластмасови части могат да се произвеждат в големи количества ежедневно.

Тяхното изобретение е създадено главно за направата на билярдни топки, замествайки слоновата кост с целулоид. Процесът им позволява да правят копчета, гребени и други малки предмети. Машината на семейство Хаят поставя стандарта за ранния процес на производство на пластмаса.

Те патентовали няколко подобрения на формовъчни машини в края на 19-ти век, показвайки на производителите, че пластмасите могат да се произвеждат по-бързо и на по-ниски разходи, което променило производствения процес на много продукти.

Прилагане в индустрията за производство на пластмаси

Към края на 19-ти и началото на 20-ти век други изобретатели и компании започват да използват и усъвършенстват машината на братята Хаят. Промишлеността вижда предимствата на пластмасовите части, като ниска цена и възможността за създаване на нови форми.

Фабриките започнаха да използват шприцване за артикули като играчки, копчета и домакински стокиМетодът спомогна за развитието на индустрията, особено след откриването на нови пластмаси като бакелит и полистирол.

С развитието на технологиите, машините можеха да произвеждат по-големи части с по-висока прецизност. Това позволи на потребителите да намерят пластмасови продукти на повече места, от автомобили до електроника. Разпространението на шприцването направи производството на пластмаси много по-разпространено до средата на 1900 г.

Разширяване по време на Втората световна война

По време на Втората световна война, шприцването на пластмаси бързо се превърна в основен процес. Можем да наблюдаваме значителен напредък в материалите и производствените методи, които подпомагат военните усилия.

Материални иновации за масово производство

Втората световна война изисква бързо производство на стоки, което кара компаниите да търсят по-добри материали. Традиционните ресурси като метала стават оскъдни, затова се разработват нови видове пластмасови материали, като найлон и полистирен. Тези... пластмаси са здрави, леки и по-лесни за оформяне чрез процеса на шприцване.

Фабриките преминават към машини за формоване с голям мащаб. Това позволява на производителите бързо да произвеждат хиляди еднакви пластмасови части. Ежедневни предмети, като например подплънки за каски, радиочасти, и дори компоненти на самолета, са изработени от формована пластмаса. Шприцването помага за посрещане на строгите изисквания за ефективност и постоянство по време на война.

Тласъкът към иновации насърчава научните изследвания на нови полимери. Този период подготвя почвата за много по-често срещаното използване на пластмасите в продуктите след войната.

Роля в преработващата промишленост

Шприцването на пластмаси трансформира производствената индустрия във военно време. Компаниите използват този метод, за да произвеждат части в мащаб и със скорост, които преди не са били възможни. Фабриките се фокусират върху производството на части за военни инструменти, превозни средства и оборудване.

Имаше ясно преминаване от метал към пластмаса с нарастването на недостига. Производителите разчитат на процеса на формоване, за да произвеждат части, които отговарят на тесни допуски и имат еднакво качество. Това е жизненоважно за неща като комуникационно оборудване и медицински устройства.

Основните предимства по време на война включват:

• По-бързи срокове за производство
• По-ниски разходи за материали
• Способност за създаване на сложни форми

След Втората световна война фабриките продължават да използват тези практики, което прави шприцването на пластмаси основна част от съвременната индустрия.

История на машините за шприцване

Машините за шприцване са се променили много с течение на времето. Ранните модели са използвали прости конструкции, но по-късните машини са донесли нови технологии, които са направили производството по-бързо и по-ефективно.

От бутални до винтови машини за шприцване

Първите машини за шприцване, изобретени в края на 19-ти век, са използвали бутална система. Пластмасовите пелети са се нагрявали, докато омекнат, след което бутало е избутвало разтопената пластмаса в матрица. Тези машини са били прости, но са имали някои проблеми.

Остарелите бутални системи често причиняваха неравномерно нагряване и налягане. Това водеше до несъответстващи части и ограничаваше възможностите за производство. С нарастването на нуждата от по-добро качество, инженерите търсеха начини за решаване на тези проблеми.

Значително подобрение дойде с въвеждането на шприц машината за шприцване с винт през 40-те и 50-те години на миналия век. Тази конструкция използваше въртящ се винт вътре в нагрят барабан. Винтът смесваше, топеше и избутваше пластмасата във формата. Този процес ви даде... по-добър контрол над температурата, налягането и потока на материала.

Машините за шприцване с винтове направиха възможно създаването на по-сложни пластмасови компоненти с по-голяма прецизност и по-малко отпадъци. Можете също така да използвате по-голямо разнообразие от пластмаси.

Поява на машина за екструдиране с винтово инжектиране

Разработването на машината за екструдиране с шнек тласна технологията още повече. В тази система мощен винт не само разтопява пластмасата, но и контролира движението ѝ по-прецизно. Това подобрение ви позволява да произвеждате части на... по-високи скорости и с още по-добро качество.

Машината придоби способността да автоматизира много части от процеса на шприцване, което спомогна за намаляване на разходите и позволи на фабриките да произвеждат повече части за по-кратко време. Машините, базирани на системата с екструдиращ шнек, станаха широко разпространени в процеса на производство на пластмаси и все още се използват широко днес.

Тези постижения доведоха до нови възможности, включително способността за формоване на големи части и използване на инженерни пластмаси. Машините за шприцване сега поддържат много индустрии, включително автомобилната, медицинската и потребителската.

Основните предимства на екструзионната шприц машина включват:

• Постоянно качество на продукта
• По-бързи цикли
• По-добро смесване на материалите
• По-висока ефективност

Често задавани въпроси

Можете ли да опишете различните видове техники за шприцване на пластмаси?

Ще намерите няколко основни видове на шприцване. Традиционното шприцване е най-разпространеният метод и използва матрица с една кухина за производство на идентични части.

Овърмолдингът комбинира два или повече материала по време на процеса на формоване. Този метод е полезен за създаване на продукти с меки дръжки или множество слоеве.

Вложките при формоване добавят метал или други компоненти в матрицата, преди да се инжектира пластмаса около тях. Този процес е често срещан при производството на електронни части и резбовани вложки.

Микрошприцването произвежда много малки, прецизни компоненти, често за електроника или медицински устройства. Структурното формоване на пяна използва разпенващ агент за създаване на части с плътна обвивка и сърцевина от пяна.

Кои са някои от ключовите иновации, които са оформили съвременната индустрия за шприцване?

Компютърно подпомаганото проектиране (CAD) и компютърно подпомаганото производство (CAM) са направили изработка на калъпи по-точни. Вече можете да създавате форми по-бързо и с по-малко грешки.

Системите с горещи канали са заменили студените канали в много фабрики. Тази промяна намалява отпадъците, като поддържа пластмасата разтопена и готова за следващата част.

Електрическите машини за шприцване са заменили някои традиционни хидравлични машини. Тези електрически машини използват по-малко енергия и предлагат по-голям контрол върху процеса на формоване.

Подобрените сензори и технология за наблюдение на процесите ви позволяват да контролирате налягането и температурата по-прецизно. Това спомага за повишаване на качеството и намалява процента на дефекти.