Kunststoffen – vervolg
Kunststoffen Polyvinylchloride – PVC
Departement TG Geel - Paul Janssen
Departement TG Geel - Paul Janssen 1
2
Kunststoffen
Kunststoffen
Polyvinylchloride – PVC
Polyvinylchloride – PVC
Toepassingen
Algemene eigenschappen Gemakkelijk te bedrukken Bros rond 0°C Max. toepassingstemperatuur is 60 à 70°C Bestand tegen vocht en de meeste chemicaliën Zelfdovende groene vlam Hard en sterk Wordt pas rubberachtig boven 87 °C – onder deze temp is PVC dus hard ! => of… weekmakers toevoegen • Wordt geweerd… (verbranding chloor, vinylchloride = grondstof = is kankerverwekkend…)
• Zacht PVC (= +30 à 50% weekmakers) ‘vinyl’ – tuinslang – regenkledij - werkkledij in chemische industrie – imitatieleder – vloerbekleding – sandalen, speelgoed
• • • • • • •
• Hard PVC – meet- en tekeninstrumenten – grijze afvoerbuizen Departement TG Geel - Paul Janssen
Departement TG Geel - Paul Janssen 3
4
Kunststoffen
Kunststoffen Polystyreen - PS
Polystyreen - PS
Toepassingen • Wegwerpproducten: automaatbekers, tafelgerei, etensbakjes • Speelgoed • Verpakkingsmateriaal • EPS: geëxpandeerd polystyreen (ISOMO) • XPS: geëxtrudeerd polystyreen (Styrofoam/Styropor) Eigenschappen • Zeer goedkoop • Makkelijk te spuitgieten • Bestand tegen basen, zuren en zoutoplossingen • Werktemperatuur tussen -10° tot +70°C • Bros en hard; versplintert => technisch niet interessant Departement TG Geel - Paul Janssen
Departement TG Geel - Paul Janssen 6
5
Kunststoffen
Kunststoffen Polytetrafluoretheen PTFE
Polytetrafluoretheen – PTFE
Toepassingen • Afdichtingen • Lagermateriaal • Pijpen voor hete chemische stoffen Eigenschappen • Duur en daarom enkel voor speciale toepassingen • Uitzonderlijke werktemp tussen -150° en 280°C • Bestand tegen praktisch alle chemicaliën • Onbrandbaar maar giftige dampen • Voelt vettig aan - heeft een hele lage wrijvingscoefficiënt • Niet te spuitgieten • Handelsnaam - Teflon Departement TG Geel - Paul Janssen
Departement TG Geel - Paul Janssen 7
8
Kunststoffen
Kunststoffen Polyamide - PA
Polyamide - PA
Varianten • PA6 – PA6.6 – PA6.10 – PA11 – PA12 • Bepaald door de opbouw van de keten (positie CO-groep) Eigenschappen • • • • • • • • Departement TG Geel - Paul Janssen
goede veerkracht, geluiddempend lage wrijvingscoëff. zodat oppervlakten zelfsmerend zijn goede mechanische sterkte, taaiheid, hard en stijf werktemperatuur tss -60°C tot 120°C (180°C indien gekoeld) goed bewerkbaar op gewone gereedschapsmachines neemt vocht op => maatveranderingen…. goede weerstand tegen vermoeiing Handelsnaam: Nylon Departement TG Geel - Paul Janssen 10
9
Kunststoffen
Kunststoffen
Polyamide - PA
Polyacetaal - POM
Toepassingen • • • •
geruisloze tandwieloverbrengingen, riemschijven lagers (bijna geen smering nodig => voedingindustrie) olie-, perslucht- en brandstofleidingen nylonkoord, textielvezels
Departement TG Geel - Paul Janssen
Departement TG Geel - Paul Janssen 11
12
Kunststoffen
Kunststoffen
Polyetheen-tereftalaat - PET
Polyacetaal – POM Toepassingen • idem als nylon • fijnmechaniek Eigenschappen • idem als nylon maar… • neemt veel minder vocht op • zeer maatvast
Departement TG Geel - Paul Janssen Departement TW Geel - LM
13
14
Kunststoffen
Kunststoffen
Polycarbonaten - PC
Polyetheen-tereftalaat - PET Toepassingen • • • • •
Verpakkingsfolie Geblazen frisdrankflessen Fotografische film Weinig als constructietoepassing gebruikt Textielvezels (Fleece)
Eigenschappen • Weinig vochtopnemend • Thermoharder (smelt niet) Departement TG Geel - Paul Janssen
Departement TG Geel - Paul Janssen 15
16
Kunststoffen
Kunststoffen
Polycarbonaten - PC
Acrylonitrilbutadieenstyreen – ABS
Toepassingen • materiaal voor helmen • veiligheidsbeglazing (sporthal, machines,helmvizier,…) • serres en veranda's • CD’s Eigenschappen • hoge doorzichtigheid en lichtdoorlaatbaarheid • zeer slagvast, nagenoeg onbreekbaar • goed maat- en weersbestendig • bestand tegen de meeste zuren en olie (niet tegen superbenzine)
Polymethylmetacrylaat - PMMA
Polyether ether ketone - PEEK
Departement TG Geel - Paul Janssen
Departement TG Geel - Paul Janssen 17
Kunststoffen
18
Vormgevingstechnieken
Kunststoflegeringen
Vormgevingstechnieken voor kunststof
Blends of compounds of copolymeer • •
Spuitgieten Kalanderen Extruderen Blazen Folie-extrusie Vacuumvormen Rotatiegieten Persen …
Mengsel van twee of meer polymeren Vb: PS+ABS voor covers van copieertoestellen, printers,…
Toevoegmiddelen •
Kunststoffen kunnen tijdens het spuiten gemengd worden met toevoegmiddelen om de fysische eigenschappen (maatvastheid, sterkte,…) merkelijk te verbeteren: – – – –
Glasvezels of glasbolletjes Koolstofvezels Kevlar …
Vb. >ABS-GF17<
Departement TG Geel - Paul Janssen
Departement TG Geel - Paul Janssen 19
20
Spuitgieten
Spuitgieten
a) De (archimedes)schroef wordt gevuld met granulaat en brengt de opgewarmende kunststof naar uiteinde v/d schroef
Kenmerken • • •
b) De matrijs loopt tegen het spuitelement en de schroef drukt als een plunjer de kunststof in de martijs c)
• • •
Na koeling opent de matrijs en de schroef voert nieuw materiaal aan
Grote drukken => zware uitvoering van spuitgietmachines Lossingsmiddel in de matrijs (siliconenbasis) Matrijsontvorming => schuiven voor openingen, ondersnijding vermijden… Cyclustijd (parameters: tijd, druk, temperatuur) Economisch bij grotere series omwille van dure matrijskost Aanspuitpunt is herkenbaar
2C injection moulding of coextrusie
Departement TG Geel - Paul Janssen
Departement TG Geel - Paul Janssen 21
22
Extruderen
Blaasvormen
Kenmerken • • • • •
Kenmerken
Gelijkaardig procédé als bij spuitgieten, doch de schroef heeft geen plunjerfunctie Gebruik van een extrusiematrijs Continue proces (geen cyclustijd) Koeling gebeurt door doorvoer in een waterbad Maken van buizen, willekeurige vormen, platen,…
• • • •
Departement TG Geel - Paul Janssen
Beginproduct is een extrusiebuis of een gespoten buis De buis is warm en wordt door perslucht opgeblazen totdat deze aansluit tegen de gekoelde matrijswand De matrijs bestaat uit 2 delen en opent zich Voornamelijk voor fabricage van PET-flessen
Departement TG Geel - Paul Janssen 23
24
Folie-extrusie
Vacuumvormen
Kenmerken • • • •
Kenmerken
Gebruik makend van een extruder Centraal inblazen van lucht Buitenwanden koelen met koude lucht Continue proces
• • • •
Departement TG Geel - Paul Janssen
Opwarmen van de plaat Matrijs van aluminium of hout (eenvoudig maakbaar) Aanzuigen in een vacuummatrijs Stansen, nafrezen of laseren (afh. van materiaaldikte)
Departement TG Geel - Paul Janssen 25
Hergebruik van kunststoffen
Rotatiegieten
Blijvende belasting voor milieu => niet afbreekbaar
Kenmerken • • • •
26
Ook voor grote componenten Basisproduct is granulaat (gekend volume/gewicht om de matrijs te vullen) Relatief goedkope dunwandige matrijzen (geen druk) Vrijwel geen inwendige spanningen in het materiaal
Recyclage is steeds een teruggang in kwaliteit In 2000 werd slechts 12% van kunststoffen herbewerkt (<=> metalen) Reden: • thermoharders zijn niet recycleerbaar • thermoplasten te scheiden: mogen niet mengen
Departement TG Geel - Paul Janssen
Departement TG Geel - Paul Janssen 27
28
Hergebruik van kunststoffen Thermoplasten scheiden… hoe realiseerbaar? Een eerste stap… Flessen > 450 ml Bakjes > 225 ml
SPI- codering
25% 50% Departement TG Geel - Paul Janssen 29
