Verwerken van kunststoffen

De belangrijkste verwerkingsmethodes van kunststoffen op een rij

Machinale methode Producten
Extruderen Profielen, buizen, platen, folie
Kalanderen Platen, folie
Bestrijken Geplastificeerde weefsels, papier, hout, platen
Spuitgieten Vormstukken, kratten, kopjes, tandwielen, kasten
Persen Vormstukken, platen, blokken, profielen
Gieten Platen, blokken, vormstukken, bekleding
Rotatiegieten Holle voorwerpen
Schuimen Blokken, platen, profielen, vormstukken
Extrusievormblazen Holle voorwerpen
Warm vormen Dieptrekken van bekers, verpakkingen, badkuipen

Extruderen

Extruderen (= uitdrijven) is een continue, dus ononderbroken methode voor de productie van halffabricaten. Dit zijn folie, platen, profielen, buizen, mantels, enz. die nog verder bewerkt moeten worden tot een volledig afgewerkt gebruiksvoorwerp.

Als basisproduct worden thermoplasten in poeder- of korrelvorm (granulaat) gebruikt. In een verhitte cilinder draait een schroef die het materiaal naar voor brengt, verdicht, plastificeert (dus smelt) en homogeen maakt (homogeen = gelijkmatig). Aan het eind van de schroef bevindt zich een spuitkop die aan de plastische massa de gewenste vorm (buizen, profielen, platen, filmen) geeft bij het verlaten van de schroef.

De extrusiemachine werkt dus ongeveer als een vleesmolen. Alleen is de wand van de cilinder verwarmd en glad en is de schroef veel langer dan bij de vleesmolen.

Spuitgieten

Deze verwerkingsmethode wordt op grote schaal toegepast. Ze laat namelijk toe met grote nauwkeurigheid zeer ingewikkelde vormen te geven aan kwaliteitsvoorwerpen. Nabewerking is vrijwel overbodig. Meestal werkt men met thermoplasten, soms ook met thermoharders en elastomeren. De matrijs wordt geopend en gesloten door middel van een speciaal sluitingsmechanisme.

In de matrijs bevindt zich een holle ruimte waarin langs aanvoerkanalen de plastische massa wordt gespoten door een voorwaartse beweging van de schroef.

Extrusievormblazen

Deze methode wordt gebruikt om holle voorwerpen uit thermoplasten te vervaardigen. Plastische buis wordt naar beneden geëxtrudeerd tussen de twee helften van een open matrijs. Deze sluiten zich en knijpen zo de uiteinden van de buis dicht. Daarna wordt er lucht in geblazen waardoor het materiaal tegen de afkoelende binnenwanden van de matrijs wordt gedrukt. Zo ontstaat een hol voorwerp.

Kalanderen

Kalanderen (calander = rollen, walsen) is een verwerkingsmethode die vooral van belang is voor de productie van PVC folie en geplastificeerde weefsels. Kunststoffen die in gesmolten toestand te dunvloeien zijn (zoals polyethyleen), kunnen niet gekalanderd worden. Polyvinylchloride wordt in plastische toestand tussen twee of meer walsen tot een doorlopende folieband uitgewalst. Als de folie de kalanderinstallatie verlaat kan die verder generfd (kunstleder), bedrukt, bevlokt (kunstflueel) of gemetalliseerd worden. Een kalanderinstallatie werkt dus precies als een mangel, of nog eenvoudiger, als een deegrol. Uit de kalander komen halffabricaten, meestal in de vorm van folie en soms ook als platen. Toepassingsmogelijkheden zijn: fardes en schooltassen, dekzeilen, bekleding, werkbescherming- en veiligheidskleding, kappen, mappen, kaftjes, ringbanden, tassen, interieur bekleding voor auto’s, kinder- en poppenwagens, sierkleefbanden, lichtfilters, muur- en vloerbekleding, landbouwfolie, enz.

Schuimen

De oude Grieken geloofden dat Aphrodite, de godin van de schoonheid, uit het schuim van de golven was geboren. Wij duiken behaaglijk onder in een lekker warm schuimbad en met een vork slaan we room tot slagroom. De banketbakker schuimt room op door er lachgas (distikstofmonoxyde, N2O) in te blazen. En ook afwaswater, bier en spuitwater schuimt. Naast deze erg vergankelijke soorten schuim bestaan er ook duurzame natuurproducten met een schuimstructuur : spons, kurk, onze beenderen, tufsteen.

De dichtheid van deze stoffen wordt aanzienlijk verminderd door de lucht die ze bevatten. Kunststofschuim vormt een bijzondere groep in de grote familie van de schuimstoffen. Ze worden op verschillende manieren vervaardigd. Door roeren (zoals bij eiwit), door gasinblazing (zoals de banketbakker doet) of door speciale chemische blaasmiddelen toe te voegen, kan men lucht in de kunststofmassa insluiten. Daarna laat men het geheel vast worden zodat de luchtblaasjes gevangen blijven in de kunststofmassa. Hierdoor vermindert haar dichtheid.

Kunststofschuim is de laatste jaren in economisch opzicht steeds belangrijker geworden. Een van de belangrijkste redenen daarvoor is, dat vele polymerisatie- (b.v. polyethyleen, polystyreen, polyvinylchloride), polycondensatie- (fenolereum-, epoxy, en polyesterharsen) en polyadditiekunststoffen (polyurethaan) geschuimd kunnen worden. Bovendien moet kunststofschuim niet noodzakelijk volgens speciale schuimmethodes vervaardigd worden. De reeds behandelde verwerkingsmethodes zoals spuitgieten, extruderen en kalanderen laten ook toe voorwerpen uit geschuimde kunststof te produceren.