Новости по темам

Геология, новости, обзоры

23.08.2025

Будущее пресс-форм: переработанные и биоразлагаемые полимеры в производстве



Тема устойчивого развития стала одной из ключевых в мировой промышленности. Производители пластиковых изделий вынуждены учитывать два глобальных фактора: растущий объем вторичных полимеров на рынке и активное внедрение биоразлагаемых материалов. Это влияет не только на технологию литья под давлением, но и на изготовление пресс-форм для литья пластмасс.

Пресс-форма больше не может рассматриваться как универсальный инструмент на десятилетия вперед. Сегодня инженерам приходится проектировать конструкции с учетом нестабильных свойств вторичных материалов, высокой чувствительности биополимеров и требований к экологической эффективности производства.

Переработанные полимеры – инженерные трудности

Использование вторичных пластмасс становится экономически оправданным, но вызывает ряд проблем при формовании:

  • Неоднородность состава: партии вторичных материалов могут отличаться по плотности, наличию наполнителей и примесей.
  • Повышенный абразивный износ: наличие минеральных включений ускоряет разрушение рабочих поверхностей пресс-формы.
  • Непредсказуемая усадка: для одного и того же изделия усадка может варьироваться от цикла к циклу.
  • Снижение текучести: переработанный полимер хуже заполняет полости сложной геометрии.

Таблица 1. Сравнение поведения первичных и вторичных полимеров при литье

Показатель

Первичный полимер

Вторичный полимер

Текучесть расплава

Высокая

Средняя/низкая

Усадка

Предсказуемая

Нестабильная

Износ пресс-формы

Средний

Повышенный

Чистота поверхности

Высокая

Часто с дефектами

Биополимеры: хрупкий материал для хрупкой экологии

Биополимеры, такие как PLA, PHA, полимеры на основе крахмала и целлюлозы, активно внедряются в упаковочную и медицинскую промышленность. Но с инженерной точки зрения они крайне капризны:

  • Низкая термостабильность: температура разложения всего на 20–30 °C выше рабочей.
  • Гигроскопичность: даже небольшое содержание влаги разрушает структуру при литье.
  • Ограниченный срок годности изделий: материал начинает деградировать при хранении.

Для работы с такими материалами требуются пресс-формы, способные обеспечивать идеальную точность температурных режимов, исключать перегрев и минимизировать остаточное напряжение в изделиях.

Конструктивные подходы к проектированию пресс-форм

При изготовлении пресс форм для литья пластмасс под переработанное сырье и биополимеры инженеры применяют целый ряд решений:

  • Повышенная износостойкость рабочих поверхностей
  • применение сталей 1.2344, 1.2379, быстрорежущих сплавов, покрытий DLC, TiN, CrN;
  • использование съемных вставок для замены наиболее нагруженных зон.
  • Совершенные системы охлаждения
  • конформные каналы, выполненные методом 3D-печати, позволяющие поддерживать равномерную температуру;
  • сегментированное охлаждение для биополимеров, чувствительных к перегреву.
  • Газоотвод и вентиляция
  • обязательны при работе с переработанным сырьем, где выделение летучих веществ выше нормы;
  • тонкие каналы в зонах "ловушек воздуха" предотвращают прожоги и непролив.
  • Интеграция датчиков и мониторинга
  • термопары и датчики давления в полости формы;
  • адаптивное управление параметрами впрыска в режиме реального времени.

Практические отраслевые примеры

  • Автомобилестроение: облицовочные панели из переработанного ABS требуют форм с усиленными зонами разъема и модульными вставками.
  • Упаковка: биоразлагаемые стаканы из PLA стали стимулом к созданию пресс-форм с контролируемой влажностью и изоляцией каналов охлаждения.
  • Строительная отрасль: переработанный РР при производстве фитингов вызывает газообразование – решением стали системы активного вакуумирования пресс-форм.

Перспективные направления развития

Инженеры прогнозируют следующие тренды в проектировании пресс-форм:

  • Гибридные конструкции: сочетание традиционной механообработки и 3D-печати для создания сложных каналов охлаждения.
  • Умные пресс-формы: автоматическая подстройка параметров цикла на основе датчиков и алгоритмов анализа.
  • Энергоэффективность: расчёт конструкции формы с минимизацией теплопотерь и снижением энергопотребления.
  • Модульность: использование унифицированных узлов для ускоренной переналадки под разные материалы.

Таблица 2. Требования к пресс-формам для разных классов материалов

Параметр

Традиционные полимеры

Переработанные полимеры

Биополимеры

Износостойкость поверхности

Средняя

Высокая

Средняя

Точность температурного контроля

Средняя

Высокая

Очень высокая

Газоотвод

Опционально

Обязательно

Обязательно

Гибкость конструкции

Низкая

Средняя

Высокая

Изменение сырьевой базы пластмасс уже сегодня диктует новые стандарты для конструкторов пресс-форм. Там, где раньше достаточно было закаленной стали и стандартного охлаждения, теперь требуются инновационные покрытия, адаптивные системы мониторинга и использование аддитивных технологий.

Производители пресс-форм выходят на новый уровень: от классического инструмента для массового производства – к интеллектуальному и устойчивому инженерному решению. Пресс-формы будущего должны быть износостойкими, гибкими, энергоэффективными и экологически адаптированными.



Другие новости за этот месяц
26.08.2025

Подведена статистика по геологоразведке на углеводороды за первое полугодие в России

По результатам геологоразведки в первом полугодии прирост извлекаемых запасов нефти составил 54,5 млн т, газа – 183 млрд м3, газового конденсата – 15 млн т. До 4073 возросло число действующих лицензий на углеводороды. »»»
26.08.2025

Пробурена разведочная скважина в Норвежском море

Разведочная скважина, пробуренная на перспективном участке Rondeslottet с целью подтверждения наличия углеводородов в верхнемеловых коллекторах формации Nise, оказалась сухой. »»»
26.08.2025

Разработана новая технология переработки поливинилхлорида

Новая технология переработки ПВХ состоит в разложении материала в безводородных восстановительных средах с использованием каталитического гидродехлорирования. Для этого пришлось создать специальный катализатор. »»»
23.08.2025

Будущее пресс-форм: переработанные и биоразлагаемые полимеры в производстве

Узнайте, как изменилось изготовление пресс форм для литья пластмасс с появлением переработанных и биоразлагаемых материалов »»»
20.08.2025

Готовится создание индустрии производства биотоплива в России

В России планируется создание единой системы сбора, доставки и переработки масложирового сырья от предприятий общественного питания, сельхозпроизводителей и животноводческих ферм. Это позволит сформировать ресурсную базу для производства авиационного и судового биотоплива. »»»



Другие новости по теме
11.07.2025

Впервые обнаружены свидетельства «европейской» технологии обработки камня на стоянке палеолита в Восточной Азии

По результатам исследования стоянки Лонгтан в Юго-Западном Китае обнаружены каменные орудия, изготовленные по технологии Квина, возрастом около 55 тыс. лет. Предполагается, что она могла попасть сюда путем миграций или развилась локально. Однако неизвестно, какой вид ее использовал. »»»
08.07.2025

Разработан алмазный транзистор

Ученые разработали транзистор на основе кристаллографически совершенного алмазного слоя. В сравнении с традиционными устройствами он отличается повышенной производительностью и устойчивостью к экстремальным условиям. »»»
07.07.2025

Разработана новая система экологического мониторинга

Ученые разработали автономную систему для экологического мониторинга атмосферы. Выработка энергии осуществляется за счет метаболической активности почвенных микроорганизмов. Полученные данные передаются беспроводным способом. »»»
05.07.2025

Готовится проект по захоронению углекислого газа в Северном море

В рамках подготовки к запуску проекта по захоронению углекислого газа в Северном море строится береговая инфраструктура для его приема, хранения и загрузки и судно для транспортировки к месту захоронения на платформе в датском секторе. »»»
03.07.2025

Разработана новая методика ликвидации разливов нефтепродуктов

Новый метод, рассчитанный на ликвидацию остаточных последствий аварии в Анапе, предполагает использование струвита. Это обеспечивает высокоэффективное и экономичное связывание нефтепродуктов в твердые вещества и создает благоприятные условия для восстановления растительного покрова. »»»




leftcol_news.php

Новости науки






Copyright © GeoNEWS.ru
о проекте геология
Каталог Минералов