Bod tání plastu je zásadní informace. Je potřebná v mnoha samostatných průmyslových krocích. Pravděpodobně víte, že vstřikování, vytlačování a tváření jsou standardní techniky výroby plastových výrobků. Tyto metody vyžadují specifickou technologii pro tavení a práci s plastem. Proto je znalost teploty tání plastového materiálu kriticky důležitá.
Pokud neznáte správnou teplotu ohřevu plastu, spálíte ho nebo ho dostatečně neroztavíte a zničíte své výrobky. Všimněte si, že dobrý řemeslník vždy zná své materiály. Neupekli byste dort, aniž byste znali teplotu v troubě, tak proč by se vám to vyplatilo u plastů bez znalosti jejich teploty tání?
Při vstřikování musí plast hladce proudit, aby vyplnil každý roh formy. Na druhou stranu při vytlačování se musí roztavit do správné konzistence pro tvarování. I v základních formovacích procesech určuje bod tání výrobní strategii.
Znalost teploty tání plastů je zásadní. Jednoduché. Když ovládáte teplotu tání plastů, můžete řídit výrobní proces. V tomto článku se dozvíte několik základních informací o teplotě tání plastového materiálu.
Jaký je rozdíl mezi bodem tání a rozsahem tání? Článek také pojednává o různých typech plastů s různými teplotami tání. Seznámíte se také se stavem plastů při jejich zahřívání.
Jaký je bod tání plastového materiálu?
Teplota tání plastového materiálu je teplota, při které se taví. Jiným způsobem lze říci, že teplota tání je teplota, při které se plast mění z pevné látky na kapalinu. Zdá se to jednoduché, že? Ale pokud jde o plasty, není to vždy jednoznačné. Různé druhy plastů netají při stejné teplotě; místo toho se změnou teploty měknou.
Plastový materiál se v různých stavech obvykle taví pomalu. V různých stavech se při zahřívání plastů vyskytují různé typy teplot. Více se o tom dozvíte v několika následujících kapitolách. Ještě předtím si však musíte ujasnit dva pojmy. Co je termoplast a co je termoset? Co je to teplota tání a co je to rozsah tání?
Termoplasty mají obvykle rozsah tání. Při zahřívání se z pevného a tvrdého plastu pomalu mění na měkký a roztavený. Ale termosety? To je jiný příběh. Obvykle se netaví; při zahřátí se rozpadají a degradují. Více se o nich dozvíte v následujících kapitolách.
Proč je to pro vaše projekty důležité? Proč se o tom článek najednou zmiňuje? Pokud vstřikujete nebo vytlačujete, musíte přesně vědět, kdy a jak se váš plast taví. Jak víte, při vstřikování a vytlačování se suroviny vstřikují nebo vtlačují do forem. Při vytlačování musí roztavená surovina zajistit odpovídající teplotu. Proto musí každý operátor pečlivě udržovat správnou teplotu pro danou operaci. V opačném případě mohou být plastové díly opatřeny neočekávanými vadami.
Bod tání plastů vs. rozsah tání plastů
Při pojednávání o bodech tání plastů používáme pojmy "bod tání" a "rozsah tání"." Jak již bylo uvedeno, bod tání nastává, když se materiál roztaví na kapalinu. Naproti tomu rozsah tání je řada míst, ve kterých látka měkne a nakonec se stává kapalinou. Prozkoumejme to dále.
Teplota tání krystalických materiálů je přesná a dobře definovaná. V jednom okamžiku je pevný a v dalším okamžiku teče jako voda. Ne všechny polymery však takto reagují. Některé plasty netají okamžitě, ale spíše postupně měknou, což je dáno především jejich amorfním charakterem. Amorfní plasty nemají jednoznačné tání. Místo toho mají rozmezí tání.
Pokud pracujete s plasty při vstřikování nebo vytlačování, hrají bod tání a rozsah zásadní roli. Potřebujete vědět, kdy váš materiál začne téct a kdy se zcela roztaví.
Vstřikování využívá vstřikovací komoru a formu k vytvoření různých plastových dílů. Tato metoda je známá pro vytváření složitých plastových dílů. Typickými příklady jsou hračky, elektrické skříně, automobilové díly a mnoho spotřebních výrobků. Ve vstřikovací komoře se plast tlačený vstřikovacím kolíkem do formy obvykle roztaví nebo změkčí. Během této doby je klíčové udržování teploty.
Naproti tomu při vytlačování se k výrobě plastů používá lisovací forma a vytlačovací stroj. Tento způsob výroby plastů je vynikající pro výrobu těsnicích pásů, trubek a desek. Surovina se odebírá ze zásobníku a posílá se do hlavně extrudéru. Tento stroj má velké šrouby, které jej posouvají vpřed. Obě tyto činnosti probíhají v extruderovém sudu současně. Bod tání a rozsahy tavení jsou v tomto případě rozhodující.
Fáze tání při ohřevu plastů
Obecně platí, že plasty mají jak teplotu tání, tak rozsah tání. Při zahřívání procházejí před tavením dvěma fázemi: počáteční a úplnou. Tyto dvě fáze významně ovlivňují kvalitu konečného plastového výrobku. Při práci s plasty je nutné používat kontrolované prostředí.
Fáze #1 Počáteční tavení
Plasty se poprvé projevují nenápadně, stejně jako máslo v počáteční fázi. V tomto okamžiku se pevná struktura plastu začíná uvolňovat a měknout. Ještě není zcela tekutý, ale materiál ztrácí svou tuhost. Tato fáze je kritická. Při příliš rychlém zahřátí by mohlo dojít k nerovnoměrnému roztavení nebo dokonce k poškození materiálu.
Plasty jsou během počátečního období tání často poměrně stabilní. Obecně jsou však poddajné. Je to podobný rozdíl jako mezi pevnými látkami a kapalinami: jsou dostatečně poddajné, aby se daly tvarovat, ale dostatečně tuhé, aby si zachovaly tvar.
Tento stupeň je ideální pro metodu tváření plastů. Musíte zde být opatrní, zejména při udržování teplotní rychlosti. Při příliš rychlém náběhu tepla byste mohli objevit několik vad. Typickými vadami, které můžete pozorovat, jsou deformace nerovnoměrné tavení nebo degradace povrchu.
Fáze #2 Úplné roztavení
Pokud budete poddajný plast dále zahřívat, zcela se roztaví. V tomto okamžiku se plast změní na kapalinu. Látka ztratí veškerou tuhost a volně teče. Poté ji můžete použít k tvarování nebo vytlačování. Koncentrace plastové kapaliny je velmi hustá, takže se s ní snadno manipuluje.
V této fázi budete pracovat především s plastem. Je ideální pro metody vstřikování a vytlačování plastů. Musíte si však dát pozor na načasování. Pokud budete zahřívat příliš dlouho, hrozí riziko spálení nebo znehodnocení plastu. A jakmile se tak stane, není cesty zpět.
Další otázkou, na kterou se lidé často ptají, je, jaká je správná teplota pro úplné roztavení. Různé plasty mají různé teploty tání. Musíte znát svůj materiál. Například polyethylen taje při jiné teplotě než nylon. Přesnou hodnotu se dozvíte na konci tohoto článku.
Tavné vlastnosti plastů
Plasty mají různé vlastnosti při tání. Způsob tavení plastu může rozhodnout o vašem výrobním procesu. Některé plasty tají rovnoměrně, zatímco jiné často při různých teplotách.
Vlastnosti plastů závisí především na dvou hlavních kritériích. (1) Jedná se o termoplast nebo termoset? (2) Je krystalický nebo amorfní? Správný plast pro svůj projekt můžete vybrat, pokud máte dostatek informací o těchto dvou faktorech.
Termoplasty vs. termosety
Termoplasty poskytují flexibilitu ve výrobním procesu. Lze je roztavit, přetavit a znovu použít. Tyto materiály se skvěle hodí pro neustále se měnící návrhy. Naproti tomu u termosetů je tomu přesně naopak. Netaví se, ale místo toho časem degradují a lámou se. Jsou ideální pro dlouhodobé použití, protože se neroztaví a nelze je znovu tvarovat. Kromě toho jsou termosetové plasty vysoce pevné struktury.
Který z nich by mohl být vhodný pro váš projekt? V následující tabulce jsou uvedeny vlastnosti jednotlivých plastů.
| Majetek | Termoplast | Termosety |
| Chování při tání | Při zahřátí se taví a lze jej přetavit | Neroztavují se, ale při zahřátí se rozkládají nebo zuhelnatí. |
| Znovupoužitelnost | Lze jej opakovaně ohřívat a tvarovat. | Po nastavení nelze změnit tvar; je nevratný. |
| Proces vytápění | Měkne (taje) a po ochlazení tuhne. | Prochází procesem vytvrzování a trvale tvrdne. |
| Teplotní tolerance | Různé; obecně nižší než u termosetů | Vyšší tepelná odolnost po vytvrzení |
| Příklad materiálů | Polyethylen (PE), polypropylen (PP), PVC | Epoxidové, fenolické a melaminové materiály |
| Struktura | Lineární nebo rozvětvené polymery s pružnými vazbami | Zesíťované polymery s pevnými vazbami |
| Aplikace | Používá se při vstřikování, vytlačování a balení. | Používá se v elektroizolaci, lepidlech a nátěrech. |
Krystalické vs. amorfní materiály
Pokud uvažujete o termoplastech, máte dvě možnosti: krystalické a amorfní. Tyto dva termoplasty se při zahřívání také chovají odlišně. Krystalické plasty mají jasně daný bod tání. Díky tomu se s nimi snadno manipuluje při vstřikování nebo vytlačování. Naproti tomu amorfní plasty měknou v různém rozsahu teplot. To může být jak výhodné, tak dráždivé. Dráždivé je, že se plast může při chlazení deformovat, pokud nemůžete správně kontrolovat teplotu.
Který z nich by mohl být vhodný pro váš projekt? V následující tabulce jsou uvedeny vlastnosti jednotlivých plastů.
| Charakteristika | Krystalické materiály | Amorfní materiály |
| Chování při tání | Ostrý bod tání při určité teplotě | Žádný ostrý bod tání; měkne v širokém rozmezí teplot |
| Struktura | Vysoce uspořádané a strukturované molekulární uspořádání | Náhodná, odbarvená molekulární struktura |
| Rozsah tání | Díky úzkému rozsahu tání rychle přechází z pevné fáze do kapaliny. | Široký rozsah tání; postupné měknutí před úplným zkapalněním |
| Tepelná roztažnost | Nízká roztažnost při zahřívání díky těsnému molekulárnímu balení | Vyšší roztažnost díky volně baleným molekulám |
| Příklad Plasty | Polyethylen (PE), polypropylen (PP), nylon (PA) | Polystyren (PS), polykarbonát (PC), akryl (PMMA) |
| Transparentnost | Obvykle je neprůhledný díky krystalické struktuře. | Obvykle je transparentní. |
| Tepelná odolnost | Obecně vyšší tepelná odolnost díky uspořádané struktuře | nižší tepelná odolnost ve srovnání s krystalickými materiály |
| Aplikace | Aplikace s vysokou pevností a vysokou teplotou (např. obaly, automobilový průmysl). | Pružné aplikace odolné proti nárazu (např. čočky, pouzdra). |
Tři stavy plastů při zahřívání
Zahříváním se plast nepromění pouze v kapalinu. Prochází několika fázemi, z nichž každá ukazuje různé podmínky plastu. Za této situace se obvykle hovoří o třech stavech. Překročme tyto stavy.
Stav #1 Skleněný stav
Ve sklovitém stavu je materiál obvykle tuhý, křehký a houževnatý. Při zahřívání dosáhne plast za určitou dobu přechodové teploty. Když jí dosáhne, vykazuje sklovitý stav, odtud jeho název. V této fázi jsou molekuly plastu těsně u sebe. Pokud na něj působíte napětím, nezmění žádnou ze svých struktur.
Stav #2 Vysoce elastický stav
Se zvyšující se teplotou přechází plast do stavu vysoké pružnosti nebo kaučuku. V tomto okamžiku se plast stává pružným a ohebným, ale netečným. Plast se stává pružnějším a roztažitelnějším, ale není téměř tavitelný. Přestože se nyní molekuly pohybují volněji a uvolňují se, stále na sobě lpí.
Stav #3 Stav viskózního proudění
Nakonec plast najde svůj viskózní stav toku. To je ta zajímavá část. V tomto okamžiku se plast pohybuje spíše jako hustá kapalina. Plast lze tvarovat a formovat, jak to umožňuje neomezený pohyb jeho molekul. To je okamžik, kdy můžete plast nalít do formy.
Tři klíčové teploty plastů při zahřívání
Nyní jste se seznámili se třemi významnými stavy plastů. V této části se dozvíte, jaký vliv mají teploty na tyto stavy. Všimněte si, že každý teplotní bod je rozhodující pro to, jak se plast chová a jak ho budete zpracovávat.
#1 Teplota přechodu skla (Tg)
Při této teplotě dochází ke skelnému stavu plastů, proto se používá název teplota skelného přechodu (Tg). V této době je plast tuhý, křehký a houževnatý. Dalším krokem je stav pružnosti, kdy se plast stává gumovým. Ještě se neroztavil, ale je poddajnější. Tato teplota je nezbytná jak pro polykarbonát (PC), tak pro polystyren.
#2 Teplota tání (Tm) nebo teplota toku
Teplota tání se také nazývá teplota toku. Je to teplota, při které plast taje. U krystalických plastů se jedná o specifickou teplotu. Pokud plast zahřejete na tuto teplotu, přejde z pevného skupenství do kapalného. Poté je třeba jej vytvarovat nebo vytlačit.
Amorfní plasty se však netaví v běžném slova smyslu. Nejprve změknou a pak se postupně stávají tekutými.
Při vstřikování a vytlačování je pro správné tvarování materiálu rozhodující dosažení teploty toku. Pokud je plast příliš studený, nebude efektivně téct, což bude mít za následek špatný výkon.
#3 Teplota rozkladu
Konečná teplota je teplota rozkladu. Obvykle se používá jako nebezpečná zóna. Když zahřejete plast nad teplotu tání nebo toku, dojde k jeho chemickému rozkladu. Materiál nejenže ztratí své vlastnosti, ale může také uvolňovat škodlivé plyny.
Pokud na plast příliš zatlačíte, překročí svůj bod zlomu. Teploty rozkladu se liší v závislosti na typu plastu, ale vždy je třeba se jim vyhnout.
Proč je bod tání nezbytný pro vstřikování, vytlačování a tváření?
Při výrobě plastů je tavení nebo změkčování plastu běžnou operací - obvykle se na tomto základě začíná vstřikovat, vytlačovat a tvářet. Proto se zde stává důležitým bod tání polymerů.
Úloha #1 zajišťuje optimální průtok
Teplota tání plastů hraje první a nejdůležitější roli při zajišťování optimálního toku. Teplotu toku nebo teplotu tání již znáte. Teplota tání zajišťuje, že se plast stane dostatečně tekutým, aby mohl hladce téct. Pokud je příliš studený, nebude správně plnit formy ani protékat vytlačovacím zařízením. Pokud je však příliš horká, může dojít k degradaci plastu.
Úloha #2 zabraňuje rozkladu
Jak jsme již uvedli, plast se při zahřátí nad bod tání rozkládá. Tato teplota, která může váš materiál zničit, se často nazývá teplota rozkladu. Teplota tání plastů vám říká, nad jakou teplotu se váš proces nesmí dostat.
Úloha #3 určuje efektivitu času cyklu
Bod tání určuje, jak rychle nebo pomalu může proces probíhat. Pokud nedosáhnete správné teploty, bude tání nebo ochlazování plastu trvat déle. Zvládnutí teploty tání pomáhá zkrátit dobu cyklu a snížit zpoždění výroby.
Úloha #4 ovlivňuje pevnost materiálu
Co se stane, když se plast přehřeje nebo nedohřeje? Poškodí se jeho strukturální integrita. Bod tání určuje, jak plast ztvrdne nebo ztuhne. Špatně regulovaný bod tání může mít za následek slabé nebo křehké výrobky.
Úloha #5 umožňuje jednotnost a přesnost
Správné udržování teploty tání plastů může zajistit vždy konzistentní díly. Ať už se jedná o vstřikování nebo vytlačování, plast musí téct rovnoměrně, aby nedocházelo k vadám, jako jsou deformace nebo nerovný povrch. Správné tavení také pomáhá zajistit, aby si díly zachovaly přesné rozměry a tolerance.
Teplota tání běžných plastů
V plastikářském průmyslu se používá široká škála plastů. Kdybychom sestavili jejich seznam, mohl by tento článek nabýt obrovských rozměrů. V následujícím textu jsme upozornili na několik běžných druhů plastů a jejich teploty tání.
| MATERIÁL | ROZSAH TEPLOT TÁNÍ | TEPLOTNÍ ROZSAH FORMY |
| ABS | 190°C až 270°C nebo 374°F až 518°F | 40°C až 80°C nebo 104°F až 176°F |
| ACRYLIC | 220°C až 250°C nebo 428°F až 482°F | 50°C až 80°C nebo 122°F až 176°F |
| HDPE | 120°C až 180°C nebo 248°F až 356°F | 20°C až 60°C nebo 68°F až 140°F |
| LDPE | 105°C až 115°C nebo 221°F až 239°F | 20°C až 60°C nebo 68°F až 140°F |
| NYLON 6 | 214°C až 223°C nebo 417°F až 433°F | 40°C až 90°C nebo 104°F až 194°F |
| NYLON 11 | 180°C až 230°C nebo 356°F až 446°F | 40°C až 110°C nebo 104°F až 230°F |
| NYLON 12 | 130°C až 220°C nebo 266°F až 428°F | 40°C až 110°C nebo 104°F až 230°F |
| PEEK | 350°C až 390°C nebo 662°F až 734°F | 120°C až 160°C nebo 248°F až 320°F |
| POLYKARBONÁT | 280°C až 320°C nebo 536°F až 608°F | 85°C až 120°C nebo 185°F až 248°F |
| POLYESTER PBT | 240°C až 275°C nebo 464°F až 527°F | 60°C až 90°C nebo 140°F až 194°F |
| POLYPROPYLEN (KOPOLYMER) | 200°C až 280°C nebo 392°F až 536°F | 30°C až 80°C nebo 86°F až 176°F |
| POLYPROPYLEN (HOMOPOLYMER) | 200°C až 280°C nebo 392°F až 536°F | 30°C až 80°C nebo 86°F až 176°F |
| POLYSTYREN | 170°C až 280°C nebo 338°F až 536°F | 30°C až 60°C nebo 86°F až 140°F |
| PVC P | 170°C až 190°C nebo 338°F až 374°F | 20°C až 40°C nebo 68°F až 104°F |
| PVC U | 160°C až 210°C nebo 320°F až 410°F | 20°C až 60°C nebo 68°F až 140°F |
| SAN | 200°C až 260°C nebo 392°F až 500°F | 50°C až 85°C nebo 122°F až 185°F |
| TPE | 260°C až 320°C nebo 500°F až 608°F | 40°C až 70°C nebo 104°F až 158°F |
Často kladené otázky
Který plast má nejvyšší bod tání?
Z nejběžnějších plastů má PTFE nejvyšší teplotu tání. Je také známý jako polytetrafluoretylen. Obecná teplota tání tohoto plastu je 327C nebo 620F. Jednou z nejlepších vlastností tohoto materiálu je jeho stabilita. PTFE je vysoce stabilní v širokém rozsahu teplot, od -200C do 260C. Díky tomu jej lidé používají v mnoha aplikacích.
Roztaví se plast při 170 stupních?
Jak víte, existuje široká škála plastů. Tavení plastů proto není pro každého stejné. Rozhodují o tom především druhy plastů. Existují polymery s nízkou teplotou tání, jako je LDPE a HDPE. Obvykle tají při 170 stupních.
Který plast má nejnižší bod tání?
Polyethylen, někdy nazývaný PE plast, je jednou z nejčastěji používaných forem plastu. Jeho teplota tání se pohybuje mezi 100C a 180C, obvykle patří k nejnižším. Tento plast se hojně používá v plastových sáčcích a nádobách.
Jaký plast se nejhůře taví?
PTFE je jedním z nejtvrdších plastů, které se snadno taví. Jeho bod tání je přibližně 327 °C. Tento plast se používá v široké škále aplikací.
Mají všechny plasty různé teploty tání?
Ano, mají. Různé typy plastů se používají v mnoha aplikacích. Proč existuje taková rozmanitost? Mají jedinečné fyzikální a chemické vlastnosti. Některé se taví při nízké teplotě, jiné při vysoké teplotě.
Souhrn
V tomto článku jsme se zabývali především chováním plastů za tepla. Jak jste si všimli, každá forma plastu má poněkud odlišné teploty tání. Teplota tání se navíc mění v závislosti na druhu plastu.
Teplota tání plastů má zásadní význam pro různé výrobní procesy. Typickými výrobními procesy jsou vstřikování, vytlačování a tváření plastů. V každé z těchto metod hraje teplota tání plastů rozhodující roli. Nedodržení správné teploty tání může vést k mnoha vadám.
Pokud máte jakékoli dotazy, obraťte se na náš tým zákaznické podpory. Máme tým odborníků, kteří vám vždy rádi pomohou. pokud hledáte vhodný plastový materiál pro svůj projekt, můžete přejít na stránku o tom, jak vybrat ten nejlepší. vstřikovací materiál najít nejlepší možnost pro váš projekt, nebo nás můžete kontaktovat a požádat o podporu.