Термин «термоформование», может быть использован по отношению к большинству методов получения изделий из пластмасс, в которых непосредственно перед формованием изделия полимер нагревается до той или иной температуры.
Примерно 40% всех выпускаемых в мире полимерных материалов перерабатываются в листы и пленки, которые в дальнейшем используются как упаковочный и облицовочный материалы. При этом свойства и качества конечных продуктов во многом зависят от физико-механических свойств исходных листов и пленок, которые определяются не только типом перерабатываемого материала, но и условиями их производства, а также технологическими параметрами процесса получения листов и пленок.
Преимуществом методов получения изделий из листов и пленок по сравнению с другими методами производства изделий из пластмасс является меньшая стоимость оборудования, возможность изготовления тонкостенных изделий, высокая степень автоматизации процесса, а также относительно малая стоимость изготовления формующего инструмента и технологической оснастки.
Недостатки формования листовых и пленочных полимеров, к которым в первую очередь относится значительная по сравнению с другими методами переработки разнотолщинность получаемых изделий и недостаточная стабильность размеров деталей, попадающих при эксплуатации в условия повышенных температур. Кроме того, при выборе метода необходимо учитывать, что листы и пленка стоят дороже гранул. Однако в последнее время этот фактор имеет меньшее значение в связи со значительным удешевлением процесса листования термопластов и созданием автоматических линий типа «экструдер – формующий агрегат», «каландр – формующий агрегат» и литьевых машин с приспособлением для формования отлитых заготовок
Для целей термоформования предпочтительнее использовать листовые материалы, состоящие из внутреннего вспененного слоя, покрытого с обеих сторон сплошным монолитным слоем жесткого полимера. Такое строение материала обеспечивает ему малый вес и одновременно высокую прочность, жесткость, сопротивление удару и гладкую глянцевую твердую поверхность.
Разделение изделий на пленки и листы носит условный характер. Изделия из ударопрочного полистирола и полимеров на основе эфиров целлюлозы толщиной 0,125 и 0,25 мм относят к листам, так как они получаются на листовальных агрегатах.
По-видимому, правильнее было бы при разделении изделий на листы и пленки руководствоваться не столько толщиной, сколько их свойствами и типом оборудования, используемого для их производства. Действительно, плоские изделия из полиэтилена низкой плотности толщиной до 0,35–0,5 мм имеют относительно малую жесткость и изготавливаются на агрегатах для получения пленок (плоских или рукавных) и как конструкционный материал использоваться не могут (ввиду их малой жесткости).
Листовые и пленочные полимерные материалы можно разделить по следующим классификационным признакам:
- По типу исходного полимера:
- По составу и числу слоев:
- По качеству и характеру внешней поверхности:
- По типу используемого для их изготовления оборудования
В первую очередь должен быть определен полимер, из которого целесообразно изготовить данное конкретное изделие. Для этого необходимо располагать всеми данными об условиях эксплуатации изделия.
В плане решения технологических задач должен быть определен метод формования изделия, выбраны типоразмеры формующего и вспомогательного оборудования, создана технологическая оснастка, разработана технология процесса.
Все основные особенности переработки полимерных листов и пленок во многом определяются свойствами полимерных материалов, из которых были произведены листовые или пленочные заготовки.
Кроме обычных листов и пленок в качестве сырья для получения готовых изделий широко используются многослойные и комбинированные листовые и пленочные материалы. Из этих материалов получают изделия, обладающие самым широким комплексом свойств: водо- и паронепроницаемостью, стойкостью к химическим веществам, свето- и атмосферостойкостью, теплозащитой. Такие изделия оказываются незаменимыми в производстве упаковочных материалов для пищевых продуктов, в машиностроении, фармакологии и строительстве. Одновременно многослойные листы и пленки позволяют существенно расширить возможности внешней отделки. Многослойные листы и пленки состоят только из полимерных слоев. В состав комбинированных листовых и пленочных материалов входят и неполимерные компоненты.
Перед разработчиками изделий стоит целый ряд задач, последовательное решение которых дает возможность с наименьшими затратами изготовить изделие или деталь, которая будет полностью отвечать своему функциональному назначению.