Литьевой пмма что это

Литьевой пмма что это

Органическое стекло (оргстекло), или полиметилметакрилат (ПММА) — синтетический полимер метилметакрилата, термопластичный прозрачный пластик, продаваемый под торговыми марками плексиглас, лимакрил, перспекс, плазкрил, акрилекс, акрилайт, акрипласт и др., также известный под названием акриловое стекло или акрил.

Содержание

История

В наши дни теплостойкие фторакрилатные органические стекла используются в качестве легких и надежных деталей остекления высокоскоростных самолетов ОКБ «МиГ» в сочетании с высокопрочными конструкциями из алюминиевых, титановых сплавов и сталей, — работоспособны при температурах эксплуатации 230—250°C. [2]

Тем не менее, полимеры только частично способны заменять термостойкие стёкла повышенной прочности — в большинстве случаев они употребимы только в виде композитов. Развитие авиации подразумевает полёты в верхних слоях атмосферы и гиперзвуковые скорости, высокие темпратуры и давление, когда органическое стекло вобще неприменимо. Примером тому могут служить летательные аппараты, сочетающие в себе качества космических кораблей и самолётов — «Спейс Шаттл» и «Буран».

Существуют органические альтернативы акриловому стеклу — прозрачные поликарбонат, поливинилхлорид и полистирол.

Свойства

Эти органические материалы только формально именуются стеклом, и относится к совершенно иному классу веществ, о чём говорит и само название, и чем в основном определяются ограничения свойств, и, как следствие того — возможностей применения несопоставимых со стеклом по многим параметрам; оранические стекла способны приблизиться по свойствам к большинству видов неорганических стёкол только в композитных материалах, однако огнеупорными они уже никогда не будут; стойкось к агрессивным средам органических стёкол также определяется значительно более узким диапазоном.

Тем не менее, материал этот, когда его свойства дают очевидные преимущества (исключая специальные виды стёкол), используется как альтернатива силикатному стеклу. Различия в свойствах этих двух материалов следующие:

Существует два типа оргстекла — литьевое и экструзионное.

Применение

Как уже отмечено, самолёты и вертолёты, относящиеся к предыдущему поколению, остекляют однослойными или многослойными (композитными) материалами на основе органических и силикатных стекол.

Изделия из оргестекла получают вакуумным формованием, пневмоформованием и штамповкой. Используется также метод холодного формования. Многие области применения этих полимеров пересекаются со стеклом, но оргстекло значительно проще обрабатывается и формуется, а также обладает меньшим весом. Это определяет его преимущество для изготовления различных деталей интерьера, указателей, рекламной продукции и аквариумов. Обычно для связи используется трудоёмкое оптическое стекло. В этом волокне сердцевина делается из кварцево-германатного стекла. Хотя материал стеклянных волокон дешевле пластиковых, их себестоимость выше из-за специальной обработки и технологии изделий. В отдельных, менее отвественных случаях широкое применение для связи имеет пластиковое волокно.

Из необычных областей применения оргстекла следует отметить:

ПММА нашёл широкое применение в офтальмологии: из него делаются жёсткие интраокулярные линзы (ИОЛ), которых в настоящее время имплантируется в мире до нескольких миллионов штук в год.

Оранические стекла как биоматериалы именно из-за таких качеств как пластичность позволили заменить стёкла неорганические. (Например, контактные линзы). Работа учёных в течении более чем 20 лет привела к созданию в конце 90-х годов силикон-гидрогелевых линз, которые благодаря сочетанию гидрофильных свойств и высокой кислородопроницаемости могут непрерывно использоваться в течение 30 дней круглосуточно. [3] Тем не менее это не стёкла, но оптический материал со своими характеристиками.

Характеристики

Примерные характеристики акрилового оргстекла

Методы обработки

Уход и очистка

Для регулярной чистки оргстекла используется обычная вода, в случае более серьёзного загрязнения можно использовать тёплую воду с мягким моющим средством. Во избежание царапин не следует допускать сухого трения. Окна часто очищают с помощью распылителей высокого давления.

Источник

Поставки полимеров пластиковой и выдувной тары

ПММА полиметилметакрилат Acrypet

ПММА (полиметилметакрилат) производства Mitsubishi Rayon Group

Acrypet – высококачественный аморфный термопластик (оргстекло). Имеет высокую прозрачность, жесткость, электроизоляционные свойства, стоек к слабым кислотам, растворам щелочей и солей, спиртам, воде, маслам, жирам, автомобильному топливу.

ПММА (Полиметилметакрилат) это оргстекло, которое является аморфным термопластиком. Особенность материала заключается в его отличных оптических свойствах (абсолютная прозрачность в видимом человеком диапазоне). Данная особенность ПММА (оргстекла) позволила материалу стать одним из наиболее востребованных на промышленном рынке нефтехимии продуктов.

ПММА применяется для производства большого количества продукции: детали для автомобиле и авиа строения, рекламная индустрия, строительство и производство станков, в оптике и медицине.

ПММА – высококачественный аморфный термопластик. (плотность = 1,13 – 1,19 г/см3). Исключительные оптические свойства (в видимой, УФ и ИК-областях спектра) и возможность различных модификаций обеспечивают широчайшее применение данного материала в светотехнике, оптике, строительстве, рекламе, сантехнике. Положительным фактором является высокая жесткость материала, электроизоляционные свойства, прочность при растяжении и стойкость к кислотам и механическим воздействиям.

ACRYPET оргстекло

Одной из самых известных марок полиметилметакрилата является ACRYPET (акрипет). Производится эта марка компанией Mitsubishi (ведущим разработчиком и производителем полимеров из акрила и метакриловой смолы)

В марке ACRYPET объединены все лучшие свойства оргстекла ПММА

Источник

Оргстекло

Что из себя представляет оргстекло

Оргстекло – это бытовое название листовых материалов, напоминающих по виду и некоторым свойствам оконное стекло, и состоящее из прозрачных полимеров: полиакрилатов, поликарбонатов, полистиролов, различных сополимеров. Чаще всего так называют полиметилметакрилат (ПММА), который представляет из себя полимер, элементарным звеном которого служит метилметакрилат. В дальнейшем мы будем рассматривать под названием «оргстекло» в основном именно ПММА. Ниже приведена химическая формула полиметилметакрилата:

Обычно ПММА – это прозрачный полимер, который довольно легко поддается переработке в изделия всеми основными промышленными методами. Из-за своей высокой прозрачности он и получил второе название «органическое стекло».

Производство ПММА

На современных нефтехимических предприятиях полиметилметакрилат синтезируют путем полимеризации по свободно-радикальному механизму. Реакцию проводят в блоке или суспензии, иногда в эмульсии или растворе. Выпускают оргстекло обычно в форме гранул для дальнейшей переработки или листов.

Рассмотрим подробнее технологический процесс получения ПММА. Химическая реакция проводится в формах, состоящих из стальных, алюминиевых листов или слоев силикатного стекла. Прокладки из эластичного материала, от расстояния между которыми зависит толщина будущего листа органического стекла, устанавливают в указанные формы. На этом подготовительные операции завершаются.

Первой технологической операцией в ходе синтеза является получение форполимера – сиропообразной жидкости с высокой степенью вязкости. После получения форполимер помещают в форму, которую располагают в камере с нагретой водой или оборотным теплым воздухом. Процесс ведется через форполимер для недопущения появления дефектов из-за высокой усадки при полимеризации метилметакрилата, которая достигает 23 процентов. Добавки, необходимые для придания материалу необходимых свойств, например красители, замутнители, пластификаторы, стабилизаторы и т.д. диспергируют в форполимере перед полимеризацией. После окончания процесса синтеза листы оргстекла вынимают из форм и проводят их финишную обработку, которая заключается в удалении облоя и при необходимости шлифовке и полировке.

Кроме описанного выше литьевого метода органическое стекло также изготавливают методом экструзии. Существует ряд отличий между получаемым экструзионным оргстеклом и литьевым. Экструзионный акрил характеризуется менее прочными молекулярными связями, тогда как в литом акриле они более прочные. Прочные связи между молекулами придают литьевому оргстеклу более высокие физико-механические, тепловые и химические характеристики. Также особенности производства материала влияют на дальнейшее его поведение при обработке и переработке в изделия.

Органическое стекло любого типа можно вторично перерабатывать без особых ограничений, как любой стандартный термопластичный материал.

Основные свойства оргстекла

ПММА, как и любой полимер, обладает высокой молекулярной массой, она для этого полимера достигает 2 млн атомных единиц. Температура размягчения ПММА чуть выше 120 градусов Цельсия, а температура плавления порядка 160 градусов, что во многом обусловливает его хорошую перерабатываемость.

По физическим характеристикам оргстекло обладает очень хорошей прозрачностью, высокой проницаемостью не только для лучей видимой части спектра, но и для ультрафиолета. Органическое стекло имеет хорошие диэлектрические и физико-механические данные и обладает высокой атмосферостойкостью. Также этот материал достаточно химически стоек: устойчив к неконцентрированным кислотам и щелочам, спиртам и жирам, а также к гидролизу и минеральным маслам. Оргстекло, насколько это известно современной науке, безвредно для живых организмов и в то же время стойко к биологическому разрушению. Полиметилметакрилат перерабатывается экструзией с последующим термоформованием (вакуумным или пневмоформованием), штамповкой, литьем под давлением на термопластавтоматах. Также оргстекло легко обрабатывается механически, склеивается и сваривается.

Рассмотрим особенности материала более подробно.

Широко известно, что органическое стекло является легковоспламеняющимся, однако оно менее опасно, чем другие полимеры, подверженные открытому горению. В процессе горения ПММА выделяет минимум вредных продуктов окисления. Температура его воспламенения составляет 260°С.

Оргстекло, в отличие от некоторых полимеров имеет высокую морозостойкость. Диапазон рабочих температур ПММА довольно широк и находится в промежутке между минус 40°С и +80°С.

Оргстекло обладает малой теплопроводность, около 0,2—0,3 Вт/(м·К), что гораздо ниже теплопроводности обычного силикатного стекла от 0,7 до 13,5 Вт/(м·К), что дает органическому материалу большое преимущество при применении в энергоэффективных объектах.

Оргстекло обладает высокой стойкостью к старению. Т.к. светопропускание этого материала больше, чем у любого крупнотоннажного полимера и равно примерно 92% от проходящего через него видимого света. Органическое стекло не нуждается в дополнительной защите ультрафиолетового излучения. Физико-механические свойства ПММА, и его светопропускание очень медленно изменяется со временем, несмотря на действие УФ-лучей и воздействий атмосферных явлений. Однако для окрашенного оргстекла возможно изменение цвета материала в зависимости от его производителя и определенного цвета, но это, как правило, происходит по истечении большого срока и при эксплуатации вне помещений.

При этом оргстекло достаточно склонно к поверхностным повреждениям, оно довольно легко царапается. Это обусловливает применение специальных защитных пленок из полимеров на поверхности стекла.

Химические и экологические характеристики

Оргстекло является достаточно экологичным материалом. Оно не выделяет вредных химических соединений не только при горении, но и при обычном многолетнем применении и считается абсолютно безопасным материалом. Его использование разрешено как вне помещений, так и внутри них, в том числе в лечебных и детских заведениях. Как упоминалось ранее, отходы органического стекла не токсичны и могут полностью быть переработаны вторично.

ПММА известен своей высокой стойкостью к воде, а также к различным химическим соединениям, например к щелочам, растворам солей. Из распространенных химикатов на оргстекло существенно влияют концентрированные серная, хромовая и азотная кислота и некоторые растворы сильных кислот: цианистоводородные (синильная кислота) и фтористоводородные (плавиковая кислота).

Кроме того, органическое стекло можно растворить в некоторых сильных растворителях: дихлорэтане и других хлорированных углеводородах, сложных эфирах, альдегидах и кетонах. Также на него могут воздействовать низкомолекулярные спирты, в том числе этиловый спирт. Однако, реакция при этом медленная. Так при недолгом воздействии на оргстекло разбавленного до 10 процентов этилового спирта видимых изменений не происходит.

Применение оргстекла

Органическое стекло применяется достаточно широко. Высокая транспарентность в сочетании с хорошими механическими характеристиками открыла этому материалу дорогу к использованию в области транспорта: авиационной технике, автомобильной отрасли и т.п. Широко применяется ПММА в светотехнической индустрии, как листовой материал, прошедший полировку, так и гранулы для литья под давлением или экструзии рассеивателей светильников.

Рис.2. Фара мотоцикла

Кроме того, оргстекло используют в архитектуре и строительной индустрии, изготовлении товаров для дома, приборостроении и т.д. Широко применяется в сельском хозяйстве как материал для остекления оранжерей и теплиц. Оргстекло – хороший конструкционный материал для применения в строительстве, например для производства окон и дверей, веранд и для отделочных работ и некоторых изделий. В приборостроении оргстекло используют в качестве компонентов инструментов и приборов. В медицине оно применяется также в области инструментов, изготовлении контактных линз и в протезировании. В области оптики из этого чудесного материала выпускают линзы и призмы. Также из оргстекла можно делать компоненты микроэлектроники, игры и игрушки для детей, средства индивидуальной защиты (очки, маски), трубы и трубки для пищевой индустрии, разнообразные изделия для спортивного снаряжения и многое другое.

Незаменимо органическое стекло для уличного применения, им покрывают рекламные щиты, вывески, световые короба и прочие наружные носители информации и рекламы. Повсеместно мы видим этот материал при оформлении и наполнении витрин, в витражах, защитном остеклении, дизайнерских изделиях, сантехнике, музыкальных инструментах, торговых материалах, например ценникодержателях, POS-материалах, аквариумах, сувенирах и т.д.

Также в материалах последних поколений, особенно в авиа- и вертолетостроении, оргстекло активно применяется в составе многослойных композитных материалов, в том числе в комбинации с неорганическими стеклами.

История оргстекла

Этому материалу уже почти 100 лет. Оргстекло, которое в то время получило название «плексиглаз» (марка Plexiglas существует и сегодня) было получено в 1928 году немецким специалистом Отто Рёмом. Товарное производство материала началось в 1933 году там же в Германии, а первые известные продукты, для получения которых было применено оргстекло, датированы 1936 годом.

Рис.3. Кабина самолета середины 20 века

Такой материал, как прозрачный прочный полимер пришелся очень вовремя. В 20-30-е годы 20 века многие страны совершили скачок в развитии самолетостроения, особенно военного, в целом страны милитаризировались. В эти годы появились первые самолеты с закрытой кабиной, для изготовления которой отлично подошел новый полимер. Оргстекло было безопасным, то есть не разбивалось с образованием осколков, оптически прозрачным, химически стойким, в том числе к бензину, маслам и смазкам, водостойким. Всё это определило быстрый рост потребления материала.

40-е годы прошли под знаком развития применения оргстекла в авиастроении и не только. В годы ВОВ из него изготавливались кабины и другие части военных самолетов, детали подводных лодок и другие элементы, требующие прозрачности, легкости и прочности. С началом использования других, более продвинутых и менее горючих материалов, в том числе композитов, применение оргстекла в военной отрасли отошло на второй план.

В послевоенные годы органическое стекло получило широчайшее распространение во всех описанных выше областях. В настоящее время ПММА применяется гораздо скоромнее других крупнотоннажных полимеров, но в качестве прозрачного пластика он по-прежнему очень популярен. Однако во многом этот полимер потеснили другие транспарентные пластики, в том числе с лучшими свойствами или более дешевые, например поликарбонат, некоторые марки ПВХ и особенно полистирол и его сополимеры. Последние обладают огромным разнообразием характеристик при невысокой цене.

Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на

Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на

Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий

Источник

PMMA-пластик (REC Сast): параметры печати, свойства и характеристики

REC Сast — специализированный материал, предназначенный для 3D-печати выжигаемых литейных мастер-моделей.

Основные преимущества и недостатки REC CAST (PMMA)

При всех своих возможностях технологии 3D-печати не всегда могут, да и не всегда должны заменять литье. С другой стороны, 3D-принтеры могут быть серьезным подспорьем в литейном деле, если только на руках имеются подходящие материалы. Для того чтобы что-то отлить, нужно изготовить литейные формы, а чтобы изготовить литейные формы, нужно сначала как-то получить модель изделия, которое предстоит отлить.

При литье по выжигаемым или выплавляемым моделям есть разные варианты. В зависимости от сложности изделий мастер-модели обычно либо прессуются из воска, либо фрезеруются из того же воска или подходящих полимеров. Первый вариант подходит тогда, когда речь идет об относительно простых и массовых изделиях. Второй позволяет получать более сложные заготовки, но все равно ограничен в гибкости и при этом весьма трудоемок, зачастую требуя изготовления мастер-моделей по частям с последующей подгонкой и склейкой.

Здесь как раз как нельзя лучше подходит 3D-печать: с помощью 3D-принтера можно изготовить полимерную модель сложной формы, затем облачить ее в гипс и опоку, а потом провести термообработку, одновременно запекая оснастку и выжигая полимерную начинку. В итоге получается цельная пустотелая форма, готовая к заливке. Нужен лишь специальный, подходящий выжигаемый пластик, и мы его создали.

Образец 3D-печатной мастер-модели из REC Cast

Материал называется REC Cast и состоит из полиметилметакрилата (он же органическое стекло, он же акрил) с добавлением специальных пластификаторов. По очевидными причинам одно из главных требований к выжигаемым/выплавляемым литейным материалам — это низкая зольность. Филамент REC Cast прошел испытания в исследовательском центре МГУ: термогравиметрический анализ в динамической атмосфере воздуха показал, что массовая доля золы, остающейся после выжигания 3D-печатой модели при температуре порядка

405°С, не превышает 0,1% от начальной массы, а это отличный результат.

Помимо всего прочего, это еще и относительно недорогой материал, особенно если сравнивать с фотополимерными аналогами, а для 3D-печати подойдут дешевые настольные FDM 3D-принтеры, доступные даже любителям. Работа с этим материалам тоже не отличается особой сложностью — в этом плане REC Cast примерно сопоставим с АБС-пластиком, одним из наиболее популярных полимеров в арсенале энтузиастов 3D-печати.

Образец изделия, полученного литьем по выжигаемой мастер-модели из REC Cast

Хотя REC Cast и предназначен в первую очередь для 3D-печати литейных моделей, для него можно найти и другие применения. Например, можно печатать прозрачные или полупрозрачные изделия — панели светильников, модельные фары и тому подобное. ПММА обладает достаточно высокой прочностью, включая ударную (не зря оргстекло зачастую заменяет обычное стекло), а также стоек к воздействию ультрафиолетового излучения, что немаловажно, если задумана эксплуатация на открытом воздухе.

ПММА легко воспламеняется, устойчив к жирам и маслам, а также слабым кислотам и щелочам, но уязвим к хлорированным углеводородам. Главные недостатки — высокая термоусадка, как правило требующая использования 3D-принтеров с термокамерами, и высокая токсичность при чрезмерном нагревании, не позволяющая использовать материал в производстве посуды, утвари, контейнеров и других изделий, контактирующих с горячими пищевыми продуктами. В холодном виде ПММА безопасен и даже используется в производстве контактных и интраокулярных линз (имплантируемых искусственных хрусталиков).

Общие характеристики REC Cast (PMMA):

Механические характеристики REC Cast:

Рекомендации по подготовке к 3D-печати PMMA (REC Cast)

Если вы уже печатали АБС-пластиком, особых проблем быть не должно. Мы рекомендуем печатать при температуре хотэнда в пределах 225-245°C и обязательно с подогревом столика до 90-110°C — это поможет бороться с термоусадкой и вытекающими нежелательными эффектами вроде деформаций, расслоения или попросту отрыва модели от столика.

Дополнительным и настоятельно рекомендуемым подспорьем в борьбе с преждевременной усадкой служат закрытые камеры, помогающие поддерживать повышенную фоновую температуру и защищающие от неравномерного остывания из-за сквозняков. Само собой разумеется, обдув укладываемого материала следует отключить. Активные термокамеры с принудительным подогревом и циркуляцией воздуха — несомненный плюс, но можно обойтись и обычной закрытой камерой. Для повышения адгезии с рабочей поверхностью желательно использовать клеи или лаки, такие как The3D.

Так как REC Cast предназначен конкретно для аддитивного производства мастер-моделей, в точности задающих облик итоговых литейных изделий, огромное значение играет постобработка. Чтобы сделать этот процесс менее трудоемким, при изготовлении моделей сложной формы можно прибегнуть к комбинированной 3D-печати с растворимыми опорными структурами, используя для этой цели полистирол, например филамент REC HIPS. В этом случае потребуется 3D-принтер с двумя экструдерами. По завершении 3D-печати полистироловые поддержки можно растворить в лимонене (на REC Cast лимонен не действует), а затем уже приступать к финишной обработке поверхностей (об этом чуть ниже).

Рекомендуемые настройки для 3D-печати материалом PMMA (REC Cast):

Хранение PMMA (REC Cast)

Оргстекло хорошо известно своей гигроскопичностью, то есть способностью набирать влагу. Повышенная влажность, в свою очередь, отрицательно влияет на межслойную адгезию, качество поверхностей и стабильность подачи полимерного расплава. По этой причине неиспользуемый филамент настоятельно рекомендуется хранить в герметичных пластиковых пакетах или контейнерах, предварительно поместив внутрь пакетик силикагеля.

При необходимости филамент можно просушить непосредственно перед 3D-печатью с помощью фруктосушилки, электрической духовки, конвекционной камеры и других подходящих устройств. Рекомендуемый режим — выдержка при 60°С в течение восьми или более часов. Превышать рекомендуемую температуру категорически не рекомендуется, так как это может привести к повреждению филамента, а в экстремальных случаях и к выделению токсичных веществ (см. раздел «Безопасность» ниже).

Если на филаменте накопилась пыль, ее необходимо удалить во избежание образования нагара в хотэнде и сопле. Сделать это можно прямо во время 3D-печати, пропуская филамент через простые, самодельные поролоновые фильтры (например, такой или такой).

Подробнее о хранении и сушке филаментов из разных материалов рассказывается в статьях по ссылкам ниже:

Постобработка PMMA (REC Cast)

REC Cast — твердый полимер, хорошо поддающийся шлифованию и полировке, но при этом способный образовывать трещины при резке, сверлении и фрезеровании. При желании или необходимости постобработку можно провести сразу на отлитом изделии, но это уже на усмотрение пользователей.

Наиболее популярные варианты для склейки — это цианоакрилат (супер-клей) и дихлорэтан. Последний можно использовать в чистом виде, либо в виде клея из раствора ПММА в дихлорэтане. Другие варианты включают дихлорметан и трихлорметан (он же хлороформ). Имейте в виду, что при испарении растворителя будет образовываться налет, так что тот же дихлорэтан можно использовать для сглаживания поверхностей и даже получения глянца, но ценой снижения прозрачности.

Литье по выжигаемым моделям из REC Cast (PMMA)

Процесс 3D-печати, постобработки, подготовки и непосредственно литья подробно описан и проиллюстрирован в материале по этой ссылке.

Безопасность REC Cast (PMMA)

В обычных эксплуатационных условиях материал совершенно безопасен. С другой стороны, при чрезмерном нагревании оргстекла происходит испарение мономера, то есть метилметакрилата, а это весьма токсичное вещество, угнетающее центральную нервную систему, печень и почки, способное вызывать различные аллергические реакции, а также вызывать головную боль и тошноту. Соответственно, при 3D-печати материалом REC Cast и выжигании необходимо не забывать о токсичных испарениях и соблюдать технику безопасности — работать в хорошо проветриваемом помещении и по возможности оборудовать возле 3D-принтера и рабочего места вытяжку. При работе с растворителями не пренебрегайте дополнительной защитой для глаз и рук.

Сертификаты безопасности публикуются в специальном разделе нашего сайта.

Испытания REC Cast (PMMA)

Наша компания последовательно проводит испытания выпускаемых филаментов для 3D-принтеров. С отчетами об испытаниях* REC Cast можно ознакомиться по ссылкам ниже:

*все испытания проводились на напечатанных образцах с толщиной слоя 0.2мм

Источник