Plasty pro průmyslové využití

Plast je materiál tvořený přírodními nebo syntetickými polymery – dlouhými řetězci molekul. Lze jej tvarovat a formovat pomocí tepla a tlaku. Plasty se staly nepostradatelnými pomocníky v průmyslu i v každodenním životě zejména díky své odolnosti, lehkosti, trvanlivosti a nižším nákladům na výrobu v porovnání s tradičními materiály. Jejich ekologický dopad však představuje významnou výzvu.

Kdo vynalezl plast?
Brit Parkes – v roce 1862 představil první syntetický plast z nitrocelulózy, Parkesin, který byl pružný a tvárný.
Američan Hyatt – v roce 1869 zdokonalil celuloid, který byl pevnější a pružnější než Parkesin, byl používán zejména pro výrobu filmových pásků.
Belgičan Baekeland – vynalezl v roce 1907 Bakelit, první plně syntetický plast z fenolu a formaldehydu. Bakelit byl díky velké odolnosti a nevodivosti ideálním materiálem pro elektrické a mechanické aplikace.

Důvody k vynálezu plastů:

Nutná alternativa přírodních materiálů (Tento důvod byl v popředí zejména v době po druhé světové válce.)

• omezené zdroje
• vysoká cena (slonoviny, želvoviny, pryskyřic, skla, kovu)

Zlepšení vlastností materiálů

• vyšší odolnost vůči teplu, vlhkosti a chemikáliím

Průmyslová výroba

• Plasty umožnily levnou a snadnou hromadnou výrobu dalších produktů – zejména v automobilovém, farmaceutickém a obalovém průmyslu či v elektronice.

Výhody plastů:

• nízká hmotnost (lehčí než kovy a sklo) – snížení nákladů na dopravu a manipulaci
• odolnost vůči vlhkosti a škůdcům, nižší náročnost na údržbu
• snadná tvarovatelnost do různých forem a velikostí
• odolnost vůči korozi
• dobré elektrické a tepelně izolační vlastnosti
• obvykle levnější výrobní varianta v porovnání s tradičními materiály

Nevýhody plastů:

• nižší tepelná a chemická odolnost v porovnání se sklem
• nižší pevnost a odolnost vůči mechanickému namáhání v porovnání s kovy
• ekologická zátěž
• nesnadná recyklace
• potenciální zdravotní rizika (uvolňování mikroplastů, obsah ftalátů)

Dosavadní využití:

• obaly
• automobilové součástky a díly
• stavební trubky, izolace, prvky (např. okna)
• elektronické komponenty: kryty, izolace vodičů
• spotřební zboží

Má smysl v používání plastů v současném průmyslu pokračovat? *

V současné době si nelze například rozvoj téměř všech strojírenských odvětví bez použití plastových materiálů představit. Konstrukce technických výrobků nyní směřuje k využívání symbiózy kovů a plastů. Plasty přinášejí do strojírenství zcela nové materiálové hodnoty – pro strojní inženýry je atraktivní zejména:

• nízká hustota plastů
• mechanické tlumení i tlumení zvuku prostřednictvím plastů
• plasty umožní větší flexibilitu v navrhování nových konstrukčních řešení
• uplatnění kompozitních materiálů s polymerní matricí zejména v automobilovém a leteckém průmyslu
• materiálová recyklace je možná díky vývoji biopolymerů a biokompozitů
• plastové díly a součásti se svými mechanickými vlastnostmi mohou vyrovnat ocelím za předpokladu výběru vhodného konstrukčního plastu, optimálního konstrukčního řešení a vhodných zpracovatelských podmínek
• snaha vědců i konstruktérů vyloučit negativní ekologické dopady v případě strojírenských aplikací plastů
   

Chcete se rychle zorientovat v jednotlivých typech plastů?

Provedli jsme pro vás srovnání základních typů plastů, a to i s ohledem na jejich odlišné chování při zahřátí:

Termoplasty

• při zahřátí změknou, lze je opakovaně tvarovat, ohýbat
• po zpracování se ochladí a zpevní, fyzická změna je vratná

Reaktoplasty

• jsou tvarovatelné pouze po určitou dobu po zahřátí
• vytvrzené plasty nelze dále zpracovávat, výsledná podoba je definitivní

Poznámka:
Cenové vyhodnocení: 10 × $ = nejvyšší cena; 1 × $ = nejnižší cena. Cenové srovnání je pouze orientační, může se lišit v závislosti na dodavateli a aktuálních tržních podmínkách.
Teplotní odolnosti jednotlivých plastů se mohou lišit v závislosti na specifickém složení plastového materiálu z důvodu typu polymeru, přítomnosti aditiv, způsobu zpracování, molekulární hmotnosti apod. Teplotní rozsah použitelnosti konkrétního plastu ze sortimentu GUMEX naleznete v připojeném technickém (katalogovém) listu výrobce.
Zdroj: https://copilot.microsoft.com/; https://chatgpt.com/; prompt: Porovnání výhod, nevýhod, vlastností, teplotního chování, cen a použití plastů

Tip:
S plasty pracujeme už od roku 2020 a dokážeme je zpracovat tak, abyste hotové výrobky mohli jen „vzít a namontovat“.
Od června 2024 jsme naše služby rozšířili o novinku – strojní obrábění a CNC frézování plastů, pryží, kompozitních materiálů, pěn a neželezných kovů.

Zajímá vás, jak u nás nový tým PLASTY vznikal a jak funguje? Přečtěte si rozhovor s jeho vedoucím Michalem Zháňalem.

*) Zdroj: Inženýrská akademie ČR, Prof. Josef Steidl, emeritní profesor ČVUT,  https://www.mmspektrum.com/clanek/plasty-pomahaji-modernizovat-strojirenstvi; kráceno