Tuotantomenetelmät

Muovien tuotanto ja muovituotteiden valmistusmenetelmät

Muovituotteisiin tarvittavat muovimateriaalit valmistetaan pääosin prosessiteollisuuden tuotantomenetelmiä käyttäen. Muovit muutetaan tuotteiksi usein eri valmistusmenetelmin. Päämenetelmiä on seitsemän. Lujitemuovituotteille on omat valmistusmenetelmät.

Estruusio

Ekstruusio (Extrusion, eng. ekstrudering, sv.) on työstömenetelmä, jossa kuuma muovi työnnetään muotoillun suulakkeen läpi. Näin syntyvät esimerkiksi putket ja erilaiset profiilit. Ekstruusiopäällystysmenetelmällä voidaan erilaisia materiaaleja kuten ruoka- ja juomasäiliöitä päällystää muovilla.

Kalanterointi

Kalanterointi (Calendering, eng., kalandrering, sv.) on tuotantomenetelmä, jossa kuumennettu muovi syötetään telan väliin. Telat puristavat muovin ohueksi levyksi. Kalanteroituja tuotteita ovat erilaiset päällysteet, laatat, paneelit ja pinnoitteet.

Puhalluskalvoekstruusio

Puhalluskalvoekstruusiolla, suulakepuristuksella (Film and Sheet extrusion, eng., filmblåsning, sv.) sula muovi puristetaan renkaan muotoisen suuttimen läpi. Muovi paisuu puhalletun ilman vaikutuksesta ohutseinäiseksi letkuksi, jota voi jatkotyöstää. Esimerkiksi muovipussit ja kalvot valmistetaan näin.

Puhallusmuovaus

Puhallusmuovauksessa (blow molding, eng., formblåsning, sv.) muoviaihio kuumennetaan ja suljetaan muottiin. Kevyellä paineella sula muovi puhalletaan muotin reunoille, jolloin saadaan sisältä ontto kappale, esimerkiksi pullo tai säiliö.

Rotaatiovalu

Rotaatiovalussa (Rotation molding, eng., rotationsgjutning) muovijauhe tai -tahna kuumennetaan suljetussa muotissa. Muottia pyöritetään kunnes sen seinämät ovat peittyneet tasaisella polymeerikerroksella. Rotaatiovalumenetelmällä valmistetaan isot, ontot kappaleet kuten roskakorit, polttoainesäiliöt ja erilaiset lieriöt.

Ruiskuvalu

Ruiskuvalussa (Injection Molding, eng., formsprutning, sv.) muovi kuumennetaan ja sekoitetaan. Massaa suihkutetaan suurella paineella suljettuun muottiin. Esimerkiksi kännykän kuoret, hammaspyörät, ämpärit valmistetaan ruiskuvalamalla.

Tyhjiömuovaus/Lämpömuovaus

Tyhjiömuovauksessa (Thermoforming, eng., formpressning, varmformning, vakuumformning, sv.) muovilevyä lämmitetään samanaikaisesti kummaltakin puolelta. Lämmennyt muovilevy imaistaan alipaineen avulla muotin pinnan muotoiseksi. Esimerkiksi vappunaamarit valmistetaan tyhjiömuovauksella.

Lisää tietoa tuotantomenetelmistä löytyy Muovitekniikan perusteet -kirjasta, jota myy Muoviyhdistys ry.

Lujitemuovien yleisimmät valmistusmenetelmät

Lujitemuovituotteilla, jotka ovat erilaisilla kuiduilla vahvistettuja muovirakenteita, on omat valmistusmenetelmänsä. Kuidut lisäävät perusmuovien lujuutta jopa moninkertaiseksi ja niiden avulla päästään kevyihin ja kestäviin ratkaisuihin. Perusmuoveina käytetään yleensä kertamuoveja, mutta myös kestomuoveja voidaan lujittaa kuiduilla. Massatuotannossa vahvistukseen käytetään eniten lasikuitua ja hiilikuitua. Myös luonnonkuituja, kuten pellavaa, puuvillaa ja hamppua sekä kestomuovikuituja voidaan käyttää muovin lujittamiseen. Hiilikuitu on lasikuituun verrattuna paljon kestävämpää ja kalliimpaa, ja sitä käytetään sellaisissa lujitemuoveissa, joita esiintyy muun muassa lentokoneissa ja urheiluvälineissä.

Laminointimenetelmillä eli käsilaminoinnilla ja ruiskulaminoinnilla tehdään esimerkiksi veneitä. Myös kuitukelaus, jolla tehdään lipputankoja ja säiliöitä, on laminointia. Puristusmenetelmiä käytetään autojen puskureiden valmistuksessa. Injektointia eli muottiin ruiskuttamista tai alipaineella imemistä käytetään useiden erilaisten tuotteiden kuten veneiden, suojakoteloiden ja tuulivoimaloiden siipien valmistamiseen. Suulakeveto- eli pultruusiomenetelmillä valmistetaan putkimaisia kappaleita kuten hiihtosauvoja ja purjelaudan mastoja.

Lisätietoa lujitemuoveista ja muovien prosessoinnista on teoksissa Komposiittirakenteet sekä Muovitekniikan perusteet, joita myy Muoviyhdistys ry.