Tworzywa sztuczne w przemyśle: kluczowe materiały XXI wieku

Historia tworzyw sztucznych, choć stosunkowo krótka, odcisnęła swoje piętno na całym przemyśle. Pierwsze syntetyczne polimery pojawiły się dopiero pod koniec XIX wieku, ale szybko zaczęły wypierać tradycyjne materiały, takie jak drewno, metal, szkło czy kamień. Dzięki swoim wyjątkowym właściwościom tworzywa sztuczne stały się kluczowymi materiałami konstrukcyjnymi, oferując niespotykaną elastyczność produkcji oraz nowe możliwości techniczne. Początkowo materiały te pozyskiwano z surowców naturalnych, ale prawdziwy przełom nastąpił wraz z wynalezieniem całkowicie syntetycznych polimerów, co umożliwiło masową produkcję o niskich kosztach. Obecnie polimery są wszechobecne w przemyśle, a ich różnorodność pozwala na precyzyjne dopasowanie do konkretnych zastosowań, co może znacznie wydłużyć żywotność urządzeń i narzędzi.

POLIAMID (PA)

Poliamid, znany szerzej pod nazwą handlową nylon, to jedno z najtrwalszych tworzyw sztucznych, wykorzystywanych w przemyśle. Charakteryzuje się wyjątkową wytrzymałością mechaniczną, odpornością na ścieranie oraz doskonałą odpornością termiczną. Te cechy sprawiają, że jest idealny do produkcji elementów narażonych na uderzenia oraz do komponentów ślizgowych. Dodatek włókna szklanego dodatkowo wzmacnia jego właściwości mechaniczne i termiczne. Poliamid cechuje się również znakomitą odpornością chemiczną na oleje, smary oraz promieniowanie UV, co sprawia, że jest idealnym materiałem do produkcji części maszyn oraz narzędzi. Obecnie stosuje się go także w druku 3D w postaci sproszkowanego PA11 lub PA12.

POLIETYLEN (PE)

Polietylen to tworzywo wyróżniające się dużą elastycznością, co czyni go odpornym na naprężenia i odkształcenia. Choć nie jest tak odporny na wysokie temperatury jak poliamid, doskonale sprawdza się w niskich temperaturach, co czyni go idealnym wyborem dla elementów ochronnych i zabezpieczających. Polietylen występuje w dwóch podstawowych wariantach:

• PE-HD (polietylen o dużej gęstości) – wytrzymalszy mechanicznie, odporniejszy chemicznie i cieplnie, ale bardziej kruchy w porównaniu do PE-LD.
• PE-LD (polietylen o niskiej gęstości) – bardziej elastyczny, odporny na niskie temperatury, choć jego wytrzymałość mechaniczna i odporność na wysokie temperatury są niższe.

POLIPROPYLEN (PP)

Polipropylen jest jednym z najczęściej stosowanych tworzyw sztucznych w przemyśle. Wyróżnia się elastycznością i zdolnością do odkształcania się pod wpływem ciepła, po czym wraca do pierwotnej formy po schłodzeniu. Ta właściwość pozwala na tworzenie skomplikowanych kształtów, co czyni go niezwykle wszechstronnym materiałem. Dodatkowo, polipropylen jest odporny na działanie chemikaliów, kwasów, zasad i soli, co sprawia, że znajduje szerokie zastosowanie w produkcji opakowań oraz w środowiskach narażonych na kontakt z substancjami agresywnymi, np. śrub.

POLICHLOREK WINYLU (PVC)

Polichlorek winylu, znany szerzej jako PVC, jest jednym z najczęściej stosowanych i najtańszych tworzyw sztucznych. Jego cechy, takie jak wysoka wytrzymałość mechaniczna, odporność na działanie chemikaliów oraz niepalność, czynią go wszechstronnym materiałem w wielu branżach, w tym w budownictwie. PVC nie przewodzi prądu i charakteryzuje się wysoką odpornością na rozciąganie, co czyni go idealnym materiałem na rury, powłoki kabli czy stolarkę okienną. Firma Bäcker Systems wykorzystuje PVC do produkcji nakładek ochronnych, które zapewniają trwałość i odporność w trudnych warunkach eksploatacyjnych.

POLIWĘGLAN (PC)

Poliwęglan to wyjątkowy materiał ceniony przede wszystkim za swoją transparentność i niezwykłą odporność na uderzenia. Jest również odporny na działanie wysokich temperatur i promieniowanie UV, co sprawia, że doskonale nadaje się do produkcji szyb, osłon, zadaszeń oraz świetlików. Firma Bäcker Systems wykorzystuje poliwęglan do produkcji elementów na zamówienie, które wymagają wytrzymałości i estetycznego wyglądu, na przykład osłon i szyb przemysłowych.

POLISTYREN (PS)

Polistyren jest stosunkowo tanim materiałem, często wykorzystywanym do produkcji jednorazowych przedmiotów, takich jak tacki, kubki czy elementy zabawek. Cechuje go wysoka sztywność, ale niestety ma niską odporność na temperaturę, jest łatwopalny i kruchy. W formie spienionej (styropianu) jest wykorzystywany do produkcji płyt izolacyjnych w budownictwie. Firma Bäcker Systems stosuje polistyren do produkcji elementów na indywidualne zamówienie, gdzie liczy się lekkość i prostota produkcji.

POLITETRAFLUOROETYLEN (PTFE)

Politetrafluoroetylen, znany szerzej jako teflon, wyróżnia się wyjątkową odpornością termiczną i chemiczną. To tworzywo jest również niezwykle śliskie, co sprawia, że żadne zanieczyszczenia nie przywierają do jego powierzchni. PTFE jest także hydrofobowy i wykazuje wysoką odporność na działanie płomieni. Dzięki swoim właściwościom jest szeroko stosowany w produkcji powłok, takich jak patelnie dopuszczone do kontaktu z żywnością, czy też w ubraniach z technologią Gore-Tex. Firma Bäcker Systems wykorzystuje PTFE do produkcji elementów na specjalne zamówienie, które muszą cechować się niskim współczynnikiem tarcia oraz wysoką odpornością na czynniki zewnętrzne.

POLIFLUOREK WINYLIDENU (PVDF)

Polifluorek winylidenu to tworzywo o znakomitej odporności chemicznej, termicznej i mechanicznej, co czyni je idealnym wyborem do środowisk narażonych na agresywne substancje chemiczne. PVDF jest również naturalnie niepalny, co sprawia, że jest stosowany w przemyśle chemicznym, spożywczym i farmaceutycznym. Dzięki odporności na warunki atmosferyczne PVDF znajduje zastosowanie w budowie maszyn i pojazdów. Firma Bäcker Systems produkuje z PVDF elementy przemysłowe przeznaczone do pracy w trudnych warunkach chemicznych i mechanicznych.

POLIOKSYMETYLEN (POM)

Polioksymetylen, znany ze swojej wysokiej wytrzymałości mechanicznej, sztywności i stabilności wymiarowej, jest idealnym tworzywem do precyzyjnych zastosowań. Charakteryzuje się doskonałymi właściwościami ślizgowymi i sprężystością, co czyni go popularnym wyborem w branżach takich jak motoryzacja czy elektronika. Firma Bäcker Systems wykorzystuje POM do produkcji precyzyjnych elementów o wąskich tolerancjach wymiarowych, takich jak tuleje, elementy ślizgowe i elementy napędowe, które muszą działać bez zarzutu w wymagających warunkach eksploatacyjnych.

KOPOLIMER AKRYLONITRYLO-BUTADIENO-STYRENOWY (ABS)

ABS to materiał o wysokiej twardości, odporności na zarysowania i uszkodzenia mechaniczne. Jego nietoksyczność i odporność na działanie chemikaliów sprawiają, że jest popularny w produkcji elementów dla branży motoryzacyjnej oraz sprzętu AGD, takich jak obudowy, elementy deski rozdzielczej czy kołpaki. Tworzywo to wyróżnia się także dobrą izolacyjnością cieplną, co czyni je wszechstronnym materiałem w przemyśle. Firma Bäcker Systems wykorzystuje ABS do produkcji elementów technicznych, które muszą charakteryzować się wysoką odpornością na zużycie i precyzją wykonania.

DUROPLAST

Duroplast, znany także jako bakelit, to pierwsze w pełni syntetyczne tworzywo sztuczne wynalezione przez człowieka. Charakteryzuje się wyjątkową odpornością termiczną, sztywnością i stabilnością wymiarową, co czyni go idealnym materiałem do produkcji elementów, które muszą pracować w wysokich temperaturach, takich jak części kotłów czy kominki. Dzięki doskonałym właściwościom izolacyjnym, duroplast nie przewodzi prądu ani ciepła, co czyni go popularnym materiałem w branży elektrycznej. Firma Bäcker Systems stosuje duroplast do produkcji uchwytów kulistych, cylindrycznych oraz pokręteł zaciskowych, zapewniając solidność i trwałość tych elementów.