Zastosowanie tworzyw sztucznych w branży grzewczej

Tworzywa sztuczne mają szerokie zastosowania w wielu dziedzinach. Jedną z mniej oczywistych jest branża grzewcza, która w ostatnim czasie coraz bardziej świadomie wybiera właśnie plastikowe wyroby. W tym artykule przybliżymy Wam, jakie zastosowanie mają tworzywa sztuczne na tym rynku i na co zwrócić uwagę w trakcie fazy projektowania.

Jeżeli myślimy o przechowywaniu gorących cieczy i zbiornikach ciśnieniowych, zazwyczaj mamy przed oczami duże pojemniki wykonane z metalu lub przychodzą nam na myśl materiały ceramiczne. Jednak inne materiały konstrukcyjne także mogą posłużyć do wykonania pokrywy kotłów grzewczych.

Tworzywa sztuczne – właściwości

Różne rodzaje tworzyw sztucznych, z których mogą być zrobione produkty, mają kilka zalet względem produktów wykonanych z metalu. Gdy weźmiemy je jeszcze w formie płynnej, to możemy za pomocą termoformowania rozdmuchać płytę tworzywa, przez co mogą przybrać różne kształty. Takie konstrukcje mogą być bardzo lekkie. Co ważne, w czasie termoformowania łańcuchy atomowe polimeru stają się zorientowane dwuosiowo i znacznie mocniejsze niż polimer macierzysty. Atutem są również koszty, bo oprzyrządowanie jest nawet 10-krotnie tańsze, niż w przypadku innych technologii (np. technologii wtryskiwania).

Pokrywy kotłów grzewczych z tworzyw sztucznych

Dzięki rozwijającym się technologiom produkcyjnym tworzywa sztuczne mogą być użyte również w wymagających warunkach, w jakich pracują urządzenia w branży grzewczej. Współpracujemy z wieloma firmami będącymi liderami w produkcji na tym rynku, co sprawia, że jesteśmy w stanie wykonać nawet skomplikowane kształty pokryw zawarte w projektach z tworzyw polimerowych oraz nadać zróżnicowany zestaw właściwości. Wykonujemy seryjną produkcję pokryw na zbiorniki buforowe. W dalszej części artykułu pokażemy, na co zwrócić uwagę podczas projektowania pokryw.

Co jest nam potrzebne do wyceny pokrywy kotła grzewczego (pokrywy buforowej) z tworzywa sztucznego?

Wymiary średnicy oraz wysokości pokrywy —są to 2 najistotniejsze informacje w tego typu projektach.

Rysunek techniczny lub model 3D pokrywy — jest to bardzo ważne, aby klienci dostarczali rysunki techniczne lub modele 3D, ponieważ dzięki temu jesteśmy w stanie zrozumieć ich koncepcję i wymagania.

Warunki użytkowania —jeśli pokrywy będą użytkowane na zewnątrz, niezbędne będzie dodanie stabilizatora UV (czynnik chroniący produkt przed szkodliwym promieniowaniem UV).

Jaką technologią wykonywane są pokrywy i z jakiego materiału?

Pokrywy wykonywane są technologią termoformowania. Z kolei najczęściej wybieranym materiałem z tworzyw sztucznych do produkcji pokryw jest ABS regranulat. Materiał ten charakteryzuje się wysoką wytrzymałością oraz odpornością na zarysowania. Takie właściwości wykazują tylko niektóre tworzywa sztuczne. Grubość płyty ABS, która przedstawia idealny stosunek jakości do ceny to 2 mm. Dzięki temy, pokrywa łatwo się nie odkształca. Jednocześnie dzięki strukturze drobnego moletu, pokrywa jest bardziej odporna na zarysowania.

Jakie formy potrzebne są przy produkcji pokryw i jaki jest czas ich wykonania?

Aby maksymalnie zredukować koszty wdrożeniowe w kwestii formy, rekomendujemy klientom użycie form drewnianych pokrytych kompozytem. Koszt takich konstrukcji jest zależny od średnicy i oscyluje najczęściej w przedziale od 1000 do 2000 PLN. Ponadto, wykonanie takiej formy nie zajmuje długo – jest to ok. 2-3 tygodnie, z czego najwięcej czasu poświęcone jest na zapewnienie odpowiednich warunków do schnięcia kompozytu na gotowej już drewnianej formie. Spośród wielu zalet takiej konstrukcji trzeba mieć świadomość jednej, dość istotnej wady – widoczna jest linia na obwodzie pokrywy. W miarę użytkowania i rozgrzania formy ta linia zanika, jednak dla niektórych klientów jest to nieakceptowalne. Mamy na to również rozwiązanie – proponujemy wówczas formy żywiczne lub aluminiowe, które są co prawda droższe, natomiast eliminują tę wadę estetyczną.

Co się stanie, jeśli średnica prototypowej pokrywy jednak nie jest odpowiednia?

Jeżeli średnica jest zbyt duża, wówczas nie ma najmniejszego problemu, aby bez konieczności dużych poprawek na formie, zmniejszyć średnicę i wrócić do poprzednich wymiarów. Potrzebujemy kilku dni na poprawę formy i wytworzenie nowych prototypów, które po wykonaniu trafiają od razu do klienta celem akceptacji. Proces zmniejszenia średnicy jest bezpłatny.

Jeżeli średnica jest zbyt mała — jest to niestety niekorzystna sytuacja. Zwiększenie średnicy jest również możliwe do uzyskania bez konieczności wykonywania nowej formy, jednak występuje tu kilka potencjalnych zagrożeń. Po pierwsze, istnieje ryzyko osłabienia formy. Kolejnym aspektem jest ryzyko wystąpienia śladów łączenia (wstawek) podczas procesu formowania. Proces zwiększenia średnicy jest dodatkowo płatny.

Czy możliwe jest wykonanie otworów na powierzchni pokrywy?

Tak, na powierzchni pokrywy możliwe jest wykonanie wielu otworów – wykonuje się je na etapie post-produkcyjnym zwany obróbką. Pokrywa wydobywana jest z formy bez żadnych otworów, a później zostaje dostarczona na stanowiska przeznaczone do obróbki, gdzie specjaliści zgodnie z dokumentacją techniczną wycinają odpowiednie otwory za pomocą plotera. Czy dużych zamówieniach seryjnej, korzystamy z gotowych szablonów aby obróbka wykańczająca była automatyczna. Istnieje również możliwość wykonania pokrywy bez żadnych otworów.

Cechy charakterystyczne pokryw wytworzonych przez Plastipol.

• Wysoka sztywność pokrywy przy stosunkowo niskiej masie.
• Występowanie przetłoczeń —ich istnienie jest konieczne, ponieważ zwiększają wytrzymałość konstrukcji, a ponadto detal jest łatwiejszy do wyciągnięcia z formy.
• Wysoka estetyka powierzchni — najczęściej wykonywane przez nas pokrywy mają strukturę molet, jednak nic nie stoi na przeszkodzie, aby były one gładkie.
• Niskie koszty wdrożeniowe w postaci formy – forma do produkcji pokryw waha się, w zależności od średnicy, od 1 000 do 2 000 PLN, co jest bardzo niskim kosztem w porównaniu np. do technologii wtryskiwania, gdzie ceny form zaczynają się od kilkudziesięciu tyś. zł.
• Krótki czas wdrożeniowy – standardowy czas wytworzenia formy to ok. 2-3 tygodnie.
• Użycie materiału wtórnego – do większości wykonywanych pokryw używamy regranulatu z kilku powodów: po pierwsze, jest to materiał już raz wykorzystany, dzięki czemu redukujemy ilość odpadów, co jest teraz szczególnie ważne w aspekcie globalnego ocieplenia. Po drugie, jest to materiał o niższej cenie w porównaniu do oryginału, natomiast jego właściwości pozostają bardzo zbliżone.
• Estetyczna powierzchnia wyrobu – dzięki nałożonej na materiał strukturze moletu (bardzo drobnego „piasku”) jesteśmy w stanie otrzymać pokrywę odporną na zarysowania bez żadnych dodatkowych powłok.

Na co należy zwrócić uwagę przy użytkowaniu pokrywy kotła grzewczego?

Podczas gdy pokrywy z metalu są narażone na korozję, to tworzywa sztuczne również mogą ulec zmianom pod wpływem warunków atmosferycznych i środowiska naturalnego. Najczęściej są narażone na promieniowanie UV co po kilku latach użytkowania mogą powodować kruchość wyrobu. Aby przeciwdziałać promieniom słonecznym oraz innemu napromieniowaniu pokrywy z polimerów, które są wykorzystywane na zewnątrz, zostają często pomalowane na czarno lub wzmocnione stabilizatorem UV. Ten kolor najlepiej pochłania promieniowanie, dzięki czemu materiał będący pod nim jest chroniony. Czarny kolor świetnie się sprawdza przy kamuflowaniu efektu starzenia się materiału (żółknięcia detalu). Warto także zwrócić uwagę na wysokość pokrywy. Jeżeli pokrywa jest wyższa od standardu rynkowego (około 15-30 mm wysokości) należy zastanowić się na pogrubieniem materiału do 3 mm, aby zachować sztywności i wytrzymałość produktu.

Podsumowanie

Bardzo szybko rozwijająca się branża grzewcza, coraz częściej sięga po komponenty z tworzyw. Takie zalety jak lekkość detali, niski koszt produkcji seryjnej czy odporność korozyjna są kluczowe przy rozwiązaniach produktowych w tej branży. Obecny kryzys gospodarczy tylko przyspiesza rozwiązania tworzywowe dla branży grzewczej i energetycznej. Zastosowania tworzyw sztucznych w branży grzewczej są coraz większe.

Przedmioty codziennego użytku z plastiku pod wieloma postaciami już od dawna przestały dziwić. Jego zastosowanie jest praktycznie nieograniczone (nawet w produkcji urządzeń optycznych). Jednak dzięki odpowiednim technologiom polimery mogą być doskonałym wyborem również w przemyśle. Tworzywa sztuczne stanowią coraz bardziej atrakcyjną alternatywę, a niższy koszt produkcji nie oznacza słabszych właściwości.

Jeśli potrzebujesz doradztwa z zakresu zastosowania tworzyw sztucznych w branży grzewczej, skontaktuj się z nami poprzez formularz kontaktowy lub bezpośrednio na naszego maila – kontakt@plastipol.pl.