Полистирол — термопласт, из которого льют прозрачные футляры и крышки, лотки, детали бытовых приборов и корпуса, не несущие большой нагрузки. Под одним названием идут два разных по поведению материала: общий полистирол (ПС, GPPS) и ударопрочный (УПС, HIPS). Если выбрать не тот, деталь либо лопнет от лёгкого удара, либо окажется непрозрачной там, где нужен «хрусталь». Ниже — чем они различаются, где материал работает, а где нет, и что проверить до запуска формы.
Два вида полистирола
| Критерий | Общий ПС (GPPS) | Ударопрочный (HIPS, УПС) |
|---|---|---|
| Внешний вид | Прозрачный, стекловидный | Непрозрачный, обычно белёсый до окрашивания |
| Поведение при ударе | Хрупкий: трескается, при падении может расколоться | Заметно устойчивее к удару: в состав введён каучук |
| Поверхность | Высокий блеск | Блеск обычно ниже, чем у общего ПС |
| Типичные изделия | Прозрачные футляры и крышки, лабораторная посуда, одноразовые изделия | Корпуса, лотки, внутренние детали бытовой техники, не нагруженные узлы |
Марку выбирают по техкарте поставщика сырья: свойства разных марок одного вида заметно расходятся. Общую логику выбора материала описывает статья какой пластик выбрать для литья, а чем термопласты вообще отличаются от реактопластов, — в отдельном материале.
Чем хорош полистирол в литье
| Заполнение формы | Материал аморфный и хорошо течёт, поэтому подходит для изделий со сложной геометрией и тонкими стенками |
| Усадка | У аморфных пластиков она обычно ниже, чем у кристаллизующихся ПП, ПЭ и ПА, и размеры предсказуемее. Разбор причин усадки — в статье усадка пластика при литье |
| Окрашивание | Хорошо принимает красители и мастербатч. О подборе цвета — цветоподбор по RAL |
| Влага | Полистирол слабо поглощает воду, поэтому сушка гранулята обычно не так критична, как для ПК или ПА; решающее слово за техкартой марки. Про сушку — сушка и подготовка сырья |
Ограничения, о которых лучше знать заранее
| Ограничение | Что это значит для детали | Что с этим делают |
|---|---|---|
| Хрупкость общего ПС | Тонкие защёлки и острые внутренние углы ломаются | Скругляют углы, равномерно задают стенку, при необходимости переходят на HIPS |
| Стойкость к жирам и растворителям | Контакт с маслами, спиртовыми и жирными средами может вызвать растрескивание под нагрузкой | Проверяют среду эксплуатации, выбирают другой материал, например ПП |
| Теплостойкость | Для горячих сред и нагрева на солнце материал размягчается раньше инженерных пластиков | Сверяют рабочую температуру с техкартой, при нагреве берут АБС или ПК |
| Свет на улице | Без стабилизаторов на солнце желтеет и становится ещё более хрупким | Для наружной эксплуатации берут марки с УФ-защитой или иной материал |
| Внутренние напряжения | Деталь может треснуть позже, в районе впуска или у отверстий | Продумывают положение впуска и режим охлаждения |
Полистирол, АБС и полипропилен: что взять под задачу
| Задача | Что обычно подходит | Почему |
|---|---|---|
| Прозрачная деталь без высоких нагрузок | Общий ПС | Прозрачность и блеск при простой переработке. Если нужна ударная прочность, смотрят в сторону ПК — литьё поликарбоната |
| Корпус под окраску или с повышенной нагрузкой | АБС | Жёстче и прочнее по ударной нагрузке, лучше держит нагрев — литьё АБС |
| Тара и изделия в контакте с жирами и химией | ПП или ПЭ | Химически стойки; разница между ними — в статье про литьё ПНД и ПП |
| Простой лоток или крышка небольшого размера | HIPS | Достаточная ударная прочность при лёгкой переработке и хорошей окрашиваемости |
Не путайте литьё полистирола с вспененным полистиролом (пенопластом): это другой материал и другой процесс, в статье он не рассматривается.
Что проверить до запуска формы
Вид и марка
Определите, нужна ли прозрачность и какая ударная нагрузка у детали: от этого зависит выбор ПС или HIPS, а затем марка по техкарте поставщика.
Среда и температура
Выпишите, с чем контактирует деталь (масла, спирты, моющие средства, солнце) и какой нагрев ожидается.
Геометрия
Проверьте радиусы, уклоны и равномерность стенки: хрупкому материалу вредят острые углы и резкие переходы. Про уклоны — формовочные уклоны, про стенку — толщина стенки детали.
Извлечение
Хрупкая деталь чувствительна к усилию выталкивания: площадь и расположение толкателей обсуждают заранее, см. выталкиватели пресс-формы.
Пробные отливки
По первым образцам проверяют размеры, цвет и прочность на реальной нагрузке, прежде чем запускать серию. Порядок — в статье испытание пресс-формы и пробные отливки.
Для упаковки и посуды учтите маркировку: у полистирола в системе обозначений переработки свой знак, он разобран в статье знак переработки на изделии. Допустимость контакта с пищевыми продуктами определяет конкретная марка сырья и документы поставщика, а не вид материала в целом.
На главной странице завод заявляет работу с любыми полимерными материалами, а на странице литья пластмасс на заказ — работу по чертежу, 3D-модели или образцу и пробную партию перед серией. Полистирол отдельной строкой среди материалов на сайте не назван, поэтому наличие нужной марки, объём и условия уточняйте при расчёте.
Часто задаваемые вопросы
Чем HIPS отличается от обычного полистирола?
В ударопрочный полистирол введён каучук, поэтому он заметно лучше переносит удар, но непрозрачен. Общий полистирол прозрачен и блестящ, зато хрупок.
Можно ли отлить прозрачную деталь из полистирола?
Да, для этого берут общий ПС. Нужна гладкая полированная поверхность формы и чистое сырьё: любой дефект виден на просвет. Подробнее — в материале прозрачное литьё пластиковых изделий.
Нужно ли сушить полистирол перед литьём?
Полистирол слабо поглощает влагу, поэтому сушка обычно не так важна, как для ПК или ПА. Окончательное требование указано в техкарте конкретной марки.
Подходит ли полистирол для улицы?
Без УФ-стабилизации — нет: на свету материал желтеет и становится хрупким. Для наружной эксплуатации выбирают стабилизированные марки или другой пластик.
Чем заменить полистирол, если детали не хватает прочности?
Чаще всего АБС: он прочнее на удар и лучше держит нагрев. Для прозрачных ударопрочных деталей смотрят в сторону поликарбоната. Окончательный выбор делает технолог при анализе чертежа.
Нужна деталь из полистирола?
Пришлите чертёж, 3D-модель или образец и опишите условия работы: подберём материал и рассчитаем форму и партию.
Читайте также: Литьё АБС · Усадка пластика при литье · Какой пластик выбрать для литья