Как делают пластик: крупный бизнес

Исходные компоненты поступают в загрузочный бункер по нескольким трубам. Рецептура для бампера состоит из 10–12 различных компонентов: полипропилен, каучук, красители, светостабилизаторы для защиты от ультрафиолета, термостабилизаторы, смазки, составы, отвечающие за степень кристаллизации и увеличивающие прочность конечного изделия. Большинство из них – продукты нефтепереработки.

Свойства базовых полимеров с точки зрения инжиниринга никакие, все необходимые характеристики им дарят добавки. Их производством Россия, увы, похвастаться не может. В результате 4–5% массы смеси тянут на 12–15% ее общей себестоимости.

Сплав с заданными параметрами создает экструдер. Несколько шнеков внутри него перемешивают и измельчают сырье, поступающее в виде порошков, крупы или гранул. Форма и количество «мясорубок» зависят от типа производимого материала. Каждый требует своего обращения: например, не боящийся нагрузок продукт обрабатывают так называемой жесткой сборкой. Состав для будущего бампера нагревают до 200–220 ºС, что переводит его в жидкое состояние.

Струи расплавленного пластика выходят из экструдера через стренговую головку. Она направляет жидкость в ванну с обычной водой, где состав практически мгновенно остывает. Отвердевшие нити передают по роликам на следующий этап – сушку. Здесь тоже ничего хитрого, банальный обдув воздухом.

На завершающем этапе стренги (те самые нити) попадают в гранулятор. Фрезы и роторы измельчают их в цилиндрические кусочки. В емкости для готовой продукции предусмотрено сито для разделения по размеру. Сквозь верхнюю ступень не проходят самые крупные частицы, на второй оседают эталонные образцы диаметром 2–6 мм, остальное отправляется еще ниже. Все, что не уложилось в норматив, идет на повторную переработку. Вся цепь механизмов не занимает в цехе московского завода «Полипластик», пожалуй, и десятка метров: очень компактное производство.

Прошедшие контроль качества гранулы расфасовывают по мешкам для отправки на место производства готовых пластмассовых изделий. Такая схема работы оптимальна с точки зрения затрат: заводы по переработке полимеров выпускают широкий спектр продукции для всех отраслей промышленности, транспортные компании перевозят не объемные детали, а относительно компактные мешки, а на финальной стадии для выплавки детали необходим минимум времени и техники.

Гранулами, поступившими на АВТОВАЗ, заполняют силосы объемом от 200 до 2000 л. Далее материал сушат и отправляют по трубопроводам, подвешенным под потолком, в цех. Каждый сорт – в свою установку, выплавляющую определенную деталь, ведь механические и прочие свойства панели в салоне, подкапотного щитка и бампера принципиально разные. Всего на местном производстве деталей интерьера и внешних элементов кузова используют 25–30 различных составов.

Преображение бесформенного содержимого мешков в законченную деталь происходит в термопластавтомате. Он снова разогревает гранулы до двух сотен градусов и под давлением загоняет их в пресс-форму. На заполнение массой и последующее охлаждение уходит 40–50 с, по истечении которых манипулятор выносит готовый элемент. Формы, к слову, импортного производства: корейские, португальские, итальянские. Заявленный срок службы не менее миллиона циклов. Компоненты для машин из пилотных партий, несколько десятков штук, приходят от производителя еще до поставки оборудования.

Стремясь сделать автомобиль легче, конструкторы уменьшают и толщину пластмассы. За последние пять лет бамперы усохли с 3,5–4 до 2–2,5 мм. Снижение прочности компенсируют миллиметровыми ребрами жесткости, для полного заполнения тонкой прессформы массу делают более текучей. Часть места в конструкции занял пенопласт. Его применение уменьшает массу и улучшает амортизирующие качества.

Перед окраской бамперы обжигают газовым пламенем. Таким образом пластик «активизируют» для контакта с грунтом. Весь процесс полностью автоматический, однако сложная форма некоторых моделей не по зубам роботам-малярам, поэтому перед нанесением лака непрокрашенные места корректируют люди. Молдинги, противотуманные фары и прочие решетки крепят вручную. Собранные детали отправляют на склад ждать вызова на сборочный конвейер. Новый передний бампер «Приора» получила два года назад. Он отвечает требованиям директивы 2003/102/ЕС по защите пешеходов. Для этого деталь сделали более податливой и внедрили нижний энергопоглощающий элемент.

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ

•Пластмасса, полимеры и связанные с ними материалы относительно молоды. Первые эксперименты с ними провели в середине XIX века, а активное использование началось в 1870-х.

•Большая проблема полимеров – их последующая переработка или утилизация. Попав в почву, изделия из пластика разлагаются в течение 100–400 лет. Даже изначально пригодные к переработке пластмассы зачастую полностью утрачивают это ценное качество. К примеру, нанесение грунта и эмали окисляет полимерный слой. Да и отчистить декор перед рециклингом – работа не из легких.

•Пластиковые бамперы с браком покраски попадают в камеру по второму кругу. При этом совсем не обязательно, что новая эмаль будет того же цвета, что и первая. Поцарапав новую белую машину и увидев на детали слой золотистого металлика, не грешите на дилера. Технологию двойной окраски допускает и завод-изготовитель, и производитель оборудования.

•Составы для бампера под покраску и для детали, остающейся черной, изрядно различаются. Первый должен надежно держать наносимые слои, второй – противостоять царапинам, реагентам, воздействию ультрафиолета, то есть иметь куда более крепкое покрытие. Для производителя пластика состав для бюджетной детали выйдет дороже, но за счет дополнительных работ бампер в цвет кузова в итоге опережает оппонента по стоимости.

•Жесткий и мягкий пластики в отделке салона часто характеризуют как «дешевый» и «дорогой». Эти определения верны. В первом случае из пресс-формы выходит деталь целиком, во втором – только ее каркас, основа. Следом ее покрывают податливым пенополиуретаном, поверх которого ложится декоративная пленка с шагренью. Промежуточный вариант – покрытие «софт-лук», мягкое на вид, но не на ощупь: к простой технологии прикладывают чуть более качественные материалы.

•Покраска деталей в массе – идеальный вариант для элементов, подверженных внешнему воздействию. По такой технологии изготавливают колпаки колес, а вот в интерьере практичное решение применяют далеко не все производители. Поэтому не удивляйтесь, когда какая-нибудь бытовая мелочь оставит черный шрам на серебристой планке передней панели.

•Вечные черные бамперы «Лады-Самара» вспоминают добрым словом тысячи автомобилистов. Создали этот шедевр вопреки логике: стеклонаполненный пенополиуретан дорог в производстве и непригоден для переработки. Именно поэтому аналогов ему уже не будет.

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

изготовленного состава включает несколько тестов в дополнение к обычным проверкам на прочность. Цвет пластины с помощью спектрофотометра сверяют с образцом, выбранным заказчиком. Затем изделие оценивают при различных типах освещения (на фото). Для элементов интерьера необходимо точное соответствие эталону. Гранулы, произведенные по утвержденному рецепту, могут иметь некоторые отклонения по цвету, так что в процессе производства проводится периодический контроль. Для панелей внутренней отделки есть еще одно ограничение – отсутствие бликов. Если на глянцевой поверхности блескомер дает до 50 единиц, то для салона подходит величина, на порядок меньшая. Наконец, устойчивость к царапинам тестирует прибор, рисующий на пластине сетку с установленным усилием. Избыток мягкого полипропилена в составе материала приводит к заметным белым царапинам. А вот повреждения на более жестком образце, где использован полиамид, почти незаметны. Испытание применимо и к бамперам: эти элементы окрашены далеко не на всех автомобилях.