Plastics_8_2016

w w w . p l a s t i c s . r u 40 СПЕЦТЕМА/ ДИЗАЙН ИЗДЕЛИЙ П Л А С Т И К С № 8 ( 1 5 9 ) 2 0 1 6 ные предприятия стремятся перерабатывать абсолютный минимум марок, способный обеспечить требуемую функцио- нальность. Принцип совместимости мож- но наблюдать на примере произ- водства фар. Ранее использование большого количества материалов в конструкции фары делало реци- клинг экономически невыгодным. В настоящее время проектиров- щики стремятся брать только одну группу материалов, а именно поли- карбонат. Линза, отражатель и рас- сеиватель могут изготавливаться из чистого поликарбоната, а корпус — из смеси ПК с АБС или ПБТ. После удаления металлических частей вся конструкция может подвергаться вторичной переработке с получени- ем на выходе ПК-смеси. Таким об- разом, можно взять этот материал для производства новых корпусов для фар, замкнув тем самым цикл вторичной переработки. Именно с требованиями к со- вместимости связана растущая популярность АБС. На рисунке 2 видно, что этот материал полно- стью совместим со многими тер- мопластами, а в ограниченной степени — почти со всеми из них. ПВХ, напротив, не может похва- статься хорошей совместимостью, и поэтому все реже используется в автомобилестроении. Легкость сборки В многокомпонентных изделиях желательно устранять или хотя бы сводить к минимуму количество неполимерных деталей, которые необходимо удалять перед вторич- ной переработкой полимерного изделия. Это могут быть винты, вставки, крепежные элементы, этикетки, адгезивы, краски, хромовое покрытие, металлизация. Их удаление подразумевает первичную обработку (разборку), за которой во мно- гих случаях следует вторичная обработка, например мойка для удаления бумажных этикеток. Так как разборка — это процесс, противоположный сборке, необходимо пересмотреть методы сборки с учетом тре- бований к минимизации количества непо- лимерных деталей (рис. 3). Здесь следует учесть два момента. Во- первых, сложность разборки, а во-вторых, сложность рециклинга соединенных дета- лей. При этом не следует забывать о том, что эти детали могут быть из одного и того же полимера, из разных, но совместимых ма- териалов или из полностью несовместимых. Проще всего работать с механическими соединениями. Соединения на защелках могут разбираться вручную или с помощью простых инструментов. Запрессованные де- тали, соединенные винтами или металличе- скими зажимами, разрушаются практически столь же просто. Соединения сваркой или с помощью адгезивов вызывают больше все- го проблем. Однако у сварных соединений есть преимущества — в них отсутствуют металлические элементы (за исключением индукционной сварки). Скрепленные с по- мощью растворителя детали также не со- держат ненужных материалов, однако этого нельзя сказать о клеевых соединениях. При этом в последних клей составляет лишь не- большую долю в общем объеме материала, и в некоторых случаях его наличием можно пренебречь. Соединения на защелках, формовка го- рячим воздухом и запрессовка — это луч- ший выбор для рециклинга. Однако любая конструкция представляет собой компро- мисс, и требования рециклинга являются лишь одним из факторов при ее разработке. Было бы неразумно жертвовать функцио- нальностью или сроком службы в пользу простоты рециклинга. При этом нужно по- нимать, что сейчас при создании конструк- ции того или иного изделия проектировщи- ки стали учитывать требования к вторичной переработке, тогда как ранее этот вопрос не поднимался. Иногда удается найти хорошие ком- промиссные решения. Например, можно сосредоточить неполимерные элементы в одной части изделия. Тогда при рециклинге эту часть можно отломить и утилизировать другими способами, а основную часть из- делия направить на вторичную переработку. Простота разборки Простота рециклинга (совместимые материалы) Простота рециклинга (несовместимые материалы) Метод соединения Соединения на защелках Запрессованные соединения Гибкий шарнир нет нет Формование горячим воздухом Ультразвуковая сварка Газовая сварка нет Сварка трением цилиндрических деталей нет Сварка трением нет Индукционная сварка Лазерная сварка Склеивание растворителем нет Склеивание адгезивом Металлические винты, вставки, шпильки Рисунок 3. Влияние метода соединения на рециклинг Просто Средне Сложно