СЕНСОРНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПОЛИМЕРОВ (ЧАСТЬ I)
Взаимосвязь между пластмассовой деталью и ее потребителем всегда была строго ориентирована на реализацию непосредственных функциональных задач, таких как обеспечение жесткости, износостойкости, снижение затрат и т.д.,
Но в последнее время были разработаны новые концепции, включающие и вторичные или непрямые задачи, стоящие перед деталями, такие как привлекательные рыночные свойства, новые представления о безопасности или же, в более обобщенном виде, взаимодействие между пользователем или окружающей его средой и пластмассовой деталью или же системой, в состав которой входят пластмассовые детали. Некоторые примеры связаны с получением удовлетворения для целого ряда чувств, это самый хорошо изученный аспект, или же с использованием чувств потребителя для достижения поставленных целей, это самый новый и наиболее многообещающий способ повышения возможностей и привлекательности всех устройств. Наиболее законченным примером является 'The Rinspeed Senso with zenMotion', концепт-кар, который способен реагировать на настроение своего водителя.
Привлекательные пластмассы соответствуют потребностям всех пяти органов чувств и даже более того
Пять органов чувств стимулируют импульсные покупки и оказывают воздействие на обдуманные покупки. Пластмассы хорошо приспособлены к тому, чтобы создавать привлекательные продукты, которые отвечают требованиям все пяти наших органов чувств, как показано на рисунке 'Пластмассы удовлетворяют потребности всех пяти наших органов чувств'.
Рисунок 1: Пластмассы удовлетворяют потребности всех пяти наших органов чувств
Полимеры помогают конструктору удовлетворить потребности всех пяти органов чувств и даже добиться соответствия еще одному в большей степени субъективному требованию, требованию удобства:
1. Имеется неограниченный диапазон возможностей для изменений эстетических параметров, формы, цвета, матовости/блеска, прозрачности/непрозрачности, а также свойств поверхности;
2. Тактильные свойства могут быть очень разнообразными: каучукоподобные и металлические, имитирующими ткань, древесину или кожу. В настоящее время модно, чтобы деталь была мягкой на ощупь;
3. Пластмассы способны приглушать звук, в особенности, пенопласты, каучуки и компаунды с высокими концентрациями. Полимеры широко используются в качестве материалов конструкторами внедорожных автомобилей;
4. Запах является важным фактором, который можно регулировать по потребности за счет выбора нужного полимера и специальных добавок;
5. Вкус является одной из основных проблем для упаковочной промышленности, для которой необходимы материалы, не обладающие собственным вкусом. Для некоторых более редких применений может быть получен специфический вкус за счет использования определенных добавок;
6. Удобство является субъективным ощущением, которое по-разному выражается у различных людей. Так, например, ощущение комфорта в автомобиле создается за счет тонкого сочетания общей окружающей среды внутреннего салона, освещения, конструкции кресел и устройств, акустической среды, запаха, простоты в управлении, температуры и т. д.
Способные использовать свои безграничные возможности пластмассы и композиты хорошо приспособлены к тому, чтобы обеспечивать:
• Свободу при конструировании: можно реализовать любые формы и размеры деталей, которые невозможно было бы создать при использовании металла ил древесины. Так, например, форма кузова автомобиля может внушать ощущение надежности, комфортности, элегантности, скорости, устойчивости, оригинальности...
• Окраска может усиливать ощущения, которые создаются под воздействием формы, и позволяет создавать продукт с индивидуальными параметрами, отграничивая его, тем самым, от конкурирующих товаров и привлекая к нему внимание на будущее. Эти огромные возможности широко используются в упаковочной отрасли, а также в автомобильной и строительной отраслях промышленности.
• Самое привлекательное поверхностное покрытие, самое разнообразное от гладкого класса А для кузовов автомобилей и панелей до зернистых, текстурированных...
• Простоту совместной обработки двух или более полимерных материалов для обеспечения реализации нескольких групп функций, если все необходимые параметры не совмещены в одном полимере, что обеспечивает чистоту линий, более гладкие поверхности без неэстетичных заклепок или сварных швов, и дает более высокое с эстетической точки зрения качество и более высокую оптимизацию аэро- и гидродинамических свойств. Монолитные двухцветные и прочие многоцветные детали используются различными отраслями, такими как: автомобильная, обувная, в также отраслью по производству бытовой техники.
• Тактильную приятность, амортизацию, гашение колебаний и шумопоглощение. Эти свойства приобретаются за счет сочетания различных универсальных свойств, таких как: жесткость, эстетические свойства, другие сенсорные свойства...Пенопласты широко используются для производства упаковки, постельных принадлежностей, сидений, тепло- и звукоизоляции...
• Возможности имитации древесины, металла, текстиля, камня и прочих традиционных материалов за счет основного окрашивания или же декорирования в процессе формования, что позволяет сократить или исключить операции заключительной отделки.
Пластмассы и композиты, победители в области эстетических свойств
Эстетический облик создается за счет сложного равновесия между формами, окрашиванием, спецификой поверхности и морфологии.
Стилизация формы и отделки
Пластмассовые и полимерные композиты обеспечивают:
1. Свободу конструирования: возможность реализации всех форм и размеров деталей, которые было невозможно создать из металла или древесины.
2. Возможность простого приспосабливания экспериментальной модели к массовому производству за счет универсальности технологических методов. Так, например, новые e-производственные технологии особенно хорошо приспосабливаются для производства одной или нескольких деталей; ручного наслоения, литья, реактивного литьевого прессования, термоформования и хорошо подходят для производство деталей для отдельных ниш рынка.
3. Возможность более частого обновления или модернизации линии продукции за счет более простой замены или модификации инструментов при работе с пластмассой по сравнению с работой с металлом.
Окрашивание и оптические свойства
Воспринимаемая нами окраска не является от природы присущим свойством, она зависит от освещения и многочисленных прочих факторов, таких как:
1. Соотношение прозрачности и непрозрачности;
2. Нужный оттенок;
3. Например, добавление металлического пигмента используется во многих полимерах для добавления как эстетической, так и функциональной ценности. Существует огромное количество различных марок с алюминиевыми пигментами, каждый из которых дает совершенно отличный от других вид или определенное функциональное свойство;
4. Необходимое соотношение блеска и матовости;
5. Поверхностные параметры и морфология детали;
6. Армирование, используемое в пластмассе. Иногда используются пластмассы, армированные углеволокном или же арамидным волокном для создания оригинального внешнего вида, который придает изделию современный вид в стиле «high-tech».
С учетом всего многообразия возможных решений, алюминиевые пигменты, представленные на приведенных ниже рисунках 'Алюминиевые пигменты в упаковке' и 'Спецэффекты окрашивания, создаваемые с помощью алюминиевых пигментов', дают примеры эффектов, которые можно получить за счет добавления окрашенных и обработанных алюминиевых чешуек (Silberline ).
Рисунок 2: Алюминиевые пигменты в упаковке
Рисунок 3: Спецэффекты окрашивания, создаваемые с помощью алюминиевых пигментов
Металлические эффекты, создаваемые с помощью алюминиевых пигментов (Silberline), могут быть самыми различными за счет окрашивания и обработки поверхности, формы, размера, характера поверхности пигмента, как можно увидеть на рисунках, представленных в «Галерее специальных эффектов» нашего сайта. Так, например, можно получить:
1. Эффект мерцания, который выглядит как яркий металлик с крупнозернистыми искрами. Эффект мерцания часто применяется для усиления впечатления трехмерности объекта за счет использования довольно небольших концентраций металлического пигмента для поддержания некоторой прозрачности полимера. Эффект мерцания можно сделать еще более привлекательным за счет добавления окрашивания с прозрачными пигментами или красителями.
2. Эффект яркой искры, который является традиционным металлическим эффектом. Получаемым за счет использования алюминиевых пигментов в полимерах, он характеризуется сильным металлическим блеском а, нередко, и заметной зернистостью. Использование целого ряда концентраций металлических пигментов в сочетании с прозрачными или непрозрачными хроматическими пигментами позволяет получать широкий спектр эффектов, которые характеризуются отчетливо различимыми металлическими искрами и блеском.
3. Эффект металлического блеска, который выражается в виде мягкого размытого и полупрозрачного металлического вида, аналогичного тому, который можно получить при использовании перламутровых красителей. Этого эффекта можно добиться только при использовании подходящего алюминиевого пигмента с очень низкими концентрациями в сочетании с прозрачными красителями.
4. Эффект точечной искры, который создается за счет сферической формы и отполированной поверхности используемых алюминиевых пигментов. Этот эффект реализуется в виде каскада сияющих точечных отражений света. Эффект может придавать «глубину» прозрачным полимерам за счет образования искрящегося отражения света, которое идет из-под полимерной поверхности. При использовании с прозрачными красителями и рассмотрении при ярком свете этот эффект представляется особенно грандиозным.
5. Эффект жидкого металла, представляющий собой яркий металлический эффект, внешне напоминающий чистый металл, такой как нанесенный слой алюминия или же полированная сталь. Он характеризуется гладким блеском жидкого металла и контролируемой зернистостью или же отсутствием зернистости. Эффект жидкого металла может также выглядеть как анодированный алюминий.
Помимо добавления красителей и пигментов в компаунды можно получать окрашивание также и с помощью:
1. Инкапсуляции непрерывной пленкой из полимера с другим окрашиванием или с нанесением печати, например, пленкой с декорированием в процессе формования-IMD или же пленкой с формованием заливкой (FIM).
2. Металлизации,
3. Окрашивания,
4. Термоформования многослойного листа,
5. Термической сублимации красителя,
6. Нанесения печати…
Красители представляют собой химические вещества, для которых может требоваться наличие соответствия общим и специальным стандартам или постановлениям, а также правилам обеспечения безопасности. Конструктор должен знать о том, насколько тот или иной краситель пригоден для обработки при требуемых температурах и в присутствии сред, необходимых для окрашивающей обработки.
Продолжение статьи смотрите на портале www.polymery.ru