Dost často se dostaneme do situace, kdy by bylo potřeba rychle vyrobit nějaký funkční plastový díl bez větších nároků na dokonalost vzhledu. Vstřikování do formy použít nelze a obrábění bývá pracné a náročné na strojní vybavení. V této situaci může pomoci Shape-plast, speciální termoplast, který se chová jako modelína.
Shape-plast vyvinula firma Perstorp UK, Ltd. z Velké Británie, technicky je to lineární polyester s vysokou molekulovou hmotností odvozený od kaprolaktonu. Do ČR tento materiál dováží už asi šest let firma ELCHEMCo, s. r. o. z Prahy a dá se koupit ve specializovaných obchodech (například GM electronic) za cca 69 Kč v balení 50 g. Prodává se také ve větším balení ¼ nebo 1 kg. Shape-plast se může krátce charakterizovat jako ručně tvarovatelný termoplastický polymer.
Shape-plast se dodává v podobě malých plochých pilulek (pelet) bílé barvy. Má dobrou odolnost proti vodě, oleji a některým rozpouštědlům, leptají jej aromatická rozpouštědla a chlorované uhlovodíky.
Sáček s 50 g pelet
Shape-plast se dá použít asi do teploty 50°C, nad ní měkne a těsně pod teplotou 60°C se taví. Toho se využívá, nejjednodušším způsobem, jak plast kontrolovaně roztavit, je zalít ho vroucí vodou. Samozřejmě můžeme použít i proud horkého vzduchu (například z horkovzdušné pájecí stanice), nicméně teplota je tak mnohem méně pod kontrolou. Použití termostatu je nutností. Kolem teploty 200°C, kterou pájecí stanice snadno vyvine, se začíná plast rozkládat, nad 275°C vzplane.
Prodávané pelety mají průměr 3 – 5 mm
Při zahřívání se původně mléčně bílý plast stává kolem teploty 62°C průhledným, velmi dobře se dá pozorovat, jak teplota postupuje dovnitř kousků. Je přesně vidět okamžik, kdy je plast celý dostatečně prohřátý. Roztavený Shape-plast se neroztéká jako kapalina, ale stále přibližně drží tvar, asi jako hodně hustý med nebo zahřátá „rozpracovaná“ žvýkačka. Do jisté míry připomíná tavné lepidlo, ale zásadní rozdíl je v tom, že téměř nekape, a hlavně nelepí se na předměty. Dá se tvarovat jako plastelína i prsty, postupně při poklesu teploty houstne, tuhne až kolem 35°C. Je velmi dobře zpracovatelný a pokud nestačí ke zpracování několik minut, než vychladne, může se znovu zahřát a v práci pokračovat.
Vystydlý plast má podobné vlastnosti jako nylon, je tvrdý, pružný a houževnatý. Tvarovat lze po zahřátí opakovaně bez degradace materiálu, omezením je jen průnik nečistot do hmoty v průběhu míchání a hnětení. Výsledný výrobek se může používat při pracovních teplotách mezi -40 až téměř +50°C. Za pokojové teploty se dá krájet (jen velmi obtížně, je tuhý), brousit, pilovat, vrtat, frézovat i soustružit, jen se musí používat nízké otáčky a nedovolit zahřátí nad 50°C. Pevnost v tahu je až 580 kg/cm².
Shape-plast je velmi univerzální, budu citovat z firemního popisu, který nepřehání: „… má mnoho použití pro hobby, modeláře, vynálezce, konstruktéry, pro vývoj a stavbu stavbu různých prototypů, spojování mechanických prvků v kovovýrobě, protetických dlah, kluzná uložení, spojovací upevňovací prvky, drobnosti v elektronice, držáky LED a jiných součástek, svítilen, robotů, ortopedické pomůcky, modely pro vakuové tvarování, rychlé opravy a různé DIY projekty, užitečné drobnosti …“ . Z tohoto výčtu bych zdůraznil velmi snadnou výrobu nejrůznějších uzávěrů, přechodek a držáčků, využít můžeme i toho, že plast je výborným izolantem. Velmi dobře lze použít pro snímání tvaru a výrobu odlévacích forem pro pryskyřice, pro vyplnění chybějícího materiálu a přeplátování prasklin.
Ohřívání ve vodě dovoluje mít teplotu nejlépe pod kontrolou, ale osobně dávám přednost zahřívání horkým vzduchem o teplotě 100 až 150°C, které se dá opakovat a průběžně si při delší práci a úpravách pomocí nástrojů materiál přihřívat. Podobně je vhodné si předehřát i špachtličky (obrácenou stranu nerezové pinzety) nebo ostří lámacího nože.
Ukázka na fotografiích vytvořená jako příklad použití řeší následující problém: V materiálu (sendvitch se základem z polyetylénu a povrchovými vrstvami z hliníkové slitiny) je otvor o průměru 8 mm, v jeho místě je potřeba vytvořit pevný otvor s vnitřním závitem pro šroub M5. (Pro srovnání je stejný původní otvor ještě jeden vedle.)
Šroub M5 jsem předem očistil, aby v závitu nezůstaly mechanické nečistoty ani mastnota. Roztavil jsem asi 15 pelet a zpracovat je na kuličku, tu pak vmáčknul do otvoru, z jedné a pak druhé strany předehřátou pinzetou jako špachtlí rozprostřel do šířky, tím byl otvor uzavřen. Pak následovalo krátké nahřátí. Doprostřed „zátky“ jsem prorazil pinzetou otvor, zasunul očištěný šroub a prsty z obou stran opakovaně vmáčknul plast do závitu. Další nahřátí. Obráceným koncem pinzety jsem trochu uhladil z obou stran povrch. Pak už zbylo jen čekat, až vše zchladne, jen průběžně hlídat kolmost polohy šroubu a jeho usazení doprostřed otvoru. Po zchladnutí jsem šroub vyšrouboval (vytvořil se plnohodnotný „lisovaný“ závit) a ze zadní strany nožem seříznul otřepky plastu, které tam zanesl šroub při prostrkování. Hotovo.
Pohled z přední strany s plastem uhlazeným do roviny
Pohled zezadu, plast víc vystupuje kvůli lepšímu vedení šroubu (vedle je stejný otvor jako ten výchozí)
Vytvořená přechodka má podobnou tuhost jako okolní materiál, šroub v závitu přesně sedí, pružnost klade odpor při otáčení (rozhodně se nevyšroubuje vibracemi) a podobný spoj je dokonce vodotěsný a samomazný. Včetně vychladnutí trvala práce necelých 10 minut.
Kat. 2