Автор: Энди с фабрики Baiyear
Обновлено 5 ноября 2022 г.
1. Скорость усадки
Форма и расчет усадки формовки термопласта. Как упоминалось выше, на усадку формовки термопласта влияют следующие факторы:
1.1 Разновидности пластиков. В процессе формования термопластов из-за изменения объема, вызванного кристаллизацией, сильным внутренним напряжением, большим остаточным напряжением, замороженным в пластиковой детали, и сильной молекулярной ориентацией, скорость усадки выше, чем у термореактивных пластмасс.Кроме того, усадка после формования, усадка после отжига или обработки влажностью обычно больше, чем у термореактивных пластмасс.
1.2 Характеристики пластиковых деталей. Когда расплавленный материал контактирует с поверхностью полости, внешний слой сразу же охлаждается, образуя твердую оболочку низкой плотности.Из-за плохой теплопроводности пластика внутренний слой пластиковой детали медленно охлаждается с образованием твердого слоя высокой плотности с большой усадкой.Таким образом, толщина стенки, медленное охлаждение и толщина слоя высокой плотности значительно уменьшатся.Кроме того, наличие или отсутствие вставок, а также расположение и количество вставок напрямую влияют на направление потока материала, распределение плотности и устойчивость к усадке, поэтому характеристики пластмассовых деталей оказывают большее влияние на размер и направление усадки.
1.3 Такие факторы, как форма, размер и расположение входного отверстия, напрямую влияют на направление потока материала, распределение плотности, подачу с удержанием давления и время формования.Порт прямой подачи и порт подачи с большим поперечным сечением (особенно с более толстым поперечным сечением) имеют небольшую усадку, но большую направленность, а широкий и короткий порт подачи имеют небольшую направленность.Рядом с портом подачи или параллельно направлению потока материала усадка большая.
1.4 Условия формования Температура формы высокая, расплавленный материал остывает медленно, плотность высокая, усадка большая, особенно для кристаллического материала, усадка больше из-за высокой кристалличности и большого изменения объема.Распределение температуры пресс-формы также связано с внутренним и внешним охлаждением и однородностью плотности пластиковой детали, что напрямую влияет на
Это влияет на размер и направление усадки каждой детали.Кроме того, давление и время удержания также оказывают большое влияние на сокращение: сокращение небольшое, но направление большое, когда давление высокое и время длительное.Давление впрыска высокое, разница вязкости расплавленного материала невелика, напряжение сдвига между слоями небольшое, а упругий отскок после извлечения из формы велик, поэтому усадку можно соответствующим образом уменьшить, температура материала высокая, усадка большая. , но направленность мала.Следовательно, регулирование температуры, давления, скорости впрыска, времени охлаждения и других факторов во время формования также может соответствующим образом изменить усадку пластиковой детали.
При проектировании формы в зависимости от диапазона усадки различных пластиков, толщины стенки и формы пластиковой детали, формы, размера и распределения порта подачи, степень усадки каждой части пластиковой детали определяется опытным путем. а затем рассчитывается размер полости.Для деталей из пластмасс высокой точности и когда сложно освоить степень усадки, для проектирования формы следует использовать следующие методы:
① Возьмите меньшую степень усадки для внешнего диаметра пластиковых деталей и большую степень усадки для внутреннего диаметра, чтобы оставить место для коррекции после испытания формы.
②Испытание пресс-формы определяет форму, размер и условия формования литниковой системы.
③ Пластиковые детали, подлежащие постобработке, подвергаются постобработке для определения изменения размеров (измерение должно быть выполнено через 24 часа после извлечения из формы).
④ Откорректируйте форму в соответствии с фактической усадкой.
⑤ Повторите попытку формования и измените условия процесса, чтобы немного изменить значение усадки в соответствии с требованиями пластиковых деталей.
2. Ликвидность
2.1 Текучесть термопластов обычно можно анализировать по ряду показателей, таких как молекулярная масса, индекс расплава, длина потока по спирали Архимеда, кажущаяся вязкость и коэффициент текучести (длина процесса/толщина стенки пластика).Малая молекулярная масса, широкое молекулярно-массовое распределение, плохая регулярность молекулярной структуры, высокий индекс плавления, большая длина спирального потока, низкая кажущаяся вязкость и большой коэффициент потока, хорошая текучесть.в литье под давлением.В соответствии с требованиями к конструкции пресс-формы текучесть обычно используемых пластмасс можно условно разделить на три категории:
①Хорошая текучесть ПА, ПЭ, ПС, ПП, КА, поли(4)метилпентилен;
②Смолы полистирольной серии (например, ABS, AS), ПММА, ПОМ, полифениленовый эфир со средней текучестью;
③Плохая текучесть ПК, твердый ПВХ, полифениленовый эфир, полисульфон, полиарилсульфон, фторопласт.
2.2 Текучесть различных пластмасс также меняется в зависимости от различных факторов формования.Основными факторами влияния являются следующие:
① Чем выше температура, тем выше текучесть материала, но разные пластики также различаются, PS (особенно ударопрочный и с высоким значением MFR), PP, PA, PMMA, модифицированный полистирол (например, ABS, AS), Текучесть ПК, СА и других пластиков сильно зависит от температуры.Для ПЭ, ПОМ повышение или понижение температуры мало влияет на его текучесть.Поэтому в первом случае следует регулировать температуру, чтобы контролировать текучесть во время формования.
②Когда давление впрыска увеличивается, расплавленный материал будет сильно сдвигаться, а текучесть также увеличится, особенно полиэтилен и ПОМ более чувствительны, поэтому давление впрыска следует регулировать, чтобы контролировать текучесть во время формования.
③Форма, размер, расположение, конструкция системы охлаждения, сопротивление течению расплавленного материала (например, обработка поверхности, толщина секции питателя, форма полости, вытяжная система) и другие факторы напрямую влияют на поток расплавленного материала в полости.Фактическая текучесть внутри: если снизить температуру расплавленного материала и увеличить сопротивление текучести, текучесть уменьшится.При проектировании формы следует выбирать разумную структуру в соответствии с текучестью используемого пластика.Во время формования можно также контролировать температуру материала, температуру формы, давление впрыска, скорость впрыска и другие факторы, чтобы правильно отрегулировать ситуацию наполнения в соответствии с потребностями формования.
3. Кристалличность
Термопласты можно разделить на две категории: кристаллические пластики и некристаллические (также известные как аморфные) пластики в зависимости от отсутствия у них кристаллизации при конденсации.
Так называемое явление кристаллизации заключается в том, что при переходе пластмассы из расплавленного состояния в конденсированное, молекулы движутся самостоятельно, совершенно в неупорядоченном состоянии, и молекулы перестают двигаться свободно, по слегка фиксированному положению, и возникает тенденция сделать молекулярную структуру нормальной моделью.явление.
В качестве стандарта оценки внешнего вида этих двух видов пластика он зависит от прозрачности толстостенных частей пластика.Обычно кристаллические материалы непрозрачны или полупрозрачны (например, ПОМ и т. д.), а аморфные материалы прозрачны (например, ПММА и т. д.).Но есть и исключения, например, поли(4)метилпентилен — кристаллический пластик, но обладает высокой прозрачностью, АБС — аморфный материал, но не прозрачный.
При проектировании формы и выборе термопластавтомата следует учитывать следующие требования и меры предосторожности для кристаллических пластмасс:
①Тепло, необходимое для повышения температуры материала до температуры формования, велико, поэтому следует использовать оборудование с большой пластифицирующей способностью.
②При охлаждении выделяется большое количество тепла, поэтому его следует полностью охладить.
③ Разница удельного веса между расплавленным и твердым состояниями велика, усадка при формовании велика, склонны к образованию усадочных отверстий и пор.
④Быстрое охлаждение, низкая кристалличность, небольшая усадка и высокая прозрачность.Кристалличность связана с толщиной стенок пластиковой детали, толщина стенок медленно охлаждается, кристалличность высокая, усадка большая, физические свойства хорошие.Следовательно, кристаллический материал должен контролировать температуру формы по мере необходимости.
⑤ Значительная анизотропия и большое внутреннее напряжение.После извлечения из формы некристаллизованные молекулы имеют тенденцию продолжать кристаллизоваться и находятся в состоянии энергетического дисбаланса, который склонен к деформации и короблению.
⑥ Диапазон температур кристаллизации узок, поэтому нерасплавленный материал легко впрыскивать в форму или блокировать порт подачи.
4. Термочувствительные пластмассы и легкогидролизуемые пластмассы.
4.1 Термическая чувствительность означает, что некоторые пластмассы более чувствительны к теплу, а время нагревания при высокой температуре велико или поперечное сечение порта подачи слишком мало, а когда срезывающее действие велико, температура материала увеличивается и склонна к обесцвечиванию, деградации и разложению.У него есть такая особенность.Пластики называются термочувствительными пластиками.Например, жесткий ПВХ, поливинилиденхлорид, сополимер винилацетата, ПОМ, полихлортрифторэтилен и т. д. При разложении термочувствительных пластиков образуются побочные продукты, такие как мономеры, газы и твердые вещества, особенно некоторые разложившиеся газы являются раздражающими, коррозионными или токсичными. к человеческому телу, оборудованию и формам.Поэтому следует уделять внимание конструкции пресс-форм, выбору термопластавтоматов и литью.Следует выбирать шнековые термопластавтоматы.Сечение литниковой системы должно быть большим.Форма и ствол должны быть хромированными, углов быть не должно.Добавьте стабилизатор, чтобы ослабить его термочувствительные свойства.
4.2 Даже если некоторые пластмассы (например, ПК) содержат небольшое количество воды, они разлагаются при высокой температуре и высоком давлении.Это свойство называется легким гидролизом, который необходимо заранее нагреть и высушить.
5. Растрескивание под напряжением и разрушение расплава.
5.1 Некоторые пластмассы чувствительны к нагрузкам, склонны к внутреннему напряжению во время формования, хрупкие и легко растрескиваются.Пластиковые детали треснут под действием внешней силы или растворителя.С этой целью, помимо введения в сырье добавок для повышения трещиностойкости, следует уделять внимание сушке сырья и разумно подбирать условия формования, позволяющие снизить внутренние напряжения и повысить трещиностойкость.Следует выбирать разумную форму пластиковых деталей и не следует устанавливать такие меры, как вставки, для минимизации концентрации напряжений.При проектировании формы следует увеличить наклон для извлечения формы и выбрать подходящее отверстие для подачи и механизм выброса.Во время формования температура материала, температура формы, давление впрыска и время охлаждения должны быть правильно отрегулированы, чтобы избежать извлечения из формы, когда пластиковые детали слишком холодные и хрупкие., После формования пластиковые детали также должны быть обработаны для повышения устойчивости к растрескиванию, устранения внутренних напряжений и предотвращения контакта с растворителями.
5.2 При прохождении расплава полимера с определенной скоростью течения расплава через отверстие сопла при постоянной температуре и скорости его потока, превышающей определенную величину, на поверхности расплава появляются явные поперечные трещины, называемые трещинами расплава, которые ухудшают внешний вид и физические свойства расплава. пластиковые детали.Поэтому при выборе полимеров с высокой скоростью течения расплава и т. д. следует увеличить сечение сопла, бегуна и подающего канала, уменьшить скорость впрыска и повысить температуру материала.
6. Тепловые характеристики и скорость охлаждения.
6.1 Различные пластмассы имеют разные термические свойства, такие как удельная теплоемкость, теплопроводность и температура термической деформации.При пластификации с высокой удельной теплотой требуется большое количество тепла, и следует выбирать термопластавтомат с большой производительностью пластификации.Время охлаждения пластика с высокой температурой тепловой деформации может быть коротким, а извлечение из формы происходит раньше, но после извлечения из формы следует предотвратить деформацию при охлаждении.Пластмассы с низкой теплопроводностью имеют медленную скорость охлаждения (например, ионные полимеры и т. д.), поэтому их необходимо полностью охладить и усилить охлаждающий эффект формы.Горячеканальные формы подходят для пластмасс с низкой удельной теплоемкостью и высокой теплопроводностью.Пластмассы с большой удельной теплоемкостью, низкой теплопроводностью, низкой температурой термической деформации и медленной скоростью охлаждения не способствуют высокоскоростному формованию, поэтому необходимо выбрать соответствующие термопластавтоматы и усилить охлаждение формы.
6.2 Различные пластмассы должны поддерживать соответствующую скорость охлаждения в зависимости от их типа и характеристик, а также формы пластмассовых деталей.Следовательно, форма должна быть оснащена системой нагрева и охлаждения в соответствии с требованиями формования для поддержания определенной температуры формы.Когда температура материала повышает температуру формы, ее следует охладить, чтобы предотвратить деформацию пластиковых деталей после извлечения из формы, сократить цикл формования и уменьшить кристалличность.Когда отработанного тепла пластика недостаточно для поддержания формы при определенной температуре, форма должна быть оборудована системой нагрева для поддержания формы при определенной температуре для контроля скорости охлаждения, обеспечения текучести, улучшения условий наполнения или контроля пластика. части медленно остыть.Предотвратите неравномерное охлаждение внутри и снаружи толстостенных пластиковых деталей и улучшите кристалличность.Для тех, у кого хорошая текучесть, большая площадь формования и неравномерная температура материала, в зависимости от условий формования пластиковых деталей иногда используют попеременно нагрев или охлаждение или совместно используют локальный нагрев и охлаждение.Для этого форма должна быть оборудована соответствующей системой охлаждения или нагрева.
Время публикации: 29 ноября 2022 г.
