Flera faktorer att beakta vid formsprutningsprocessen

Flera faktorer att beakta vid formsprutningsprocessen
1, Formen och beräkningen av krympning för termoplastisk formning är som nämnts tidigare, och de faktorer som påverkar krympningen av termoplastisk formning är följande:
1.1 Plastvarianter Under formningsprocessen av termoplastiska plaster, på grund av närvaron av volymförändringar orsakade av kristallisation, stark inre spänning, hög restspänning frusen i plasten och stark molekylär orientering, är krympningshastigheten större, med ett brett spektrum av krymphastigheter och uppenbar riktning jämfört med härdplast. Dessutom är krympningshastigheten efter formning, glödgning eller fuktjusteringsbehandling i allmänhet större än för värmehärdande plaster.
1.2 Karakteristika för plastdelar: Vid formning kyls det smälta materialet omedelbart ned för att bilda ett fast skal med låg densitet i kontakt med ytan av formhåligheten. På grund av plastens dåliga värmeledningsförmåga kyls det inre skiktet av plastdelen långsamt och bildar ett fast skikt med hög densitet med stor krympning. Så de med tjocka väggar, långsam kylning och tjocka högdensitetsskikt tenderar att dra ihop sig mer. Dessutom påverkar närvaron eller frånvaron av skär och layouten och kvantiteten av skär direkt riktningen för materialflödet, densitetsfördelningen och krympningsmotståndet, så plastdelarnas egenskaper har en större inverkan på krympningens storlek och riktning.
1.3 Formen, storleken och fördelningen av foderinloppet påverkar direkt materialflödets riktning, densitetsfördelning, tryckupprätthållande och matningseffekt samt formningstid. Direktmatningsporten och den stora tvärsektionen av matningsporten (särskilt de med tjockare tvärsnitt) har mindre krympning men större riktning, medan de med kortare bredd och längd på matningsporten har mindre riktning. De som är nära inloppet eller parallellt med materialflödets riktning kommer att uppleva större krympning.
1.4 Formningsförhållanden: Hög formtemperatur, långsam kylning av smält material, hög densitet och stor krympning, speciellt för kristallina material på grund av hög kristallinitet och stora volymförändringar, vilket resulterar i större krympning. Fördelningen av formtemperatur är också relaterad till den interna och externa kylningen och densitetslikformigheten hos plastdelar, vilket direkt påverkar storleken och riktningen av krympningen i varje del. Dessutom har bibehållande av tryck och tid också en betydande inverkan på kontraktionen, med högt tryck och lång tid som leder till liten men riktad kontraktion. Insprutningstrycket är högt, det smälta materialets viskositetsskillnad är liten, mellanskiktets skjuvspänning är liten och den elastiska återhämtningen efter urformningen är stor, så krympningen kan också minskas måttligt. Materialtemperaturen är hög, krympningen är stor, men riktningsförmågan är liten. Därför kan justeringsfaktorer såsom formtemperatur, tryck, insprutningshastighet och kylningstid under formningen också på lämpligt sätt ändra krympningen av plastdelen. Vid design av formen, baserat på krympningsintervallet för olika plaster, plastdelens väggtjocklek och form, storleken och fördelningen av matningsporten, bestäms krympningshastigheten för varje del av plastdelen baserat på erfarenhet och sedan beräknas kavitetsstorleken. För högprecisionsplastdelar och när det är svårt att kontrollera krympningshastigheten, bör följande metoder i allmänhet användas för att utforma formen: ① Ta en mindre krympningshastighet för plastdelens ytterdiameter och en större krympningshastighet för plastdelen. innerdiameter för att lämna utrymme för korrigering efter mögeltestning. ② Bestäm formen, storleken och formningsförhållandena för gjutsystemet genom formtestning. ③ Storleksförändringen på plastdelarna som ska efterbehandlas måste bestämmas efter 24 timmars urtagning av formen under mätningen. ④ Korrigera formen efter den faktiska krympningssituationen. ⑤ Försök med formen igen och justera processförhållandena något för att justera krympningsvärdet för att uppfylla kraven för plastdelen.
2, Likviditet
2.1 Termoplasternas flytbarhet kan i allmänhet analyseras från en serie index såsom molekylvikt, smältindex, Archimedes spiralflödeslängd, skenbar viskositet och flödesförhållande (flödeslängd/plastdelväggtjocklek). Med liten molekylvikt, bred molekylviktsfördelning, dålig molekylär strukturregelbundenhet, högt smältindex, lång spiralflödeslängd, låg skenbar viskositet och stort flödesförhållande är fluiditeten bra. För plaster med samma produktnamn måste instruktionerna kontrolleras för att avgöra om flytbarheten är lämplig för formsprutning. Enligt kraven för formdesign kan flytbarheten hos vanliga plaster grovt delas in i tre kategorier: ① god flytbarhet PA, PE, PS, PP, CA, poly (4) metylen; ② Polystyrenseriehartser med måttlig flytbarhet (såsom ABS, AS), PMMA, POM, polyfenyleneter; ③ Dålig flytbarhet PC, hård PVC, polyfenyleneter, polysulfon, polyarylsulfon, fluorplast.
2.2 Flytbarheten hos olika plaster varierar också på grund av olika formningsfaktorer, och de huvudsakliga påverkande faktorerna är följande:
① När temperaturen på materialet är hög ökar flytbarheten, men olika plaster har också skillnader. Flytbarheten hos plaster som PS (särskilt de med hög slagtålighet och MFR-värde), PP, PA, PMMA, modifierad polystyren (som ABS, AS), PC, CA etc. varierar mycket med temperaturen. För PE och POM har ökningen eller minskningen av temperaturen liten effekt på deras flytbarhet. Så den förstnämnda bör justera temperaturen för att kontrollera fluiditeten under formningen.
② När insprutningstrycket ökar utsätts det smälta materialet för större skjuvverkan och ökar dess flytbarhet, speciellt PE och POM är känsligare. Därför är det tillrådligt att justera insprutningstrycket under formningen för att kontrollera fluiditeten.
③ Formen, storleken, arrangemanget, kylsystemets design och flödesmotståndet hos smält material (såsom ytjämnhet, materialkanals tvärsnittstjocklek, kavitetsform, avgassystem) hos formstrukturens gjutsystem påverkar alla direkt det faktiska flödet av smält material i kaviteten. De faktorer som främjar temperatursänkningen och ökar flödesmotståndet hos smält material kommer att minska dess flödesmotstånd. Vid design av formen bör en rimlig struktur väljas baserat på flytbarheten hos den använda plasten. Under formning kan faktorer som materialtemperatur, formtemperatur, insprutningstryck och insprutningshastighet också kontrolleras för att på lämpligt sätt justera fyllningssituationen för att möta formningsbehoven.
3, Kristallinitet
Termoplaster kan delas in i två kategorier: kristallina plaster och amorfa (även känd som amorfa) plaster baserat på deras frånvaro av kristallisation under kondensation. Det så kallade kristallisationsfenomenet syftar på fenomenet där plastmolekyler rör sig oberoende och är helt i ett oordnat tillstånd från ett smält tillstånd till ett kondensationstillstånd, vilket resulterar i att molekylerna stoppar den fria rörligheten och följer en något fixerad position, med en tendens att arrangera molekylerna till en vanlig modell. Utseendestandarden för att särskilja dessa två typer av plast beror på genomskinligheten hos tjockväggiga plastdelar. I allmänhet är kristallina material ogenomskinliga eller halvtransparenta (som POM), medan amorfa material är transparenta (som PMMA). Det finns dock också undantag, som poly(4)-metylen, som är en kristallin plast men har hög transparens, och ABS, som är ett amorft material men inte är transparent.
Vid utformning av formar och val av formsprutningsmaskiner bör man vara uppmärksam på följande krav och försiktighetsåtgärder för kristallina plaster:
① Mängden värme som krävs för att höja materialtemperaturen till formningstemperaturen kräver användning av utrustning med hög mjukningskapacitet.
② Under kylning och återvinning frigörs en stor mängd värme och tillräcklig kylning är nödvändig.
③ Skillnaden i specifik vikt mellan smält tillstånd och fast tillstånd är stor, vilket resulterar i stor formkrympning och känslighet för krympning och porositet.
④ Snabb kylning, låg kristallinitet, liten krympning och hög transparens. Kristalliniteten är relaterad till plastdelars väggtjocklek, vilket leder till långsam kylning, hög kristallinitet, stor krympning och goda fysikaliska egenskaper. Därför måste formtemperaturen kontrolleras enligt kraven för kristallina material.
⑤ Betydande anisotropi och hög inre stress. Molekyler som inte har kristalliserat efter urformningen tenderar att fortsätta att kristallisera, förbli i ett energiobalanstillstånd och är benägna att deformeras och deformeras.
⑥ Kristallisationstemperaturområdet är smalt och det är lätt att injicera osmält material i formen eller blockera matningsporten.
4, Värmekänslig plast och lätt hydrolyserbar plast
4.1 Värmekänslighet hänvisar till tendensen hos vissa plaster att ändra färg, brytas ned och sönderdelas när materialtemperaturen ökar på grund av deras känslighet för värme, förlängd uppvärmningstid vid höga temperaturer eller liten tvärsnittsarea av matningsporten och hög skjuvning handling. Plaster med denna egenskap kallas värmekänsliga plaster. Såsom hård PVC, polyvinylidenklorid, vinylacetatsampolymer, POM, polytetrafluorokloretylen, etc. Värmekänslig plast producerar biprodukter såsom monomerer, gaser och fasta ämnen under sönderdelningen, särskilt vissa nedbrytningsgaser som har irriterande, frätande eller toxiska effekter på människokropp, utrustning och formar. Därför bör man ägna uppmärksamhet åt formdesign, val av formsprutningsmaskiner och formning. En formsprutningsmaskin av skruvtyp bör användas, och gjutsystemets tvärsnitt bör vara stort. Formen och materialcylindern ska vara förkromad och det ska inte finnas någon hörnfördröjning. Formningstemperaturen måste kontrolleras strikt och stabilisatorer måste tillsättas plasten för att försvaga dess termiska känslighet.
4.2 Vissa plaster (som PC), även om de innehåller en liten mängd vatten, sönderdelas under hög temperatur och högt tryck. Denna egenskap kallas hydrofilicitet, och den måste förvärmas och torkas.
5, Sprickbildning och smältbrott
5.1 Vissa plaster är känsliga för spänningar och är benägna att utsättas för inre spänningar och sprickor under formning. Plastdelar kan spricka under yttre krafter eller lösningsmedel. Därför, förutom att lägga till tillsatser för att förbättra råmaterialens sprickmotstånd, bör uppmärksamhet fästas vid torrhet och rimligt val av formningsförhållanden för att minska inre spänningar och öka sprickmotståndet. Och rimlig plastform bör väljas, och åtgärder som att sätta in inbäddade delar bör inte vidtas för att minimera spänningskoncentrationen så mycket som möjligt. Vid design av formen bör urtagningsvinkeln ökas och rimliga matningsportar och utstötningsmekanismer bör väljas. Under gjutning bör materialtemperaturen, formtemperaturen, insprutningstrycket och kyltiden justeras på lämpligt sätt för att undvika urformning när plastdelen är för kall och spröd. Efter formning bör plastdelen också genomgå efterbehandling för att förbättra dess sprickbeständighet, eliminera inre spänningar och förbjuda kontakt med lösningsmedel.
5.2 När en polymersmälta med en viss smältflödeshastighet passerar genom munstyckshålet vid en konstant temperatur och dess flödeshastighet överstiger ett visst värde, uppstår tydliga tvärgående sprickor på smältans yta, vilket kallas smältbrott och kan skada utseendet och fysikaliska egenskaper hos plastdelen. Därför, när man väljer polymerer med höga smältflödeshastigheter, är det nödvändigt att öka tvärsnittet av munstycken, löpare och matningsportar, minska formsprutningshastigheten och öka materialtemperaturen.
6, Termisk prestanda och kylhastighet
6.1 Olika plaster har olika termiska egenskaper såsom specifik värme, värmeledningsförmåga och termisk deformationstemperatur. Vid mjukning med hög specifik värme krävs hög värme och en formsprutningsmaskin med hög mjukningskapacitet bör väljas. Kylningstiden för plaster med hög termisk deformationstemperatur kan vara kort och avlägsnas tidigt, men kylningsdeformation bör förhindras efter urformningen. Plaster med låg värmeledningsförmåga har en långsam kylningshastighet (såsom joniska polymerer, som är extremt långsamma), så tillräcklig kylning är nödvändig för att förbättra formens kylningseffekt. Hot runner-formar är lämpliga för plaster med låg specifik värme och hög värmeledningsförmåga. Plast med hög specifik värme, låg värmeledningsförmåga, låg termisk deformationstemperatur och låg kylhastighet bidrar inte till höghastighetsgjutning. Det är nödvändigt att välja lämpliga formsprutningsmaskiner och stärka formkylningen.
6.2 Olika plaster måste bibehålla en lämplig kylningshastighet beroende på deras typegenskaper och form. Så formen måste vara utrustad med värme- och kylsystem enligt formningskraven för att upprätthålla en viss formtemperatur. När materialtemperaturen ökar formtemperaturen, bör den kylas för att förhindra deformation av plastdelen efter urtagning, förkorta formningscykeln och minska kristalliniteten. När restvärmen från plast är otillräcklig för att upprätthålla en viss temperatur i formen, bör ett värmesystem installeras för att hålla formen vid en viss temperatur, för att kontrollera kylningshastigheten, säkerställa fluiditet, förbättra fyllningsförhållandena eller kontrollera långsam kylning av plastdelarna, förhindra ojämn inre och yttre kylning av tjockväggiga plastdelar och öka kristalliniteten. För material med god flytbarhet, stor formningsyta och ojämn materialtemperatur är det ibland nödvändigt att använda uppvärmning eller kylning växelvis eller lokalt beroende på plastdelens formningssituation. För detta ändamål bör formen vara utrustad med motsvarande kyl- eller värmesystem.
7, Hygroskopicitet
På grund av olika tillsatser i plast har de olika grad av affinitet till vatten, så plast kan grovt delas in i två typer: hygroskopisk, vidhäftande och icke-absorberande. Vattenhalten i materialen måste kontrolleras inom det tillåtna intervallet, annars kommer vattnet att bli gas eller hydrolys sker under hög temperatur och tryck, vilket resulterar i hartsskumning, minskad likviditet och dåligt utseende och mekaniska egenskaper. Därför måste hygroskopiska plaster förvärmas med lämpliga uppvärmningsmetoder och specifikationer som krävs för att förhindra ytterligare fuktupptagning under användning.