1. Taxa de contracció
La forma i el càlcul de la contracció de l'emmotllament termoplàstic són els esmentats anteriorment. Els factors que afecten la contracció de l'emmotllament dels termoplàstics són els següents:
1. Tipus de plàstic Durant el procés d'emmotllament de plàstics termoplàstics, a causa de factors com els canvis de volum causats per la cristal·lització, una forta tensió interna, una gran tensió residual congelada a les peces de plàstic, una forta orientació molecular, etc., la taxa de contracció és inferior a aquesta. de plàstics termoestables. Interval de contracció més gran i més ampli, direccionalitat òbvia i després de l'emmotllament.
2. Característiques de les peces de plàstic Quan es modela, el material fos entra en contacte amb la superfície de la cavitat i la capa exterior es refreda immediatament per formar una closca sòlida de baixa densitat. A causa de la mala conductivitat tèrmica del plàstic, la capa interior de la peça de plàstic es refreda lentament per formar una capa sòlida d'alta densitat que es redueix molt. Per tant, aquells amb parets gruixudes, refredament lent i capes gruixudes d'alta densitat es reduiran més. A més, la presència o absència d'insercions i la disposició i la quantitat d'insercions afecten directament la direcció del flux del material, la distribució de la densitat i la resistència a la contracció. Per tant, les característiques de les peces de plàstic tenen un major impacte en la mida de la contracció i la direccionalitat.
3. Factors com la forma, la mida i la distribució de l'entrada d'alimentació afecten directament la direcció del flux del material, la distribució de la densitat, l'efecte de retenció de pressió i d'alimentació i el temps d'emmotllament. Les entrades d'alimentació directa i les entrades d'alimentació amb grans seccions transversals (especialment les de seccions més gruixudes) tenen una contracció més petita però una major direccionalitat, mentre que les entrades d'alimentació amb longituds més amples i més curtes tenen menys directivitat. Els que estan a prop de l'entrada d'alimentació o paral·lels a la direcció del flux de material es reduiran més.
4. Condicions d'emmotllament: la temperatura del motlle és alta, el material fos es refreda lentament, té una alta densitat i es redueix molt. Especialment per als materials cristal·lins, la contracció és més gran a causa de l'alta cristalinitat i el gran canvi de volum. La distribució de la temperatura del motlle també està relacionada amb el refredament intern i extern i la uniformitat de la densitat de la peça de plàstic, que afecta directament la contracció i la direccionalitat de cada peça. A més, la pressió de retenció i el temps també tenen un major impacte en la contracció. Si la pressió és alta i el temps és llarg, la contracció serà petita però direccional.
La pressió d'emmotllament per injecció és alta, la diferència de viscositat del material fos és petita, la tensió de cisalla entre capes és petita i el rebot elàstic després del desemmotllament és gran, de manera que la contracció es pot reduir adequadament. La temperatura del material és alta, la contracció és gran, però la direccionalitat és petita. Per tant, ajustar diversos factors com la temperatura del motlle, la pressió, la velocitat d'injecció i el temps de refredament durant l'emmotllament també pot canviar adequadament la contracció de la peça de plàstic.
Quan es dissenya el motlle, basant-se en el rang de contracció de diversos plàstics, el gruix de la paret i la forma de la peça de plàstic, la mida i la distribució de l'entrada d'alimentació, la taxa de contracció de cada part de la peça de plàstic es determina segons l'experiència i llavors es calcula la mida de la cavitat. Per a peces de plàstic d'alta precisió i quan és difícil controlar la taxa de contracció, els mètodes següents són generalment adequats:
Motlle de disseny:
①Configureu una taxa de contracció més petita per al diàmetre exterior de la peça de plàstic i una taxa de contracció més gran per al diàmetre interior per deixar espai per a la correcció després de la prova del motlle.
② Proveu el motlle per determinar la forma, la mida i les condicions d'emmotllament del sistema d'abocament.
③ Els canvis dimensionals de les peces de plàstic a postprocessar s'han de determinar després del postprocessament (la mesura s'ha de fer 24 hores després del desemmotllament).
④Corregiu el motlle segons la situació real de contracció.
⑤ Torneu a provar el motlle i canvieu les condicions del procés adequadament per corregir lleugerament el valor de contracció per complir els requisits de la peça de plàstic. imatge
2. Liquiditat
La liquiditat es divideix en tres categories:
① Bona fluïdesa: PA, PE, PS, PP, CA, poli(4) metilpentè;
②Resina de sèrie de poliestirè de fluïdesa mitjana (com ABS, AS), PMMA, POM, èter de polifenilè;
③ PC de poca fluïdesa, PVC dur, èter de polifenilè, polisulfona, poliarilsulfona, fluoroplàstics.
1. La fluïdesa dels plàstics termoplàstics es pot analitzar generalment a partir d'una sèrie d'índexs com ara el pes molecular, l'índex de fusió, la longitud del flux en espiral d'Arquimedia, la viscositat aparent i la relació de flux (longitud del flux/gruix de la paret de la part de plàstic).
Pes molecular petit, àmplia distribució de pes molecular, poca regularitat de l'estructura molecular, alt índex de fusió, llargada de flux en espiral, petita viscositat aparent i gran relació de flux tenen una bona fluïdesa. Per als plàstics amb el mateix nom de producte, heu de consultar les instruccions per determinar si la fluïdesa és adequada. Per emmotllament per injecció.
2. La fluïdesa de diversos plàstics també canvia a causa de diversos factors d'emmotllament. Els principals factors que influeixen són els següents:
① Temperatura Com més alta sigui la temperatura del material, més fluïdesa, però els diferents plàstics també tenen diferències, PS (especialment resistent als impactes i alt valor MFR), PP, PA, PMMA, poliestirè modificat (com ABS, AS) La fluïdesa de plàstics com ara , PC i CA canvien molt amb la temperatura. Per a PE i POM, l'augment o la disminució de la temperatura té poc impacte en la seva fluïdesa. Per tant, el primer hauria d'ajustar la temperatura per controlar la fluïdesa durant l'emmotllament.
② A mesura que augmenta la pressió de l'emmotllament per injecció a pressió, el material fos estarà subjecte a un cisallament més gran i la fluïdesa també augmentarà. Especialment el PE i el POM són més sensibles, de manera que la pressió d'emmotllament per injecció s'ha d'ajustar durant l'emmotllament per controlar la fluïdesa.
③La forma, la mida, la disposició del sistema d'abocament de l'estructura del motlle, el disseny del sistema de refrigeració, la resistència al flux de material fos (com ara l'acabat superficial, el gruix de la secció del canal d'alimentació, la forma de la cavitat, el sistema d'escapament) i altres factors afecten directament el flux de material fos al cavitat La fluïdesa real dins de la fosa disminuirà si es redueix la temperatura del material fos i augmenta la resistència a la fluïdesa.
Quan es dissenya el motlle, s'ha de seleccionar una estructura raonable en funció de la fluïdesa del plàstic utilitzat. Durant l'emmotllament, factors com la temperatura del material, la temperatura del motlle, la pressió d'injecció i la velocitat d'injecció també es poden controlar per ajustar adequadament la situació d'ompliment per satisfer les necessitats d'emmotllament.
3. Cristalinitat
Els plàstics termoplàstics es poden dividir en dues categories: plàstics cristal·lins i plàstics amorfs (també coneguts com a amorfs) segons el fet que no cristal·litzen quan es condensan.
L'anomenat fenomen de cristal·lització és que quan el plàstic passa d'un estat fos a un estat condensat, les molècules es mouen de manera independent i estan completament desordenades, i les molècules deixen de moure's lliurement i s'instal·len en una posició lleugerament fixa, i hi ha una tendència a les molècules que s'han d'ordenar en un model regular. fenomen.
L'estàndard d'aparença per distingir aquests dos tipus de plàstics depèn de la transparència de les peces de plàstic de paret gruixuda. Generalment, els materials cristal·lins són opacs o translúcids (com POM, etc.), i els materials amorfs són transparents (com PMMA, etc.).
Tanmateix, hi ha excepcions. Per exemple, el poli(4)metilpentè és un plàstic cristal·lí però té una gran transparència, i l'ABS és un material amorf però no transparent.
Quan es dissenyen motlles i es seleccionen màquines d'emmotllament per injecció, s'ha de prestar atenció als requisits i precaucions següents per als plàstics cristal·lins:
① Es requereix molta calor per augmentar la temperatura del material a la temperatura de modelat, de manera que cal utilitzar equips amb gran capacitat de plastificació.
② S'allibera una gran quantitat de calor durant el refredament i la recuperació, de manera que s'ha de refredar completament.
③La diferència de gravetat específica entre l'estat fos i l'estat sòlid és gran, donant lloc a una gran contracció de l'emmotllament i propensa a la contracció i als porus.
④ Refrigeració ràpida, baixa cristal·linitat, petita contracció i alta transparència. El grau de cristalinitat està relacionat amb el gruix de la paret de la peça de plàstic. El gruix de la paret significa un refredament més lent, una major cristal·linitat, una major contracció i millors propietats físiques. Per tant, la temperatura del motlle dels materials cristal·lins s'ha de controlar segons sigui necessari.
⑤ Anisotropia significativa i gran tensió interna. Les molècules sense cristal·litzar després del desemmotllament tendeixen a continuar cristal·litzant, es troben en un estat de desequilibri energètic i són propenses a deformar-se i deformar-se.
⑥ El rang de temperatura de cristal·lització és estret i és fàcil que el material no fos s'injecti al motlle o que es bloquegi el port d'alimentació.
4. Plàstics termosensibles i plàstics fàcilment hidrolitzables
1. La sensibilitat tèrmica significa que alguns plàstics són més sensibles a la calor. Quan s'escalfa a altes temperatures durant molt de temps o la secció transversal de l'obertura d'alimentació és massa petita, o l'efecte de cisalla és gran, la temperatura del material augmenta i és propens a la decoloració, la degradació i la descomposició. Aquest tipus de tendència Els plàstics amb propietats especials s'anomenen plàstics sensibles a la calor.
Com ara PVC rígid, clorur de polivinilidè, copolímer d'acetat de vinil, POM, policlorotrifluoroetilè, etc. Quan els plàstics sensibles a la calor es descomponen, produeixen monòmers, gasos, sòlids i altres subproductes. En particular, alguns gasos de descomposició són irritants, corrosius o tòxics per al cos humà, equips i motlles.
Per tant, s'ha de prestar atenció al disseny del motlle, la selecció de la màquina d'emmotllament per injecció i el modelat. S'ha de seleccionar una màquina d'emmotllament per injecció de cargol. La secció transversal del sistema d'abocament ha de ser gran. El motlle i el barril han d'estar cromats. No hi hauria d'haver cap material de retard de cantonada. La temperatura d'emmotllament i el contingut de plàstic s'han de controlar estrictament. Afegiu estabilitzadors per debilitar les seves propietats sensibles a la calor.
2. Fins i tot si alguns plàstics (com ara PC) contenen una petita quantitat d'humitat, es descompondran a alta temperatura i alta pressió. Aquesta propietat s'anomena hidrolització, i s'ha d'escalfar i assecar amb antelació.
5. Fissures per tensió i fractura de la fosa
1. Alguns plàstics són sensibles a l'estrès. Són propensos a l'estrès intern durant l'emmotllament i són fràgils i fàcils de trencar. Les peces de plàstic es trencaran sota l'acció de la força externa o del dissolvent.
Per aquest motiu, a més d'afegir additius a les matèries primeres per millorar la resistència a les esquerdes, s'ha de prestar atenció a l'assecat de les matèries primeres i a una selecció raonable de condicions d'emmotllament per reduir l'estrès intern i augmentar la resistència a les esquerdes. S'ha de seleccionar una forma raonable de peça de plàstic i no s'han d'instal·lar insercions ni altres mesures per minimitzar la concentració d'estrès.
Quan es dissenya el motlle, s'ha d'augmentar el pendent de desemmotllament, s'ha de seleccionar una entrada d'alimentació i un mecanisme d'expulsió raonables, i la temperatura del material, la temperatura del motlle, la pressió d'injecció i el temps de refredament s'han d'ajustar adequadament durant el modelat per evitar el desemmotllament quan la peça de plàstic està massa fred i trencadís. , després de l'emmotllament, les peces de plàstic s'han de processar posteriorment per millorar la resistència a les esquerdes, eliminar l'estrès intern i prohibir el contacte amb dissolvents.
2. Quan el polímer fos amb un determinat flux de fosa supera un cert valor quan passa pel forat del broquet a una temperatura constant, es produiran esquerdes transversals evidents a la superfície de la fosa, que s'anomena ruptura de la fosa, que danyarà l'aspecte i el físic. propietats de la part plàstica.
Per tant, quan es seleccionen polímers amb cabals de fusió elevats, s'han d'augmentar les seccions transversals del broquet, el corredor i l'entrada d'alimentació, la velocitat d'injecció s'ha de reduir i la temperatura del material.
6. Rendiment tèrmic i velocitat de refrigeració
1. Diversos plàstics tenen propietats tèrmiques diferents, com ara la calor específica, la conductivitat tèrmica i la temperatura de distorsió de la calor. Els materials plastificants amb calor específic elevat requereixen molta calor, per la qual cosa s'ha de seleccionar una màquina d'emmotllament per injecció amb una gran capacitat de plastificació. Els plàstics amb altes temperatures de distorsió tèrmica poden tenir un temps de refredament curt i un desemmotllament primerenc, però s'ha d'evitar la deformació del refredament després del desemmotllament.
Els plàstics amb baixa conductivitat tèrmica tenen una velocitat de refredament lenta (com els polímers iònics, etc., que tenen una velocitat de refredament extremadament lenta), de manera que s'han de refredar completament i s'ha de millorar l'efecte de refrigeració del motlle. Els motlles de canal calent són adequats per a plàstics amb baixa calor específica i alta conductivitat tèrmica. Els plàstics amb alta calor específica, baixa conductivitat tèrmica, baixa temperatura de deformació tèrmica i velocitat de refredament lenta no afavoreixen l'emmotllament d'alta velocitat. S'ha de seleccionar una màquina d'emmotllament per injecció adequada i s'ha de reforçar la refrigeració del motlle.
2. Diversos plàstics requereixen una velocitat de refrigeració adequada segons les seves característiques tipus i la forma de les peces de plàstic. Per tant, el motlle ha d'estar equipat amb un sistema de calefacció i refrigeració segons els requisits d'emmotllament per mantenir una determinada temperatura del motlle. Quan la temperatura del material augmenta la temperatura del motlle, s'ha de refredar per evitar la deformació de la peça de plàstic després del desemmotllament, escurçar el cicle d'emmotllament i reduir la cristal·linitat.
Quan la calor residual del plàstic no és suficient per mantenir el motlle a una temperatura determinada, el motlle ha d'estar equipat amb un sistema de calefacció per mantenir el motlle a una temperatura determinada per controlar la velocitat de refrigeració, assegurar la fluïdesa, millorar les condicions d'ompliment o controlar el refredament lent de la part plàstica. Eviteu el refredament desigual de les peces de plàstic de paret gruixuda a l'interior i a l'exterior i augmenteu la cristalinitat, etc.
Per a aquells que tinguin una bona fluïdesa, una gran àrea de modelat i una temperatura del material desigual, pot ser que s'hagi d'utilitzar alternativament calefacció o refrigeració o es poden utilitzar tant calefacció com refrigeració locals en funció de les condicions de modelat de les peces de plàstic. Per a això, el motlle ha d'estar equipat amb un sistema de refrigeració o calefacció corresponent.
7. Higroscopicitat
Com que hi ha diversos additius als plàstics, tenen diferents graus d'afinitat amb la humitat. Per tant, els plàstics es poden dividir aproximadament en dos tipus: els que absorbeixen la humitat, els que s'adhereixen a la humitat i els que no absorbeixen l'aigua i no són fàcils d'adherir a la humitat. El contingut d'humitat del material s'ha de controlar dins del rang admissible. En cas contrari, l'aigua es convertirà en gas o s'hidrolitzarà a alta temperatura i alta pressió, provocant que la resina faci escuma, redueixi la fluïdesa i tingui mala aparença i propietats mecàniques.
Per tant, els plàstics higroscòpics s'han de preescalfar mitjançant mètodes de calefacció i especificacions adequats segons sigui necessari per evitar la reabsorció d'humitat durant l'ús.
