Di Andy della fabbrica Baiyear
Aggiornato il 5 novembre 2022
1. Tasso di ritiro
Forma e calcolo del ritiro dello stampaggio termoplastico Come accennato in precedenza, i fattori che influenzano il ritiro dello stampaggio termoplastico sono i seguenti:
1.1 Varietà di plastica Durante il processo di stampaggio dei materiali termoplastici, a causa del cambiamento di volume causato dalla cristallizzazione, dal forte stress interno, dal grande stress residuo congelato nella parte in plastica e dal forte orientamento molecolare, il tasso di ritiro è superiore a quello delle plastiche termoindurenti.Inoltre, il ritiro dopo lo stampaggio, il ritiro dopo la ricottura o il trattamento di condizionamento dell'umidità è generalmente maggiore di quello della plastica termoindurente.
1.2 Caratteristiche delle parti in plastica Quando il materiale fuso entra in contatto con la superficie della cavità, lo strato esterno si raffredda immediatamente per formare un guscio solido a bassa densità.A causa della scarsa conduttività termica della plastica, lo strato interno della parte in plastica viene raffreddato lentamente per formare uno strato solido ad alta densità con ampio ritiro.Pertanto, lo spessore della parete, il raffreddamento lento e lo spessore dello strato ad alta densità si ridurranno notevolmente.Inoltre, la presenza o l'assenza di inserti, la disposizione e la quantità degli inserti influiscono direttamente sulla direzione del flusso del materiale, sulla distribuzione della densità e sulla resistenza al ritiro, quindi le caratteristiche delle parti in plastica hanno un impatto maggiore sulle dimensioni e sulla direzione del restringimento.
1.3 Fattori quali forma, dimensione e distribuzione dell'ingresso di alimentazione influenzano direttamente la direzione del flusso del materiale, la distribuzione della densità, l'alimentazione con mantenimento della pressione e il tempo di stampaggio.La porta di alimentazione diretta e la porta di alimentazione con sezione trasversale ampia (soprattutto sezione trasversale più spessa) hanno un restringimento ridotto ma un'ampia direzionalità, mentre la porta di alimentazione ampia e corta ha una direzionalità ridotta.Vicino all'apertura di alimentazione o parallelamente alla direzione del flusso del materiale, il ritiro è elevato.
1.4 Condizioni di stampaggio La temperatura dello stampo è elevata, il materiale fuso si raffredda lentamente, la densità è elevata e il ritiro è elevato, soprattutto per il materiale cristallino, il ritiro è maggiore a causa dell'elevata cristallinità e della grande variazione di volume.La distribuzione della temperatura dello stampo è anche correlata al raffreddamento interno ed esterno e all'uniformità della densità della parte in plastica, che influisce direttamente
Colpisce la dimensione e la direzione del restringimento di ciascuna parte.Inoltre, anche la pressione e il tempo di mantenimento hanno una grande influenza sulla contrazione, la contrazione è piccola ma la direzione è grande quando la pressione è alta e il tempo è lungo.La pressione di iniezione è elevata, la differenza di viscosità del materiale fuso è ridotta, lo stress di taglio tra gli strati è ridotto e il rimbalzo elastico dopo la sformatura è elevato, quindi il ritiro può essere adeguatamente ridotto, la temperatura del materiale è elevata, il ritiro è elevato , ma la direzionalità è piccola.Pertanto, anche la regolazione della temperatura dello stampo, della pressione, della velocità di iniezione, del tempo di raffreddamento e di altri fattori durante lo stampaggio può modificare adeguatamente il ritiro della parte in plastica.
Quando si progetta lo stampo, in base all'intervallo di ritiro delle varie plastiche, allo spessore della parete e alla forma della parte in plastica, alla forma, alle dimensioni e alla distribuzione della porta di alimentazione, il tasso di ritiro di ciascuna parte della parte in plastica è determinato dall'esperienza, e quindi viene calcolata la dimensione della cavità.Per le parti in plastica di alta precisione e quando è difficile controllare il tasso di ritiro, è necessario utilizzare i seguenti metodi per progettare lo stampo:
① Prendere il tasso di restringimento minore per il diametro esterno delle parti in plastica e il tasso di restringimento maggiore per il diametro interno, in modo da lasciare spazio per la correzione dopo la prova dello stampo.
②Il test dello stampo determina la forma, le dimensioni e le condizioni di stampaggio del sistema di colata.
③ Le parti in plastica da post-lavorare vengono post-lavorate per determinare la variazione dimensionale (la misurazione deve essere effettuata dopo 24 ore dalla sformatura).
④ Correggere lo stampo in base al ritiro effettivo.
⑤ Riprovare lo stampo e modificare le condizioni del processo per modificare leggermente il valore di ritiro per soddisfare i requisiti delle parti in plastica.
2. Liquidità
2.1 La fluidità dei materiali termoplastici può generalmente essere analizzata da una serie di indici quali peso molecolare, indice di fusione, lunghezza del flusso della spirale di Archimede, viscosità apparente e rapporto di flusso (lunghezza del processo/spessore della parete della plastica).Piccolo peso molecolare, ampia distribuzione del peso molecolare, scarsa regolarità della struttura molecolare, elevato indice di fusione, lunga lunghezza del flusso a spirale, bassa viscosità apparente e ampio rapporto di flusso, la fluidità è buona.nello stampaggio ad iniezione.In base ai requisiti di progettazione dello stampo, la fluidità delle plastiche comunemente utilizzate può essere approssimativamente suddivisa in tre categorie:
①Buona fluidità PA, PE, PS, PP, CA, poli(4)metil pentilene;
②Resina della serie polistirene (come ABS, AS), PMMA, POM, polifenilene etere con fluidità media;
③PC con scarsa fluidità, PVC duro, polifenilene etere, polisulfone, poliarilsulfone, fluoroplastica.
2.2 La fluidità delle varie plastiche cambia anche a causa di vari fattori di stampaggio.I principali fattori che influenzano sono i seguenti:
① Maggiore è la temperatura, maggiore è la fluidità del materiale, ma anche le diverse plastiche sono diverse, PS (particolarmente resistente agli urti e con alto valore MFR), PP, PA, PMMA, polistirene modificato (come ABS, AS), La fluidità di PC, CA e altre plastiche varia notevolmente con la temperatura.Per PE, POM, l'aumento o la diminuzione della temperatura ha scarso effetto sulla sua fluidità.Pertanto, il primo dovrebbe regolare la temperatura per controllare la fluidità durante lo stampaggio.
②Quando la pressione di iniezione aumenta, il materiale fuso verrà notevolmente tagliato e anche la fluidità aumenterà, in particolare PE e POM sono più sensibili, quindi la pressione di iniezione deve essere regolata per controllare la fluidità durante lo stampaggio.
③La forma, le dimensioni, il layout, il design del sistema di raffreddamento, la resistenza al flusso del materiale fuso (come finitura superficiale, spessore della sezione dell'avancrogiolo, forma della cavità, sistema di scarico) e altri fattori influenzano direttamente il flusso del materiale fuso nella cavità.La fluidità effettiva all'interno, se la temperatura del materiale fuso viene abbassata e la resistenza alla fluidità aumenta, la fluidità diminuirà.Quando si progetta lo stampo, è necessario selezionare una struttura ragionevole in base alla fluidità della plastica utilizzata.Durante lo stampaggio, è possibile controllare anche la temperatura del materiale, la temperatura dello stampo, la pressione di iniezione, la velocità di iniezione e altri fattori per regolare adeguatamente la situazione di riempimento per soddisfare le esigenze di stampaggio.
3. Cristallinità
Le materie termoplastiche possono essere suddivise in due categorie: plastiche cristalline e plastiche non cristalline (dette anche amorfe) in base alla loro assenza di cristallizzazione durante la condensazione.
Il cosiddetto fenomeno della cristallizzazione è che quando la plastica passa dallo stato fuso a quello di condensazione, le molecole si muovono in modo indipendente, completamente in uno stato disordinato, e le molecole smettono di muoversi liberamente, secondo una posizione leggermente fissa, e si verifica una tendenza per rendere la disposizione molecolare un modello normale.un fenomeno.
Come standard per giudicare l'aspetto di questi due tipi di plastica, dipende dalla trasparenza delle parti in plastica a pareti spesse della plastica.Generalmente, i materiali cristallini sono opachi o traslucidi (come POM, ecc.) e i materiali amorfi sono trasparenti (come PMMA, ecc.).Ma ci sono delle eccezioni, ad esempio il poli (4) metil pentilene è una plastica cristallina ma ha un'elevata trasparenza, l'ABS è un materiale amorfo ma non trasparente.
Quando si progetta uno stampo e si seleziona una macchina per lo stampaggio a iniezione, è necessario tenere conto dei seguenti requisiti e precauzioni per la plastica cristallina:
①Il calore richiesto affinché la temperatura del materiale raggiunga la temperatura di stampaggio è elevato e è necessario utilizzare apparecchiature con grande capacità di plastificazione.
②Il calore rilasciato durante il raffreddamento è elevato, quindi dovrebbe essere completamente raffreddato.
③ La differenza di gravità specifica tra lo stato fuso e lo stato solido è elevata, il ritiro dallo stampaggio è elevato e tendono a verificarsi fori e pori da ritiro.
④Raffreddamento rapido, bassa cristallinità, piccolo ritiro ed elevata trasparenza.La cristallinità è correlata allo spessore della parete della parte in plastica, lo spessore della parete si raffredda lentamente, la cristallinità è elevata, il ritiro è elevato e le proprietà fisiche sono buone.Pertanto, il materiale cristallino dovrebbe controllare la temperatura dello stampo come richiesto.
⑤ Anisotropia significativa e grande stress interno.Dopo la sformatura, le molecole non cristallizzate tendono a continuare a cristallizzare e si trovano in uno stato di squilibrio energetico, incline alla deformazione e alla deformazione.
⑥ L'intervallo di temperature di cristallizzazione è ristretto ed è facile iniettare materiale non fuso nello stampo o bloccare la porta di alimentazione.
4. Plastiche sensibili al calore e plastiche facilmente idrolizzate
4.1 Sensibilità termica significa che alcune plastiche sono più sensibili al calore e il tempo di riscaldamento è lungo ad alta temperatura o la sezione trasversale della porta di alimentazione è troppo piccola e quando l'azione di taglio è ampia, la temperatura del materiale aumenta ed è incline allo scolorimento, al degrado e alla decomposizione.Ha questa caratteristica.le plastiche sono chiamate plastiche sensibili al calore.Come PVC rigido, cloruro di polivinilidene, copolimero di acetato di vinile, POM, policlorotrifluoroetilene, ecc. Quando le plastiche sensibili al calore vengono decomposte, vengono generati sottoprodotti come monomeri, gas e solidi, in particolare alcuni gas decomposti sono irritanti, corrosivi o tossici al corpo umano, alle attrezzature e agli stampi.Pertanto, è necessario prestare attenzione alla progettazione dello stampo, alla scelta delle macchine per lo stampaggio a iniezione e allo stampaggio.Dovrebbero essere selezionate macchine per lo stampaggio a iniezione a vite.La sezione trasversale del sistema di colata dovrebbe essere grande.Lo stampo e la canna dovrebbero essere cromati e non dovrebbero esserci angoli.Aggiungi uno stabilizzatore per indebolirne le proprietà sensibili al calore.
4.2 Anche se alcune materie plastiche (come il PC) contengono una piccola quantità di acqua, si decomporranno ad alta temperatura e alta pressione.Questa proprietà è chiamata idrolisi facile, che deve essere riscaldata ed essiccata preventivamente.
5. Cracking da stress e frattura da fusione
5.1 Alcune materie plastiche sono sensibili allo stress e sono soggette a stress interno durante lo stampaggio e sono fragili e facili da rompere.Le parti in plastica si romperanno sotto l'azione di forze esterne o solventi.A tal fine, oltre ad aggiungere additivi alle materie prime per migliorare la resistenza alle crepe, si dovrebbe prestare attenzione all'essiccazione delle materie prime e le condizioni di stampaggio dovrebbero essere selezionate ragionevolmente per ridurre lo stress interno e aumentare la resistenza alle crepe.Dovrebbe essere scelta una forma ragionevole delle parti in plastica e non dovrebbero essere impostate misure come gli inserti per ridurre al minimo la concentrazione delle sollecitazioni.Durante la progettazione dello stampo, è necessario aumentare la pendenza di sformatura e selezionare una porta di alimentazione e un meccanismo di espulsione ragionevoli.Durante lo stampaggio, la temperatura del materiale, la temperatura dello stampo, la pressione di iniezione e il tempo di raffreddamento devono essere regolati adeguatamente per evitare la sformatura quando le parti in plastica sono troppo fredde e fragili.Dopo lo stampaggio, anche le parti in plastica devono essere post-trattate per migliorare la resistenza alle crepe, eliminare le tensioni interne e impedire il contatto con i solventi.
5.2 Quando il polimero fuso con una determinata portata di fusione passa attraverso il foro dell'ugello a temperatura costante e la sua portata supera un certo valore, evidenti crepe trasversali sulla superficie della fusione vengono chiamate frattura della fusione, che danneggerà l'aspetto e le proprietà fisiche del le parti in plastica.Pertanto, quando si selezionano polimeri con un elevato indice di fluidità, ecc., la sezione trasversale dell'ugello, del canale e della porta di alimentazione dovrebbe essere aumentata, la velocità di iniezione dovrebbe essere ridotta e la temperatura del materiale dovrebbe essere aumentata.
6. Prestazioni termiche e velocità di raffreddamento
6.1 Diverse materie plastiche hanno proprietà termiche diverse come calore specifico, conduttività termica e temperatura di deformazione termica.Quando si plastifica con un calore specifico elevato, è necessaria una grande quantità di calore e si dovrebbe selezionare una macchina per lo stampaggio a iniezione con una grande capacità di plastificazione.Il tempo di raffreddamento della plastica con elevata temperatura di distorsione termica può essere breve e la sformatura è anticipata, ma la deformazione da raffreddamento dovrebbe essere prevenuta dopo la sformatura.Le materie plastiche con bassa conduttività termica hanno una velocità di raffreddamento lenta (come i polimeri ionici, ecc.), quindi devono essere completamente raffreddate e l'effetto di raffreddamento dello stampo deve essere rafforzato.Gli stampi a canale caldo sono adatti per materie plastiche con basso calore specifico ed elevata conduttività termica.Le materie plastiche con elevato calore specifico, bassa conduttività termica, bassa temperatura di deformazione termica e velocità di raffreddamento lenta non favoriscono lo stampaggio ad alta velocità, è necessario selezionare macchine per lo stampaggio a iniezione adeguate e rafforzare il raffreddamento dello stampo.
6.2 Sono necessarie diverse materie plastiche per mantenere una velocità di raffreddamento adeguata in base al tipo, alle caratteristiche e alla forma delle parti in plastica.Pertanto, lo stampo deve essere dotato di un sistema di riscaldamento e raffreddamento in base ai requisiti di stampaggio per mantenere una determinata temperatura dello stampo.Quando la temperatura del materiale aumenta la temperatura dello stampo, è necessario raffreddarlo per evitare che le parti in plastica si deformino dopo la sformatura, abbreviare il ciclo di stampaggio e ridurre la cristallinità.Quando il calore residuo della plastica non è sufficiente per mantenere lo stampo a una determinata temperatura, lo stampo deve essere dotato di un sistema di riscaldamento per mantenere lo stampo a una determinata temperatura per controllare la velocità di raffreddamento, garantire la fluidità, migliorare le condizioni di riempimento o controllare la plastica le parti si raffreddino lentamente.Previene il raffreddamento irregolare all'interno e all'esterno delle parti in plastica a pareti spesse e migliora la cristallinità.Per quelli con buona fluidità, ampia area di stampaggio e temperatura del materiale non uniforme, a seconda delle condizioni di stampaggio delle parti in plastica, il riscaldamento o il raffreddamento vengono talvolta utilizzati alternativamente oppure il riscaldamento e il raffreddamento locali vengono utilizzati insieme.A questo scopo lo stampo dovrebbe essere dotato di un corrispondente sistema di raffreddamento o riscaldamento.
Orario di pubblicazione: 29 novembre 2022
