1. Скорость усадки
Форма и расчет усадки термопластической формовки аналогичны указанным выше. Факторы, влияющие на формовочную усадку термопластов, следующие:
1. Типы пластиков. В процессе формования термопластичных пластиков из-за таких факторов, как изменение объема, вызванное кристаллизацией, сильное внутреннее напряжение, большое остаточное напряжение, застывшее в пластиковых деталях, сильная молекулярная ориентация и т. д., скорость усадки ниже, чем эта. из термореактивных пластиков. Больший и более широкий диапазон усадки, очевидная направленность и после формования.
2. Характеристики пластиковых деталей. При формовании расплавленный материал контактирует с поверхностью полости, и внешний слой сразу охлаждается с образованием твердой оболочки низкой плотности. Из-за плохой теплопроводности пластика внутренний слой пластиковой детали медленно остывает, образуя твердый слой высокой плотности, который сильно сжимается. Следовательно, те, у кого толстые стенки, медленное охлаждение и толстые слои высокой плотности, будут сжиматься сильнее. Кроме того, наличие или отсутствие вставок, а также расположение и количество вставок напрямую влияют на направление потока материала, распределение плотности и устойчивость к усадке. Следовательно, характеристики пластиковых деталей оказывают большее влияние на размер и направленность усадки.
3. Такие факторы, как форма, размер и расположение входного отверстия, напрямую влияют на направление потока материала, распределение плотности, эффект удержания давления и подачи, а также время формования. Входные отверстия для прямой подачи и входные отверстия с большим поперечным сечением (особенно с более толстым сечением) имеют меньшую усадку, но большую направленность, тогда как входные отверстия для подачи с более широкой и короткой длиной имеют меньшую направленность. Те, что расположены близко к входному отверстию подачи или параллельны направлению потока материала, будут сжиматься сильнее.
4. Условия формования: температура формы высокая, расплавленный материал медленно остывает, имеет высокую плотность и сильно сжимается. Особенно для кристаллических материалов усадка больше из-за высокой кристалличности и большого изменения объема. Распределение температуры формы также связано с внутренним и внешним охлаждением и однородностью плотности пластиковой детали, что напрямую влияет на усадку и направленность каждой детали. Кроме того, давление и время выдержки также оказывают большее влияние на усадку. Если давление велико, а время велико, усадка будет небольшой, но направленной.
Давление литья под давлением высокое, разница вязкости расплавленного материала невелика, напряжение сдвига между слоями невелико, а упругий отскок после извлечения из формы велик, поэтому усадку можно соответствующим образом уменьшить. Температура материала высокая, усадка большая, но направленность небольшая. Следовательно, регулирование различных факторов, таких как температура формы, давление, скорость впрыска и время охлаждения во время формования, также может соответствующим образом изменить усадку пластиковой детали.
При проектировании формы, исходя из диапазона усадки различных пластмасс, толщины стенок и формы пластиковой детали, размера и распределения входного отверстия, степень усадки каждой части пластиковой детали определяется на основе опыта и затем рассчитывается размер полости. Для высокоточных пластиковых деталей и в тех случаях, когда сложно контролировать степень усадки, обычно подходят следующие методы:
Дизайн формы:
①Установите меньшую степень усадки для внешнего диаметра пластиковой детали и большую степень усадки для внутреннего диаметра, чтобы оставить место для коррекции после испытания пресс-формы.
② Опробуйте форму, чтобы определить форму, размер и условия формования системы заливки.
③ Изменения размеров пластиковых деталей, подлежащих постобработке, должны быть определены после постобработки (измерения необходимо проводить через 24 часа после извлечения из формы).
④Исправьте форму в соответствии с фактической ситуацией усадки.
⑤ Попробуйте форму еще раз и соответствующим образом измените условия процесса, чтобы немного скорректировать значение усадки в соответствии с требованиями пластиковой детали. картина
2. Ликвидность
Ликвидность делится на три категории:
①Хорошая текучесть: ПА, ПЭ, ПС, ПП, КА, поли(4)метилпентен;
②Смола полистирола средней текучести (например, ABS, AS), ПММА, ПОМ, полифениленовый эфир;
③Плохая текучесть ПК, твердый ПВХ, полифениленовый эфир, полисульфон, полиарилсульфон, фторопласты.
1. Текучесть термопластических пластиков обычно можно анализировать по ряду показателей, таких как молекулярная масса, индекс расплава, длина потока по спирали Архимеда, кажущаяся вязкость и соотношение потоков (длина потока/толщина стенки пластиковой детали).
Малая молекулярная масса, широкое молекулярно-массовое распределение, плохая регулярность молекулярной структуры, высокий индекс плавления, большая длина спирального потока, небольшая кажущаяся вязкость и большой коэффициент текучести обладают хорошей текучестью. Для пластиков с тем же названием продукта необходимо проверить инструкцию, чтобы определить, подходит ли текучесть. Для литья под давлением.
2. Текучесть различных пластмасс также меняется из-за различных факторов формования. Основными факторами влияния являются следующие:
① Температура Чем выше температура материала, тем выше текучесть, но разные пластики также имеют различия, PS (особенно ударопрочный и с высоким значением MFR), PP, PA, PMMA, модифицированный полистирол (например, ABS, AS). Текучесть Пластики, такие как , PC и CA, сильно меняются в зависимости от температуры. Для ПЭ и ПОМ повышение или понижение температуры мало влияет на их текучесть. Поэтому в первом следует регулировать температуру для контроля текучести во время формования.
② По мере увеличения давления литья под давлением расплавленный материал будет подвергаться большему сдвигу, и текучесть также увеличится. В частности, полиэтилен и ПОМ более чувствительны, поэтому давление литья под давлением следует регулировать во время формования, чтобы контролировать текучесть.
③Форма, размер, расположение системы заливки конструкции формы, конструкция системы охлаждения, сопротивление течению расплавленного материала (например, качество поверхности, толщина сечения канала подачи, форма полости, система выпуска) и другие факторы напрямую влияют на поток расплавленного материала в полость Фактическая текучесть внутри расплава уменьшится, если температура расплавленного материала понизится, а сопротивление текучести увеличится.
При проектировании формы следует выбирать разумную структуру с учетом текучести используемого пластика. Во время формования также можно контролировать такие факторы, как температура материала, температура формы, давление впрыска и скорость впрыска, чтобы соответствующим образом регулировать ситуацию наполнения в соответствии с потребностями формования.
3. Кристалличность
Термопластичные пластики можно разделить на две категории: кристаллические пластики и аморфные (также известные как аморфные) пластики в зависимости от того, что они не кристаллизуются при конденсации.
Так называемое явление кристаллизации заключается в том, что при переходе пластика из расплавленного состояния в конденсированное состояние молекулы движутся независимо и полностью разупорядочены, а молекулы перестают свободно двигаться и занимают слегка фиксированное положение, при этом возникает тенденция к молекулы должны быть упорядочены в регулярную модель. явление.
Стандарт внешнего вида для различения этих двух видов пластика зависит от прозрачности толстостенных пластиковых деталей. Обычно кристаллические материалы непрозрачны или полупрозрачны (например, ПОМ и т. д.), а аморфные материалы прозрачны (например, ПММА и т. д.).
Однако есть исключения. Например, поли(4)метилпентен — кристаллический пластик, но обладает высокой прозрачностью, а АБС — аморфный материал, но непрозрачен.
При проектировании пресс-форм и выборе термопластавтоматов следует обращать внимание на следующие требования и меры предосторожности в отношении кристаллических пластмасс:
① Для повышения температуры материала до температуры формования требуется много тепла, поэтому необходимо использовать оборудование с большой пластифицирующей способностью.
② При охлаждении и рекуперации выделяется большое количество тепла, поэтому его необходимо полностью охладить.
③Разница в удельном весе между расплавленным и твердым состояниями велика, что приводит к большой усадке при формовании и склонности к усадке и образованию пор.
④Быстрое охлаждение, низкая кристалличность, небольшая усадка и высокая прозрачность. Степень кристалличности связана с толщиной стенок пластиковой детали. Толщина стенок означает более медленное охлаждение, более высокую кристалличность, большую усадку и лучшие физические свойства. Поэтому температуру формы кристаллических материалов необходимо контролировать по мере необходимости.
⑤ Значительная анизотропия и большое внутреннее напряжение. Некристаллизованные молекулы после извлечения из формы имеют тенденцию продолжать кристаллизоваться, находятся в состоянии энергетического дисбаланса и склонны к деформации и короблению.
⑥Диапазон температур кристаллизации узок, поэтому нерасплавленный материал может легко впрыскиваться в форму или блокироваться загрузочное отверстие.
4. Термочувствительные пластмассы и легкогидролизуемые пластмассы.
1. Термическая чувствительность означает, что некоторые пластмассы более чувствительны к нагреву. При длительном нагреве при высоких температурах, слишком маленьком поперечном сечении загрузочного отверстия или большом эффекте сдвига температура материала увеличивается, и он склонен к обесцвечиванию, деградации и разложению. Тенденция такого рода. Пластмассы с особыми свойствами называются термочувствительными пластиками.
Такие как жесткий ПВХ, поливинилиденхлорид, сополимер винилацетата, ПОМ, полихлортрифторэтилен и т. д. При разложении термочувствительных пластиков образуются мономеры, газы, твердые вещества и другие побочные продукты. В частности, некоторые газы разложения оказывают раздражающее, коррозионное или токсичное воздействие на организм человека, оборудование и плесень.
Поэтому следует уделять внимание конструкции пресс-форм, выбору литьевой машины и литью. Следует выбрать шнековую литьевую машину. Сечение сливной системы должно быть большим. Форма и ствол должны быть хромированы. Материала угловых лаг быть не должно. Температура формования и содержание пластика должны строго контролироваться. Добавьте стабилизаторы, чтобы ослабить его термочувствительные свойства.
2. Даже если некоторые пластмассы (например, ПК) содержат небольшое количество влаги, они разлагаются при высокой температуре и высоком давлении. Это свойство называется гидролизуемостью, и его необходимо заранее нагреть и высушить.
5. Растрескивание под напряжением и разрушение расплава.
1. Некоторые пластмассы чувствительны к нагрузкам. Они подвержены внутренним напряжениям во время формования, хрупкие и легко трескаются. Пластиковые детали треснут под действием внешней силы или растворителя.
По этой причине, помимо добавления в сырье добавок для повышения трещиностойкости, следует уделять внимание сушке сырья и разумному подбору условий формования для снижения внутренних напряжений и повышения трещиностойкости. Следует выбрать разумную форму пластиковой детали, не следует устанавливать вставки и другие меры для минимизации концентрации напряжений.
При проектировании формы необходимо увеличить наклон для извлечения из формы, выбрать разумный механизм подачи и выталкивания, а температуру материала, температуру формы, давление впрыска и время охлаждения следует соответствующим образом отрегулировать во время формования, чтобы избежать извлечения из формы при изготовлении пластиковой детали. слишком холодный и хрупкий. , после формования пластиковые детали должны быть подвергнуты постобработке для повышения трещиностойкости, устранения внутренних напряжений и предотвращения контакта с растворителями.
2. Когда расплав полимера с определенной скоростью течения расплава превышает определенное значение при прохождении через отверстие сопла при постоянной температуре, на поверхности расплава возникают явные поперечные трещины, что называется разрывом расплава, что приводит к повреждению внешнего вида и физических свойств. свойства пластиковой детали.
Поэтому при выборе полимеров с высокими скоростями течения расплава следует увеличивать сечения сопла, бегуна и питающего отверстия, уменьшать скорость впрыска и повышать температуру материала.
6. Тепловые характеристики и скорость охлаждения.
1. Различные пластмассы имеют разные термические свойства, такие как удельная теплоемкость, теплопроводность и температура теплового искажения. Для пластификации материалов с высокой удельной теплоемкостью требуется много тепла, поэтому следует выбирать термопластавтомат с большой производительностью пластификации. Пластмассы с высокими температурами тепловой деформации могут иметь короткое время охлаждения и преждевременное извлечение из формы, но после извлечения из формы необходимо предотвратить деформацию при охлаждении.
Пластмассы с низкой теплопроводностью имеют медленную скорость охлаждения (например, ионные полимеры и т. д., которые имеют чрезвычайно медленную скорость охлаждения), поэтому их необходимо полностью охладить и усилить эффект охлаждения формы. Горячеканальные формы подходят для пластмасс с низкой удельной теплоемкостью и высокой теплопроводностью. Пластмассы с высокой удельной теплоемкостью, низкой теплопроводностью, низкой температурой термической деформации и медленной скоростью охлаждения не способствуют высокоскоростному формованию. Необходимо выбрать подходящую машину для литья под давлением и усилить охлаждение формы.
2. Различные пластмассы требуют соответствующей скорости охлаждения в зависимости от их типовых характеристик и формы пластиковых деталей. Поэтому форма должна быть оборудована 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 пластиковой детали после извлечения из формы, сократить цикл формования и уменьшить кристалличность.
Когда отработанного тепла пластмассы 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. медленное остывание пластиковой детали. Предотвратить неравномерное охлаждение толстостенных пластиковых деталей внутри и снаружи, повысить кристалличность и т. д.
Для изделий с хорошей текучестью, большой площадью формования и неравномерной температурой материала может потребоваться поочередное использование нагрева или охлаждения или можно использовать как локальный нагрев, так и охлаждение, в зависимости от условий формования пластиковых деталей. Для этого форма должна быть оборудована соответствующей системой охлаждения или нагрева.
7. Гигроскопичность
Поскольку в пластиках присутствуют различные добавки, они имеют разную степень сродства к влаге. Таким образом, пластики можно условно разделить на два типа: те, которые впитывают влагу, те, которые прилипают к влаге, и те, которые не впитывают воду и с трудом прилипают к влаге. Содержание влаги в материале необходимо контролировать в допустимых пределах. В противном случае вода превратится в газ или гидролизуется под воздействием высокой температуры и высокого давления, что приведет к вспениванию смолы, снижению текучести и ухудшению внешнего вида и механических свойств.
Поэтому гигроскопичные пластмассы необходимо предварительно нагреть, используя соответствующие методы нагрева и соответствующие спецификации, чтобы предотвратить повторное поглощение влаги во время использования.
