1. Скорост на свиване
Формата и изчислението на свиването при термопластично формоване са както е споменато по-горе. Факторите, които влияят върху свиването при формоване на термопластите, са следните:
1. Пластмасови видове По време на процеса на формоване на термопластични пластмаси, поради фактори като промени в обема, причинени от кристализация, силно вътрешно напрежение, голямо остатъчно напрежение, замръзнало в пластмасовите части, силна молекулярна ориентация и т.н., скоростта на свиване е по-ниска от тази от термореактивни пластмаси. По-голям, по-широк диапазон на свиване, очевидна насоченост и след формоване.
2. Характеристики на пластмасовите части При формоване разтопеният материал влиза в контакт с повърхността на кухината и външният слой веднага се охлажда, за да образува твърда обвивка с ниска плътност. Поради лошата топлопроводимост на пластмасата, вътрешният слой на пластмасовата част се охлажда бавно, за да образува твърд слой с висока плътност, който се свива значително. Следователно тези с дебели стени, бавно охлаждане и дебели слоеве с висока плътност ще се свият повече. В допълнение, наличието или липсата на вложки и разположението и количеството на вложките пряко влияят върху посоката на потока на материала, разпределението на плътността и устойчивостта на свиване. Следователно характеристиките на пластмасовите части имат по-голямо влияние върху размера и посоката на свиване.
3. Фактори като форма, размер и разпределение на захранващия вход директно влияят върху посоката на потока на материала, разпределението на плътността, задържането на налягането и ефекта на подаване и времето за формоване. Директните входове за захранване и входовете за захранване с големи напречни сечения (особено тези с по-дебели секции) имат по-малко свиване, но по-голяма насоченост, докато входовете за захранване с по-широки и по-къси дължини имат по-малка насоченост. Тези, които са близо до захранващия отвор или са успоредни на посоката на потока на материала, ще се свият повече.
4. Условия на формоване: Температурата на формата е висока, разтопеният материал се охлажда бавно, има висока плътност и се свива значително. Особено за кристалните материали, свиването е по-голямо поради високата кристалност и голямата промяна на обема. Разпределението на температурата на матрицата също е свързано с вътрешното и външното охлаждане и равномерността на плътността на пластмасовата част, което пряко влияе върху свиването и посоката на всяка част. В допълнение, налягането и времето на задържане също имат по-голямо влияние върху свиването. Ако налягането е високо и времето е дълго, свиването ще бъде малко, но насочено.
Налягането при леене под налягане е високо, разликата във вискозитета на разтопения материал е малка, напрежението на срязване между слоевете е малко и еластичният отскок след изваждането е голям, така че свиването може да бъде подходящо намалено. Температурата на материала е висока, свиването е голямо, но насочеността е малка. Следователно регулирането на различни фактори като температура на матрицата, налягане, скорост на впръскване и време за охлаждане по време на формоване може също така да промени по подходящ начин свиването на пластмасовата част.
При проектирането на матрицата, въз основа на диапазона на свиване на различни пластмаси, дебелината на стената и формата на пластмасовата част, размера и разпределението на входа за захранване, степента на свиване на всяка част от пластмасовата част се определя въз основа на опита и след това се изчислява размерът на кухината. За високопрецизни пластмасови части и когато е трудно да се контролира скоростта на свиване, следните методи обикновено са подходящи:
Дизайнерска форма:
①Задайте по-малък процент на свиване за външния диаметър на пластмасовата част и по-голям процент на свиване за вътрешния диаметър, за да оставите място за корекция след тестване на формата.
② Изпробвайте формата, за да определите формата, размера и условията на формоване на системата за изливане.
③ Промените в размерите на пластмасовите части, подлежащи на последваща обработка, трябва да се определят след последваща обработка (измерването трябва да се извърши 24 часа след изваждането от формата).
④Коригирайте формата според действителната ситуация на свиване.
⑤Опитайте формата отново и променете условията на процеса по подходящ начин, за да коригирате леко стойността на свиване, за да отговаря на изискванията на пластмасовата част. снимка
2. Ликвидност
Ликвидността е разделена на три категории:
①Добра течливост: PA, PE, PS, PP, CA, поли(4)метилпентен;
②Смола от серията полистирол със средна течливост (като ABS, AS), PMMA, POM, полифенилен етер;
③Лоша течливост PC, твърд PVC, полифенилен етер, полисулфон, полиарилсулфон, флуоропластмаси.
1. Течливостта на термопластичните пластмаси обикновено може да се анализира от серия от показатели като молекулно тегло, индекс на стопилка, дължина на потока по Архимедова спирала, привиден вискозитет и съотношение на потока (дължина на потока/дебелина на стената на пластмасовата част).
Малко молекулно тегло, широко разпределение на молекулното тегло, лоша редовност на молекулната структура, висок индекс на стопилка, дълга дължина на спиралния поток, малък привиден вискозитет и голямо съотношение на потока имат добра течливост. За пластмаси със същото наименование на продукта трябва да проверите инструкциите, за да определите дали течливостта е подходяща. За леене под налягане.
2. Течливостта на различни пластмаси също се променя поради различни фактори на формоване. Основните влияещи фактори са следните:
① Температура Колкото по-висока е температурата на материала, толкова по-голяма е течливостта, но различните пластмаси също имат разлики, PS (особено устойчиви на удар и висока MFR стойност), PP, PA, PMMA, модифициран полистирен (като ABS, AS) Течливостта на пластмаси като , PC и CA се променят значително с температурата. За PE и POM повишаването или понижаването на температурата има малко влияние върху тяхната течливост. Следователно първият трябва да регулира температурата, за да контролира течливостта по време на формоването.
② Тъй като налягането при леене под налягане се увеличава, разтопеният материал ще бъде подложен на по-голямо срязване и течливостта също ще се увеличи. Особено PE и POM са по-чувствителни, така че налягането при леене под налягане трябва да се регулира по време на формоването, за да се контролира течливостта.
③Формата, размерът, оформлението на системата за изливане на структурата на матрицата, дизайнът на охладителната система, съпротивлението на потока на разтопен материал (като повърхностно покритие, дебелина на секцията на захранващия канал, форма на кухина, изпускателна система) и други фактори пряко влияят върху потока на разтопен материал в кухина Действителната течливост в стопилката ще намалее, ако температурата на разтопения материал се понижи и съпротивлението на течливост се увеличи.
При проектирането на матрицата трябва да се избере разумна структура въз основа на течливостта на използваната пластмаса. По време на формоването фактори като температура на материала, температура на матрицата, налягане на впръскване и скорост на впръскване също могат да бъдат контролирани, за да се регулира по подходящ начин ситуацията на пълнене, за да се отговори на нуждите на формоването.
3. Кристалност
Термопластичните пластмаси могат да бъдат разделени на две категории: кристални пластмаси и аморфни (известни също като аморфни) пластмаси според факта, че не кристализират при кондензиране.
Така нареченият феномен на кристализация е, че когато пластмасата премине от разтопено състояние в кондензирано състояние, молекулите се движат независимо и са напълно разстроени, и молекулите спират да се движат свободно и се установяват в леко фиксирана позиция и има тенденция за молекулите да бъдат подредени в правилен модел. явление.
Стандартът за външен вид за разграничаване на тези два вида пластмаси зависи от прозрачността на дебелостенните пластмасови части. Обикновено кристалните материали са непрозрачни или полупрозрачни (като POM и др.), а аморфните материали са прозрачни (като PMMA и др.).
Има обаче и изключения. Например поли(4)метилпентенът е кристална пластмаса, но има висока прозрачност, а ABS е аморфен материал, но не е прозрачен.
При проектиране на форми и избор на машини за леене под налягане трябва да се обърне внимание на следните изисквания и предпазни мерки за кристални пластмаси:
① Изисква се много топлина, за да се повиши температурата на материала до температурата на формоване, така че трябва да се използва оборудване с голям капацитет на пластифициране.
② Голямо количество топлина се отделя по време на охлаждане и възстановяване, така че трябва да бъде напълно охладено.
③Разликата в специфичното тегло между разтопеното състояние и твърдото състояние е голяма, което води до голямо свиване при формоване и склонност към свиване и пори.
④Бързо охлаждане, ниска кристалност, малко свиване и висока прозрачност. Степента на кристалност е свързана с дебелината на стената на пластмасовата част. Дебелината на стената означава по-бавно охлаждане, по-висока кристалност, по-голямо свиване и по-добри физически свойства. Следователно температурата на формата на кристалните материали трябва да се контролира според изискванията.
⑤ Значителна анизотропия и голямо вътрешно напрежение. Некристализираните молекули след деформиране са склонни да продължат да кристализират, намират се в състояние на енергиен дисбаланс и са склонни към деформация и изкривяване.
⑥Температурният диапазон на кристализация е тесен и е лесно неразтопеният материал да бъде инжектиран във формата или захранващият порт да бъде блокиран.
4. Топлочувствителни пластмаси и лесно хидролизируеми пластмаси
1. Термичната чувствителност означава, че някои пластмаси са по-чувствителни към топлина. Когато се нагрява при високи температури за дълго време или напречното сечение на захранващия отвор е твърде малко, или ефектът на срязване е голям, температурата на материала се повишава и той е склонен към обезцветяване, разграждане и разлагане. Този вид тенденция Пластмасите със специални свойства се наричат термочувствителни пластмаси.
Като твърд PVC, поливинилиден хлорид, съполимер на винил ацетат, POM, полихлоротрифлуоретилен и др. Когато чувствителните на топлина пластмаси се разлагат, те произвеждат мономери, газове, твърди вещества и други странични продукти. По-специално, някои газове от разлагането са дразнещи, корозивни или токсични за човешкото тяло, оборудване и форми.
Следователно трябва да се обърне внимание на дизайна на формата, избора на машина за леене под налягане и формоването. Трябва да се избере винтова машина за леене под налягане. Напречното сечение на системата за изливане трябва да е голямо. Формата и цевта трябва да са хромирани. Не трябва да има материал за изоставане на ъглите. Температурата на формоване и съдържанието на пластмаса трябва да бъдат строго контролирани. Добавете стабилизатори, за да отслабите чувствителните му свойства към топлина.
2. Дори някои пластмаси (като PC) да съдържат малко количество влага, те ще се разложат при висока температура и високо налягане. Това свойство се нарича хидролизируемост и трябва да се нагрее и изсуши предварително.
5. Напукване под напрежение и счупване на стопилка
1. Някои пластмаси са чувствителни към стрес. Те са склонни към вътрешно напрежение по време на формоване и са крехки и лесно се напукват. Пластмасовите части ще се напукат под действието на външна сила или разтворител.
Поради тази причина, в допълнение към добавянето на добавки към суровините за подобряване на устойчивостта на напукване, трябва да се обърне внимание на изсушаването на суровините и разумния избор на условия за формоване, за да се намали вътрешното напрежение и да се увеличи устойчивостта на напукване. Трябва да се избере разумна форма на пластмасовата част и не трябва да се монтират вложки и други мерки, за да се сведе до минимум концентрацията на напрежение.
При проектирането на матрицата трябва да се увеличи наклонът на изваждане от формата, трябва да се избере разумен механизъм за подаване и изхвърляне, а температурата на материала, температурата на формата, налягането на инжектиране и времето за охлаждане трябва да се регулират по подходящ начин по време на формоването, за да се избегне изваждане от формата, когато пластмасовата част е твърде студен и крехък. , след формоване, пластмасовите части трябва да бъдат подложени на последваща обработка, за да се подобри устойчивостта на пукнатини, да се елиминира вътрешното напрежение и да се забрани контактът с разтворители.
2. Когато стопилката на полимера с определена скорост на потока на стопилката надвиши определена стойност при преминаване през отвора на дюзата при постоянна температура, ще се появят очевидни напречни пукнатини на повърхността на стопилката, което се нарича разкъсване на стопилката, което ще повреди външния вид и физическите свойства на пластмасовата част.
Следователно, когато се избират полимери с високи скорости на потока на стопилката, напречните сечения на дюзата, плъзгача и захранващия отвор трябва да се увеличат, скоростта на впръскване трябва да се намали и температурата на материала трябва да се увеличи.
6. Топлинна производителност и скорост на охлаждане
1. Различните пластмаси имат различни топлинни свойства като специфична топлина, топлопроводимост и температура на топлинно изкривяване. Пластифициращите материали с висока специфична топлина изискват много топлина, така че трябва да се избере машина за леене под налягане с голям капацитет на пластифициране. Пластмасите с високи температури на топлинна деформация могат да имат кратко време за охлаждане и ранно изваждане от формата, но деформацията при охлаждане трябва да бъде предотвратена след изваждане от формата.
Пластмасите с ниска топлопроводимост имат бавна скорост на охлаждане (като йонни полимери и др., които имат изключително бавна скорост на охлаждане), така че те трябва да бъдат напълно охладени и ефектът на охлаждане на формата трябва да бъде подобрен. Формите за горещ канал са подходящи за пластмаси с ниска специфична топлина и висока топлопроводимост. Пластмасите с висока специфична топлина, ниска топлопроводимост, ниска температура на термична деформация и бавна скорост на охлаждане не са благоприятни за високоскоростно формоване. Трябва да се избере подходяща машина за леене под налягане и да се засили охлаждането на формата.
2. Различните пластмаси изискват подходяща скорост на охлаждане според техните типови характеристики и форма на пластмасовите части. Следователно формата трябва да бъде оборудвана със система за отопление и охлаждане в съответствие с изискванията за формоване, за да се поддържа определена температура на формата. Когато температурата на материала повиши температурата на формата, тя трябва да се охлади, за да се предотврати деформация на пластмасовата част след изваждане, да се съкрати цикълът на формоване и да се намали кристалността.
Когато отпадната топлина на пластмасата не е достатъчна, за да поддържа матрицата при определена температура, формата трябва да бъде оборудвана с нагревателна система, за да поддържа матрицата при определена температура, за да се контролира скоростта на охлаждане, да се осигури течливост, да се подобрят условията на пълнене или контрол бавното охлаждане на пластмасовата част. Предотвратява неравномерното охлаждане на дебелостенни пластмасови части отвътре и отвън и повишава кристалността и т.н.
За тези с добра течливост, голяма площ на формоване и неравномерна температура на материала може да се наложи алтернативно използване на нагряване или охлаждане или може да се използва и локално нагряване и охлаждане в зависимост от условията на формоване на пластмасовите части. За тази цел формата трябва да бъде оборудвана със съответна система за охлаждане или отопление.
7. Хигроскопичност
Тъй като в пластмасите има различни добавки, те имат различна степен на афинитет към влагата. Следователно пластмасите могат грубо да се разделят на два вида: такива, които абсорбират влагата, тези, които задържат влагата, и тези, които не абсорбират вода и не се задържат лесно върху влагата. Съдържанието на влага в материала трябва да се контролира в допустимите граници. В противен случай водата ще се превърне в газ или ще се хидролизира при висока температура и високо налягане, което ще доведе до разпенване на смолата, намаляване на течливостта и ще има лош външен вид и механични свойства.
Следователно хигроскопичните пластмаси трябва да бъдат предварително загряти, като се използват подходящи методи за нагряване и спецификации, както се изисква, за да се предотврати повторното абсорбиране на влага по време на употреба.
