Няколко фактора, които трябва да се имат предвид при процеса на леене под налягане

Няколко фактора, които трябва да се имат предвид при процеса на леене под налягане
1, Формата и изчисляването на свиването за термопластично формоване са както беше споменато по-рано, а факторите, които влияят на свиването на термопластичното формоване, са както следва:
1.1 Пластмасови разновидности По време на процеса на формоване на термопластични пластмаси, поради наличието на промени в обема, причинени от кристализация, силно вътрешно напрежение, високо остатъчно напрежение, замръзнало в пластмасата, и силна молекулярна ориентация, скоростта на свиване е по-голяма, с широк диапазон от скорости на свиване и очевидна насоченост в сравнение с термореактивни пластмаси. В допълнение, степента на свиване след формоване, отгряване или обработка с регулиране на влажността обикновено е по-голяма от тази на термореактивните пластмаси.
1.2 Характеристики на пластмасовите части: При формоване разтопеният материал незабавно се охлажда, за да образува твърда обвивка с ниска плътност в контакт с повърхността на кухината на формата. Поради лошата топлопроводимост на пластмасата, вътрешният слой на пластмасовата част бавно се охлажда и образува твърд слой с висока плътност и голямо свиване. Така че тези с дебели стени, бавно охлаждане и дебели слоеве с висока плътност са склонни да се свиват 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, така че характеристиките на пластмасовите части имат по-голямо влияние върху размера и посоката на свиване.
1.3 Формата, размерът и разпределението на входа за захранване пряко влияят върху посоката на потока на материала, разпределението на плътността, поддържането на налягането и ефекта на подаване и времето за формоване. Директният захранващ порт и голямото напречно сечение на захранващия порт (особено тези с по-дебело напречно сечение) имат по-малко свиване, но по-голяма насоченост, докато тези с по-къса ширина и дължина на захранващия порт имат по-малка насоченост. Тези, които са близо до захранващия отвор или са успоредни на посоката на материалния поток, ще изпитат по-голямо свиване.
1.4 Условия на формоване: Висока температура на формата, бавно охлаждане на разтопения материал, висока плътност и голямо свиване, особено за кристални материали поради висока кристалност и големи промени в обема, което води до по-голямо свиване. Разпределението на температурата на матрицата също е свързано с вътрешното и външното охлаждане и еднородността на плътността на пластмасовите части, което пряко влияе върху размера и посоката на свиване във всяка част. В допълнение, поддържането на натиск и време също има значително влияние върху контракцията, като високото налягане и дългото време водят до малка, но насочена контракция. Налягането на впръскване е високо, разликата във вискозитета на разтопения материал е малка, напрежението на срязване между слоевете е малко и еластичният отскок след изваждане от формата е голям, така че свиването също може да бъде умерено намалено. Температурата на материала е висока, свиването е голямо, но насочеността е малка. Следователно коригиращи фактори като температура на матрицата, налягане, скорост на впръскване и време за охлаждане по време на формоване могат също така да променят 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 захранващия порт, 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, обикновено трябва да се използват следните методи за проектиране на формата: ① Вземете по-малка степен на свиване за външния диаметър на пластмасовата част и по-голяма степен на свиване за вътрешен диаметър, за да остави място за корекция след тестване на формата. ② Определете формата, размера и условията на формоване на системата за изливане чрез тестване на матрицата. ③ Промяната на размера на пластмасовите части за последваща обработка трябва да се определи след 24 часа изваждане от формата по време на измерване. ④ Коригирайте формата според действителната ситуация на свиване. ⑤ Опитайте формата отново и коригирайте леко условията на процеса, за да коригирате стойността на свиване, за да отговаря на изискванията на пластмасовата част.
2, Ликвидност
2.1 Течливостта на термопластичните пластмаси обикновено може да се анализира от серия от индекси като молекулно тегло, индекс на стопилка, дължина на потока на Архимедова спирала, привиден вискозитет и съотношение на потока (дължина на потока/дебелина на стената на пластмасовата част). С малко молекулно тегло, широко разпределение на молекулното тегло, лоша редовност на молекулната структура, висок индекс на стопилка, дълга дължина на спиралния поток, нисък привиден вискозитет и голямо съотношение на потока, течливостта е добра. За пластмаси със същото наименование на продукта трябва да се проверят инструкциите, за да се определи дали течливостта е подходяща за леене под налягане. Според изискванията на дизайна на матрицата, течливостта на често използваните пластмаси може грубо да се раздели на три категории: ① добра течливост PA, PE, PS, PP, CA, поли (4) метилен; ② Полистиренови смоли с умерена течливост (като ABS, AS), PMMA, POM, полифенилен етер; ③ Лоша течливост PC, твърд PVC, полифенилен етер, полисулфон, полиарилсулфон, флуоропластмаси.
2.2 Течливостта на различните пластмаси също варира поради различни фактори на формоване, а основните влияещи фактори са следните:
① Когато температурата на материала е висока, течливостта се увеличава, но различните пластмаси също имат разлики. Течливостта на пластмаси като PS (особено тези с висока устойчивост на удар и стойност на MFR), PP, PA, PMMA, модифициран полистирен (като ABS, AS), PC, CA и др. варира значително в зависимост от температурата. За PE и POM повишаването или понижаването на температурата има малък ефект върху тяхната течливост. Така че първото трябва да регулира температурата, за да контролира течливостта по време на формоването.
② Когато налягането на впръскване се увеличи, разтопеният материал е подложен на по-голямо срязващо действие и увеличава своята течливост, особено PE и POM са по-чувствителни. Поради това е препоръчително да се регулира налягането на впръскване по време на формоването, за да се контролира течливостта.
③ Формата, размерът, разположението, дизайнът на охладителната система и съпротивлението на потока на разтопения материал (като гладкост на повърхността, дебелина на напречното сечение на канала на материала, форма на кухина, изпускателна система) на системата за изливане на структурата на матрицата, всички пряко влияят върху действителния поток на разтопен материал в кухината. Тези фактори, които насърчават намаляването на температурата и увеличават съпротивлението на потока на разтопения материал, ще намалят неговото съпротивление на потока. 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
Термопластмасите могат да бъдат разделени на две категории: кристални пластмаси и аморфни (известни също като аморфни) пластмаси въз основа на липсата на кристализация по време на кондензация. Така нареченият феномен на кристализация се отнася до феномена, при който пластмасовите молекули се движат независимо и са напълно в неподредено състояние от разтопено състояние до състояние на кондензация, което води до спиране на свободното движение на молекулите и следване на леко фиксирана позиция, с тенденция да се подреждат молекулите в нормален модел. Стандартът за външен вид за разграничаване на тези два вида пластмаси зависи от прозрачността на дебелостенните пластмасови части. Като цяло кристалните материали са непрозрачни или полупрозрачни (като POM), докато аморфните материали са прозрачни (като PMMA). Има обаче и изключения, като например поли (4) метилен, който е кристална пластмаса, но има висока прозрачност, и ABS, който 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 Количеството топлина, необходимо за повишаване на температурата на материала до температурата на формоване, изисква използването на оборудване с висок капацитет на пластифициране.
② По време на охлаждане и рециклиране се отделя голямо количество топлина и е необходимо достатъчно охлаждане.
③ Разликата в специфичното тегло между разтопеното и твърдото състояние е голяма, което води до голямо свиване при формоване и чувствителност към свиване и порьозност.
④ Бързо охлаждане, ниска кристалност, малко свиване и висока прозрачност. Кристалността е свързана с дебелината на стената на пластмасовите части, което води до бавно охлаждане, висока кристалност, голямо свиване и добри физични свойства. Следователно температурата на формата трябва да се контролира в съответствие с изискванията за кристални материали.
⑤ Значителна анизотропия и високо вътрешно напрежение. Молекулите, които не са кристализирали след изваждане от формата, са склонни да продължат да кристализират, остават в състояние на енергиен дисбаланс и са склонни към деформация и изкривяване.
⑥ Температурният диапазон на кристализация е тесен и е лесно да се инжектира неразтопен материал във формата или да се блокира захранващият порт.
4, Термочувствителни пластмаси и лесно хидролизируеми пластмаси
4.1 Термочувствителността се отнася до склонността на някои пластмаси да променят цвета си, да се разграждат и да се разлагат с повишаване на температурата на материала поради тяхната чувствителност към топлина, продължително време на нагряване при високи температури или малка площ на напречното сечение на захранващия порт и голямо срязване действие. Пластмасите с тази характеристика се наричат ​​термочувствителни пластмаси. Като твърд PVC, поливинилиден хлорид, съполимер на винил ацетат, POM, политетрафлуорохлоретилен и др. Термочувствителните пластмаси произвеждат странични продукти като мономери, газове и твърди вещества по време на разлагането, особено някои газове от разлагане, които имат дразнещи, корозивни или токсични ефекти върху човешко тяло, оборудване и форми. Следователно трябва да се обърне внимание на дизайна на формата, избора на машини за леене под налягане и формоването. Трябва да се използва машина за леене под налягане с винт и напречното сечение на системата за изливане трябва да е голямо. Формата и цевта на материала трябва да са хромирани и не трябва да има изоставане в ъглите. Температурата на формоване трябва да бъде строго контролирана и към пластмасата трябва да се добавят стабилизатори, за да се отслаби нейната термична чувствителност.
4.2 Някои пластмаси (като PC), дори ако съдържат малко количество вода, ще се разложат при висока температура и налягане. Това свойство се нарича хидрофилност и трябва да бъде предварително нагрято и изсушено.
5, Напукване под напрежение и счупване на стопилка
5.1 Някои пластмаси са чувствителни към напрежение и са склонни към вътрешно напрежение и напукване по време на формоване. Пластмасовите части могат да се напукат под въздействието на външни сили или разтворители. Следователно, в допълнение към добавянето на добавки за подобряване на устойчивостта на напукване на суровините, трябва да се обърне внимание на сухотата и разумния избор на условията за формоване, за да се намали вътрешното напрежение и да се увеличи устойчивостта на напукване. И трябва да се избере разумна пластмасова форма и не трябва да се предприемат мерки като настройка на вградени части, за да се сведе до минимум концентрацията на напрежение, доколкото е възможно. При проектирането на матрицата трябва да се увеличи ъгълът на изваждане от формата и да се изберат разумни портове за подаване и механизми за изхвърляне. По време на формоването температурата на материала, температурата на формата, налягането на впръскване и времето за охлаждане трябва да се регулират по подходящ начин, за да се избегне изваждане от формата, когато пластмасовата част е твърде студена и крехка. След формоването пластмасовата част трябва също да бъде подложена на последваща обработка, за да се подобри нейната устойчивост на напукване, да се елиминира вътрешното напрежение и да се забрани контактът с разтворители.
5.2 Когато полимерна стопилка с определена скорост на потока на стопилката преминава през отвора на дюзата при постоянна температура и скоростта на потока надвишава определена стойност, на повърхността на стопилката се появяват очевидни напречни пукнатини, което се нарича фрактура на стопилката и може да увреди външния вид и физични свойства на пластмасовата част. Следователно, когато се избират полимери с високи скорости на потока на стопилка, е необходимо да се увеличи напречното сечение на дюзите, плъзгачите и захранващите отвори, да се намали скоростта на леене под налягане и да се повиши температурата на материала.
6, Термична производителност и скорост на охлаждане
6.1 Различните пластмаси имат различни топлинни свойства като специфична топлина, топлопроводимост и температура на термична деформация. При пластифициране с висока специфична топлина е необходима висока топлина и трябва да се избере машина за леене под налягане с висок капацитет на пластифициране. Времето за охлаждане на пластмаси с висока температура на термична деформация може да бъде кратко и да се деформира рано, но деформацията при охлаждане трябва да се предотврати след деформирането. Пластмасите с ниска топлопроводимост имат бавна скорост на охлаждане (като йонните полимери, които са изключително бавни), така че е необходимо достатъчно охлаждане, за да се подобри охлаждащият ефект на формата. 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. Необходимо е да се изберат подходящи машини за леене под налягане и да се засили охлаждането на формата.
6.2 Различните пластмаси трябва да поддържат подходяща скорост на охлаждане според характеристиките на типа и формата си. Така че формата трябва да бъде оборудвана със системи 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 от формата, да се съкрати цикълът на формоване и да се намали кристалността. Когато остатъчната топлина на пластмасата е недостатъчна за поддържане на определена температура във формата, трябва да се инсталира нагревателна система, която да поддържа матрицата при определена температура, за да се контролира скоростта на охлаждане, да се осигури течливост, да се подобрят условията на пълнене или да се контролира бавно охлаждане на пластмасовите части, предотвратяване на неравномерно вътрешно и външно охлаждане на дебелостенни пластмасови части и увеличаване на кристалността. За материали с добра течливост, голяма площ на формоване и неравномерна температура на материала, понякога е необходимо да се използва нагряване или охлаждане алтернативно или локално според ситуацията на формоване на пластмасовата част. За тази цел формата трябва да бъде оборудвана със съответните системи за охлаждане или отопление.
7, Хигроскопичност
Поради различните добавки в пластмасите, те имат различна степен на афинитет към водата, така че пластмасите могат грубо да бъдат разделени на два вида: хигроскопични, прилепващи и неабсорбиращи. Съдържанието на вода в материалите трябва да се контролира в рамките на допустимия диапазон, в противен случай водата ще се превърне в газ или ще настъпи хидролиза при висока температура и налягане, което ще доведе до разпенване на смола, намалена течност и 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 по-нататъшното абсорбиране на влага по време на употреба.