Door Andy uit de Baiyear-fabriek
Bijgewerkt op 5 november 2022
1. Krimppercentage
De vorm en berekening van thermoplastische vormkrimp Zoals hierboven vermeld, zijn de factoren die de thermoplastische vormkrimp beïnvloeden als volgt:
1.1 Kunststofvariëteiten Tijdens het gietproces van thermoplastische kunststoffen is de krimpsnelheid hoger dan die van thermohardende kunststoffen, als gevolg van de volumeverandering veroorzaakt door kristallisatie, sterke interne spanning, grote restspanning bevroren in het kunststofonderdeel en sterke moleculaire oriëntatie.Bovendien is de krimp na het vormen, de krimp na het uitgloeien of een behandeling met vochtconditionering in het algemeen groter dan die van thermohardende kunststoffen.
1.2 Kenmerken van kunststof onderdelen Wanneer het gesmolten materiaal in contact komt met het oppervlak van de holte, koelt de buitenlaag onmiddellijk af en vormt een vaste schaal met lage dichtheid.Vanwege de slechte thermische geleidbaarheid van het plastic wordt de binnenlaag van het plastic onderdeel langzaam afgekoeld om een vaste laag met hoge dichtheid en grote krimp te vormen.Daarom zullen de wanddikte, langzame afkoeling en laagdikte met hoge dichtheid sterk krimpen.Bovendien heeft de aan- of afwezigheid van inzetstukken en de lay-out en het aantal inzetstukken rechtstreeks invloed op de richting van de materiaalstroom, de dichtheidsverdeling en de krimpweerstand, waardoor de eigenschappen van kunststof onderdelen een grotere invloed hebben op de grootte en richting van de krimp.
1.3 Factoren zoals de vorm, grootte en verdeling van de toevoerinlaat hebben rechtstreeks invloed op de richting van de materiaalstroom, de dichtheidsverdeling, de drukhoudende toevoer en de vormtijd.De directe voedingspoort en de voedingspoort met grote doorsnede (vooral dikkere doorsnede) hebben een kleine krimp maar een grote directionaliteit, en de brede en korte voedingspoort heeft een kleine directionaliteit.Dichtbij de invoerpoort of evenwijdig aan de richting van de materiaalstroom is de krimp groot.
1.4 Vormomstandigheden De matrijstemperatuur is hoog, het gesmolten materiaal koelt langzaam af, de dichtheid is hoog en de krimp is groot, vooral voor het kristallijne materiaal is de krimp groter vanwege de hoge kristalliniteit en de grote volumeverandering.De temperatuurverdeling van de matrijs houdt ook verband met de interne en externe koeling en de dichtheidsuniformiteit van het plastic onderdeel, wat rechtstreeks van invloed is op de
Het beïnvloedt de grootte en richting van de krimp van elk onderdeel.Daarnaast hebben ook de houddruk en de tijd een grote invloed op de contractie, de contractie is klein maar de richting is groot als de druk hoog is en de tijd lang.De injectiedruk is hoog, het viscositeitsverschil van het gesmolten materiaal is klein, de schuifspanning tussen de lagen is klein en de elastische rebound na het ontvormen is groot, zodat de krimp op passende wijze kan worden verminderd, de materiaaltemperatuur hoog is, de krimp groot is , maar de directionaliteit is klein.Daarom kan het aanpassen van de matrijstemperatuur, druk, injectiesnelheid en koeltijd en andere factoren tijdens het vormen ook de krimp van het kunststof onderdeel op passende wijze veranderen.
Bij het ontwerpen van de mal, afhankelijk van het krimpbereik van verschillende kunststoffen, de wanddikte en vorm van het plastic onderdeel, de vorm, grootte en verdeling van de toevoerpoort, wordt de krimpsnelheid van elk onderdeel van het plastic onderdeel bepaald door ervaring, en vervolgens wordt de holtegrootte berekend.Voor kunststofonderdelen met hoge precisie en wanneer het moeilijk is de krimpsnelheid onder de knie te krijgen, moeten de volgende methoden worden gebruikt om de mal te ontwerpen:
① Neem de kleinere krimpsnelheid voor de buitendiameter van de kunststof onderdelen en de grotere krimpsnelheid voor de binnendiameter, om ruimte te laten voor correctie na de vormproef.
②De matrijstest bepaalt de vorm, grootte en vormomstandigheden van het poortsysteem.
③ De te nabewerken kunststofdelen worden nabewerkt om de maatverandering te bepalen (de meting dient na 24 uur na het ontvormen te gebeuren).
④ Corrigeer de mal volgens de werkelijke krimp.
⑤ Probeer de mal opnieuw en wijzig de procesomstandigheden om de krimpwaarde enigszins aan te passen om aan de eisen van de plastic onderdelen te voldoen.
2. Liquiditeit
2.1 De vloeibaarheid van thermoplastische materialen kan in het algemeen worden geanalyseerd aan de hand van een reeks indices zoals het molecuulgewicht, de smeltindex, de Archimedes-spiraalstroomlengte, de schijnbare viscositeit en de stroomverhouding (proceslengte/kunststofwanddikte).Klein molecuulgewicht, brede molecuulgewichtsverdeling, slechte regelmaat van de moleculaire structuur, hoge smeltindex, lange spiraalvormige stroomlengte, lage schijnbare viscositeit en grote stroomverhouding, de vloeibaarheid is goed.bij spuitgieten.Volgens de ontwerpvereisten van de matrijs kan de vloeibaarheid van veelgebruikte kunststoffen grofweg in drie categorieën worden verdeeld:
①Goede vloeibaarheid PA, PE, PS, PP, CA, poly(4) methylpentyleen;
②Hars uit de polystyreenserie (zoals ABS, AS), PMMA, POM, polyfenyleenether met gemiddelde vloeibaarheid;
③Slechte vloeibaarheid PC, hard PVC, polyfenyleenether, polysulfon, polyarylsulfon, fluorkunststof.
2.2 De vloeibaarheid van verschillende kunststoffen verandert ook als gevolg van verschillende vormfactoren.De belangrijkste beïnvloedende factoren zijn als volgt:
① Hoe hoger de temperatuur, hoe hoger de vloeibaarheid van het materiaal, maar ook de verschillende kunststoffen zijn verschillend, PS (vooral slagvast en hoge MFR-waarde), PP, PA, PMMA, gemodificeerd polystyreen (zoals ABS, AS), De vloeibaarheid van PC, CA en andere kunststoffen varieert sterk met de temperatuur.Voor PE, POM heeft de temperatuurstijging of -daling weinig effect op de vloeibaarheid ervan.Daarom moet eerstgenoemde de temperatuur aanpassen om de vloeibaarheid tijdens het gieten te regelen.
②Wanneer de injectiedruk toeneemt, zal het gesmolten materiaal sterk worden afgeschoven en zal de vloeibaarheid ook toenemen, vooral PE en POM zijn gevoeliger, dus de injectiedruk moet worden aangepast om de vloeibaarheid tijdens het gieten te regelen.
③De vorm, grootte, lay-out, ontwerp van het koelsysteem, stromingsweerstand van gesmolten materiaal (zoals oppervlakteafwerking, dikte van het voorhaardgedeelte, vorm van de holte, uitlaatsysteem) en andere factoren hebben rechtstreeks invloed op de stroming van gesmolten materiaal in de holte.De werkelijke vloeibaarheid in het interieur, als de temperatuur van het gesmolten materiaal wordt verlaagd en de vloeibaarheidsweerstand wordt verhoogd, zal de vloeibaarheid afnemen.Bij het ontwerpen van de mal moet een redelijke structuur worden gekozen op basis van de vloeibaarheid van het gebruikte plastic.Tijdens het vormen kunnen ook de materiaaltemperatuur, de vormtemperatuur, de injectiedruk, de injectiesnelheid en andere factoren worden geregeld om de vulsituatie goed aan te passen aan de vormbehoeften.
3. Kristalliniteit
Thermoplastische stoffen kunnen worden onderverdeeld in twee categorieën: kristallijne kunststoffen en niet-kristallijne (ook bekend als amorfe) kunststoffen, afhankelijk van hun afwezigheid van kristallisatie tijdens condensatie.
Het zogenaamde kristallisatiefenomeen is dat wanneer het plastic overgaat van de gesmolten toestand naar de condensatie, de moleculen onafhankelijk bewegen, volledig in een ongeordende toestand, en de moleculen stoppen met vrij bewegen, volgens een enigszins vaste positie, en er is een neiging om van de moleculaire rangschikking een normaal model te maken.een fenomeen.
Als maatstaf voor het beoordelen van het uiterlijk van deze twee soorten kunststoffen is deze afhankelijk van de transparantie van de dikwandige kunststofdelen van het kunststof.Over het algemeen zijn kristallijne materialen ondoorzichtig of doorschijnend (zoals POM, enz.), en zijn amorfe materialen transparant (zoals PMMA, enz.).Maar er zijn uitzonderingen, zoals poly (4) methylpentyleen is een kristallijne kunststof maar heeft een hoge transparantie, ABS is een amorf materiaal maar niet transparant.
Bij het ontwerpen van een matrijs en het selecteren van een spuitgietmachine moeten de volgende eisen en voorzorgsmaatregelen voor kristallijne kunststoffen in acht worden genomen:
①De warmte die nodig is om de materiaaltemperatuur te laten stijgen tot de vormtemperatuur is groot en er moet apparatuur met een grote weekmakercapaciteit worden gebruikt.
②De warmte die vrijkomt tijdens het koelen is groot, dus deze moet volledig worden gekoeld.
③ Het verschil in soortelijk gewicht tussen de gesmolten toestand en de vaste toestand is groot, de vormkrimp is groot en er kunnen zich krimpgaten en poriën voordoen.
④Snelle koeling, lage kristalliniteit, kleine krimp en hoge transparantie.De kristalliniteit houdt verband met de wanddikte van het kunststof onderdeel, de wanddikte koelt langzaam af, de kristalliniteit is hoog, de krimp is groot en de fysieke eigenschappen zijn goed.Daarom moet het kristallijne materiaal de matrijstemperatuur naar behoefte regelen.
⑤ Aanzienlijke anisotropie en grote interne spanning.Na het ontvormen hebben de niet-gekristalliseerde moleculen de neiging om door te gaan met kristalliseren en bevinden ze zich in een staat van energieonbalans, die gevoelig is voor vervorming en kromtrekken.
⑥ Het kristallisatietemperatuurbereik is smal en het is gemakkelijk om ongesmolten materiaal in de mal te injecteren of de toevoerpoort te blokkeren.
4. Warmtegevoelige kunststoffen en gemakkelijk te hydrolyseren kunststoffen
4.1 Thermische gevoeligheid betekent dat sommige kunststoffen gevoeliger zijn voor hitte, en dat de verwarmingstijd lang is bij hoge temperaturen of dat de doorsnede van de voedingspoort te klein is, en als de afschuifwerking groot is, neemt de materiaaltemperatuur toe en is gevoelig tot verkleuring, degradatie en ontbinding.Het heeft deze eigenschap.kunststoffen worden warmtegevoelige kunststoffen genoemd.Zoals hard PVC, polyvinylideenchloride, vinylacetaatcopolymeer, POM, polychloortrifluorethyleen, enz. Wanneer warmtegevoelige kunststoffen worden afgebroken, worden bijproducten zoals monomeren, gassen en vaste stoffen gegenereerd, vooral sommige ontbonden gassen zijn irriterend, corrosief of giftig op het menselijk lichaam, apparatuur en mallen.Daarom moet aandacht worden besteed aan het matrijsontwerp, de selectie van spuitgietmachines en het gieten.Er moet worden gekozen voor schroefspuitgietmachines.De doorsnede van het poortsysteem moet groot zijn.De mal en het vat moeten verchroomd zijn en er mogen geen hoeken zijn.Voeg stabilisator toe om de hittegevoelige eigenschappen te verzwakken.
4.2 Zelfs als sommige kunststoffen (zoals PC) een kleine hoeveelheid water bevatten, zullen ze bij hoge temperatuur en hoge druk ontleden.Deze eigenschap wordt gemakkelijke hydrolyse genoemd en moet van tevoren worden verwarmd en gedroogd.
5. Spanningsscheuren en smeltbreuk
5.1 Sommige kunststoffen zijn gevoelig voor spanning en zijn gevoelig voor interne spanning tijdens het gieten, en zijn bros en gemakkelijk te kraken.De plastic onderdelen zullen barsten onder invloed van externe krachten of oplosmiddelen.Hiertoe moet, naast het toevoegen van additieven aan de grondstoffen om de scheurweerstand te verbeteren, aandacht worden besteed aan het drogen van de grondstoffen, en moeten de vormomstandigheden redelijk worden gekozen om de interne spanning te verminderen en de scheurweerstand te vergroten.Er moet een redelijke vorm van plastic onderdelen worden gekozen, en maatregelen zoals inzetstukken mogen niet worden ingesteld om de spanningsconcentratie te minimaliseren.Bij het ontwerpen van de mal moet de ontvormhelling worden vergroot en moet een redelijke toevoerpoort en uitwerpmechanisme worden geselecteerd.Tijdens het vormen moeten de materiaaltemperatuur, matrijstemperatuur, injectiedruk en koeltijd goed worden aangepast om ontvormen te voorkomen wanneer de plastic onderdelen te koud en broos zijn.Na het gieten moeten de kunststof onderdelen ook worden nabehandeld om de scheurweerstand te verbeteren, interne spanningen te elimineren en contact met oplosmiddelen te voorkomen.
5.2 Wanneer het polymeer met een bepaalde smeltstroomsnelheid bij een constante temperatuur door het mondstukgat gaat en de stroomsnelheid een bepaalde waarde overschrijdt, worden duidelijke dwarsscheuren op het smeltoppervlak smeltbreuk genoemd, wat het uiterlijk en de fysieke eigenschappen van de kunststof onderdelen.Daarom moet bij het selecteren van polymeren met een hoge smeltstroomsnelheid enz. de dwarsdoorsnede van het mondstuk, de runner en de toevoerpoort worden vergroot, moet de injectiesnelheid worden verlaagd en moet de materiaaltemperatuur worden verhoogd.
6. Thermische prestaties en koelsnelheid
6.1 Verschillende kunststoffen hebben verschillende thermische eigenschappen, zoals soortelijke warmte, thermische geleidbaarheid en thermische vervormingstemperatuur.Bij het weekmaken met een hoge soortelijke warmte is een grote hoeveelheid warmte nodig en moet een spuitgietmachine met een grote weekmakercapaciteit worden gekozen.De koeltijd van kunststof met een hoge warmtevervormingstemperatuur kan kort zijn en het ontvormen vroeg, maar de koelvervorming moet na het ontvormen worden voorkomen.Kunststoffen met een lage thermische geleidbaarheid hebben een langzame afkoelsnelheid (zoals ionische polymeren, enz.), Daarom moeten ze volledig worden gekoeld en moet het koeleffect van de mal worden versterkt.Hotrunner-mallen zijn geschikt voor kunststoffen met een lage soortelijke warmte en een hoge thermische geleidbaarheid.Kunststoffen met een grote soortelijke warmte, een lage thermische geleidbaarheid, een lage thermische vervormingstemperatuur en een langzame afkoelsnelheid zijn niet bevorderlijk voor hogesnelheidsgieten, en er moeten geschikte spuitgietmachines worden geselecteerd en de matrijskoeling moet worden versterkt.
6.2 Er zijn verschillende kunststoffen nodig om een passende koelsnelheid te handhaven, afhankelijk van hun typen en kenmerken en de vorm van de kunststof onderdelen.Daarom moet de mal worden geplaatst met een verwarmings- en koelsysteem volgens de vormvereisten om een bepaalde maltemperatuur te behouden.Wanneer de materiaaltemperatuur de matrijstemperatuur verhoogt, moet deze worden gekoeld om te voorkomen dat de plastic onderdelen na het ontvormen worden vervormd, de vormcyclus wordt verkort en de kristalliniteit wordt verminderd.Wanneer de plastic afvalwarmte niet voldoende is om de mal op een bepaalde temperatuur te houden, moet de mal worden uitgerust met een verwarmingssysteem om de mal op een bepaalde temperatuur te houden om de koelsnelheid te regelen, de vloeibaarheid te garanderen, de vulomstandigheden te verbeteren of het plastic te controleren onderdelen langzaam afkoelen.Voorkom ongelijkmatige koeling binnen en buiten dikwandige kunststof onderdelen en verbeter de kristalliniteit.Voor degenen met een goede vloeibaarheid, een groot vormoppervlak en een ongelijkmatige materiaaltemperatuur, wordt, afhankelijk van de vormomstandigheden van plastic onderdelen, soms afwisselend verwarming of koeling gebruikt of worden lokale verwarming en koeling samen gebruikt.Voor dit doel moet de matrijs worden uitgerust met een overeenkomstig koel- of verwarmingssysteem.
Posttijd: 29 november 2022
