Läpinäkyvät tuotemateriaalit ja ruiskuvaluprosessiongelmat

Koska muovin etuna on kevyt paino, hyvä sitkeys, helppo muovata, alhainen hinta jne., yhä enemmän muovia käytetään korvaamaan lasia modernissa teollisuudessa ja päivittäisissä tuotteissa, erityisesti optisissa instrumenteissa ja pakkausteollisuudessa. Kuitenkin hyvän läpinäkyvyyden, korkean kulutuskestävyyden ja hyvän iskunkestävyyden vaatimusten vuoksi muovin koostumus, ruiskuvaluprosessi ja laitteet ovat ratkaisevia. Muottien ja muiden materiaalien parissa on tehtävä paljon työtä, jotta lasin korvaamiseen käytettävä muovi (jäljempänä läpinäkyvä muovi) on pinnan laadultaan hyvä ja täyttää käyttövaatimukset. Tällä hetkellä markkinoilla yleisesti käytettyjä läpinäkyviä muoveja ovat polymetyylimetakrylaatti (tunnetaan yleisesti nimellä akryyli- tai orgaaninen lasi, koodinimi PMMA) ja polykarbonaatti (koodinimi PC). Polyeteenitereftalaatti (koodinimi PET), läpinäkyvä nailon, AS (akryylinitriilistyreenikopolymeeri), polysulfoni (koodinimi PSF) jne. Näistä PMMA, PC ja PET ovat kolme muovia, joille altistumme eniten. Rajoitetun kudoksen vuoksi otamme nämä kolme muovia esimerkkeinä keskustellaksemme läpinäkyvien muovien ominaisuuksista ja ruiskuvaluprosessista.
1, Läpinäkyvien muovien ominaisuudet
Läpinäkyvillä muoveilla on ensin oltava korkea läpinäkyvyys, jota seuraa tietty lujuus- ja kulutuskestävyys, iskunkestävyys, lämmönkestävyys, kemikaalinkestävyys ja alhainen veden imeytyminen. Vain tällä tavalla niitä voidaan käyttää ja ne täyttävät läpinäkyvyyden vaatimukset pitkään ilman muutoksia. Tiedetään, että PC on ihanteellinen valinta, mutta kalliiden raaka-aineiden ja vaikean ruiskuvaluprosessin vuoksi PMMA on edelleen päävalinta (tuotteille, joilla on yleiset vaatimukset), PPT:tä käytetään kuitenkin usein pakkauksissa ja säiliöissä, koska se vaatii venytystä hyvien mekaanisten ominaisuuksien saavuttamiseksi.
2, Yleisiä kysymyksiä, joihin on kiinnitettävä huomiota läpinäkyvän muovin ruiskuvaluprosessin aikana
Läpinäkyvä muovi vaatii korkeasta läpäisevyydestään johtuen väistämättä tiukkoja pinnanlaatuvaatimuksia muovituotteille ilman vikoja, kuten täpliä, huokosia, valkaisua, sameutta, mustia täpliä, värimuutoksia ja huonoa kiiltoa. Siksi raaka-aineiden, laitteiden, muottien ja jopa tuotteiden suunnittelussa tulee huomioida ja asettaa tiukat tai jopa erityisvaatimukset koko ruiskuvaluprosessin ajan. Toiseksi läpinäkyvien muovien korkean sulamispisteen ja huonon juoksevuuden vuoksi tuotteen pinnan laadun varmistamiseksi on usein tarpeen tehdä pieniä muutoksia prosessiparametreihin, kuten tynnyrin lämpötilaan, ruiskutuspaineeseen ja ruiskutusnopeuteen. että muotti voidaan täyttää muovilla ruiskutuksen aikana ilman sisäistä jännitystä ja tuotteen muodonmuutosta ja halkeilua.
Alla käsittelemme varotoimia raaka-aineen valmistelun, laitteiden ja muottivaatimusten, ruiskuvaluprosessin ja tuotteiden raaka-aineen käsittelyn suhteen.
(1) Raaka-aineiden valmistus ja kuivaus
Koska muovissa on epäpuhtauksia, se voi vaikuttaa tuotteen läpinäkyvyyteen ja siten vaikuttaa varastointiin ja kuljetukseen. Ruokinnan aikana tulee kiinnittää huomiota tiivistykseen, jotta raaka-aineet ovat puhtaita. Varsinkin kun raaka-aineet sisältävät kosteutta, kuumennus voi aiheuttaa niiden pilaantumista, joten ruiskupuristuksen aikana on tarpeen kuivata ja käyttää kuivaussuppiloa syöttämiseen. On myös huomioitava, että kuivausprosessin aikana tuloilma tulisi mieluiten suodattaa ja poistaa kosteutta sen varmistamiseksi, että se ei saastuta raaka-aineita.
(2) Piipun, ruuvin ja sen lisävarusteiden puhdistus
Jotta vältetään raaka-aineiden saastuminen ja vanhojen materiaalien tai epäpuhtauksien esiintyminen ruuvien ja lisävarusteiden syvennyksissä, erityisesti hartsissa, jonka lämpöstabiilisuus on huono, tulee käyttää ruuvinpuhdistusaineita kaikkien osien puhdistamiseen ennen käyttöä ja sammutuksen jälkeen, jotta varmistetaan, ettei niihin jää epäpuhtauksia. kiinni. Kun ruuvinpuhdistusainetta ei ole, ruuvit voidaan puhdistaa PE:n, PS:n ja muiden hartsien avulla. Kun kone on tilapäisesti sammutettu, jotta raaka-aineet eivät pysyisi pitkään korkeissa lämpötiloissa ja aiheuttaisivat lämpötilan laskua, kuivausrummun ja koneen tynnyrin lämpötilaa tulee alentaa, kuten PC:n, PMMA:n, ja muut koneen tynnyrit tulisi laskea alle 160 asteeseen. (Säiliön lämpötila tulee laskea alle 100 asteeseen PC:llä)
(3) Asiat, joihin on kiinnitettävä huomiota muottien suunnittelussa (mukaan lukien tuotesuunnittelu)
Huonon muovin valumisen, pintavirheiden ja huonon takaisinvirtauksen tai epätasaisen jäähdytyksen aiheuttaman huonontumisen estämiseksi on muottien suunnittelussa huomioitava seuraavat seikat.
a) Seinän paksuuden tulee olla mahdollisimman tasainen ja purkukulman tulee olla riittävän suuri
b) Siirtymäosan tulee olla asteittainen ja tasainen terävien kulmien ja reunojen estämiseksi, erityisesti PC-tuotteissa, joissa ei ole rakoja
c) Portin ja jakokanavan tulee olla mahdollisimman leveitä ja lyhyitä, ja portin asento tulee asettaa kutistumis- ja kondensaatioprosessin mukaan. Tarvittaessa tulee lisätä kylmää materiaalikaivoa
d) Muotin pinnan tulee olla sileä ja puhdas, ja sen karheus on alhainen (mieluiten alle 0.8)
e) Poistoaukkojen ja rakojen on oltava riittävät ilman ja kaasun poistamiseksi ajoissa sulatuksesta
f) PET:tä lukuun ottamatta seinämän paksuus ei saa olla liian ohut, yleensä vähintään 1 mm
(4) Huomautuksia ruiskuvaluprosessista (mukaan lukien ruiskuvalukoneita koskevat vaatimukset)
Sisäisen jännityksen ja pinnan laatuvirheiden vähentämiseksi ruiskuvaluprosessissa tulee kiinnittää huomiota seuraaviin seikkoihin.
a) On valittava ruiskuvalukoneet, joissa on omat ruuvit ja erilliset lämpötilaohjatut suuttimet;
b) Ruiskutuslämpötilan tulisi olla korkeampi olettaen, että muovihartsi ei hajoa;
c) Ruiskutuspaine: Yleensä korkea korkean sulaviskositeetin vian poistamiseksi, mutta liian korkea paine voi aiheuttaa sisäistä jännitystä ja aiheuttaa vaikeuksia purkamisessa ja muodonmuutoksessa;
d) Ruiskutusnopeus: Yleensä sen tulisi olla alhainen, kun se täyttää muotin täyttövaatimukset, ja on parasta käyttää hidasta nopeaa hidasta monivaiheista ruiskutusta;
e) Pysymisaika ja muovausjakso: edellyttäen, että tuote täyttää muotin täyttövaatimukset ilman, että syntyy kolhuja tai kuplia; On suositeltavaa pitää se mahdollisimman lyhyenä sulan materiaalin viipymisajan minimoimiseksi koneen tynnyrissä;
f) Ruuvin nopeus ja vastapaine: Olettaen, että pehmityksen laatu täyttyy, sen tulee olla mahdollisimman alhainen, jotta estetään irtoaminen;
g) Muotin lämpötila: Tuotteen jäähdytyslaatu vaikuttaa suuresti sen laatuun, joten muotin lämpötilan on pystyttävä ohjaamaan sen prosessia tarkasti. Jos mahdollista, muotin lämpötilan tulee olla korkeampi.
(5) Muut ongelmat
Pintalaadun huononemisen estämisen vuoksi irrokeaineet yleensä minimoidaan ruiskupuristuksen aikana; Kierrätysmateriaaleja käytettäessä se ei saa ylittää 20 prosenttia.
Muille tuotteille kuin PET:lle tulee suorittaa jälkikäsittely sisäisen jännityksen poistamiseksi. PMMA:ta tulee kuivata kuumailmakierrolla 70-80 asteessa 4 tunnin ajan; PC tulee puhdistaa ilmalla ja glyseriinillä. Nestemäisen parafiinin kuumentaminen 110-135 asteeseen voi tuotteesta riippuen kestää jopa 10 tuntia. PET:lle on suoritettava biaksiaalinen venytysprosessi hyvien mekaanisten ominaisuuksien saavuttamiseksi.
3, läpinäkyvien muovien ruiskuvaluprosessi
(1) Läpinäkyvien muovien prosessiominaisuudet: Edellä mainittujen yleisten ongelmien lisäksi läpinäkyvillä muoveilla on myös joitain prosessiominaisuuksia, jotka kuvataan seuraavasti:
1. PMMA:n prosessiominaisuudet
PMMA:lla on korkea viskositeetti ja hieman huono juoksevuus, joten korkea materiaalilämpötila ja korkea ruiskupaine ovat välttämättömiä ruiskuvalussa. Injektiolämpötilan vaikutus on suurempi kuin ruiskutuspaineen, mutta injektiopaineen nousu on hyödyllistä tuotteen kutistumisnopeuden parantamiseksi. Ruiskutuslämpötila-alue on laaja, sulamislämpötila 160 astetta ja hajoamislämpötila 270 astetta. Siksi materiaalin lämpötilan säätöalue on laaja ja prosessoitavuus hyvä. Siksi juoksevuuden parantaminen voidaan aloittaa ruiskutuslämpötilasta. Huono iskunkestävyys, huono kulutuskestävyys, helppo naarmuuntuminen ja hauras halkeilu, minkä vuoksi on tarpeen nostaa muotin lämpötilaa ja parantaa kondensaatioprosessia näiden vikojen voittamiseksi.
2. PC:n prosessiominaisuudet
PC:llä on korkea viskositeetti, korkea sulamislämpötila ja huono juoksevuus, joten se on ruiskutettava korkeammassa lämpötilassa (välillä 270-320 astetta). Suhteellisesti sanottuna materiaalin lämpötilan säätöalue on suhteellisen kapea, eikä prosessoitavuus ole yhtä hyvä kuin PMMA. Ruiskutuspaineella on pieni vaikutus juoksevuuteen, mutta korkean viskositeetin vuoksi tarvitaan silti korkeampi ruiskutuspaine. Siksi, jotta estetään sisäisen jännityksen muodostuminen, pitoajan tulee olla mahdollisimman lyhyt. Kutistumisnopeus on suuri ja koko on vakaa, mutta tuotteella on korkea sisäinen jännitys ja se on altis halkeilulle. Siksi on suositeltavaa parantaa juoksevuutta nostamalla lämpötilaa paineen sijaan ja vähentää halkeilun mahdollisuutta nostamalla muotin lämpötilaa, parantamalla muotin rakennetta ja jälkikäsittelyllä. Kun ruiskutusnopeus on alhainen, vikoja, kuten aaltoilua, esiintyy helposti portissa. Säteilysuuttimen lämpötilaa on säädettävä erikseen, muotin lämpötilan on oltava korkea ja jakoputken ja portin vastuksen on oltava pieni.
3. PET:n prosessiominaisuudet
PET:llä on korkea muovauslämpötila ja kapea materiaalin lämpötilan säätöalue (260-300 astetta), mutta sulamisen jälkeen juoksevuus on hyvä, joten prosessoitavuus on huono, ja usein suuttimeen lisätään virtausta estäviä laitteita. Mekaaninen lujuus ja suorituskyky eivät ole korkeat ruiskutuksen jälkeen, ja suorituskykyä on parannettava venyttämällä ja modifioimalla. Muotin lämpötilan tarkka säätö estää vääntymisen. Muodonmuutos on tärkeä tekijä, joten on suositeltavaa käyttää kuumakanavamuottia. Muotin lämpötilan tulee olla korkea, muuten se aiheuttaa huonoa pinnan kiiltoa ja vaikeuttaa purkamista.
4, läpinäkyvien muoviosien viat ja ratkaisut
1. Hopeajuovat: Sisäisen jännityksen anisotropia vaikuttaa muotin täytön ja kondensaation aikana. Pystysuuntainen jännitys saa hartsin virtaamaan ylöspäin, kun taas taitekerroin eroaa ei-virtaussuunnasta, mikä johtaa kiiltäviin silkkijuoviin. Kun se laajenee, se voi aiheuttaa halkeamia tuotteeseen. Ruiskuvaluprosessiin ja muottiin kiinnitettävän huomion lisäksi (tuote on parempi, että tuote on hehkutettu. Esimerkiksi PC-materiaalia voidaan kuumentaa yli 160 asteeseen 3-5 minuutin ajaksi, minkä jälkeen voidaan käyttää vapaajäähdytystä käytetty.
2. Kuplat: Hartsin sisällä olevaa vesihöyryä ja muita kaasuja ei voida poistaa (muotin kondensaatioprosessin aikana), tai riittämättömän muotin täytön vuoksi kondenssiveden pinta tiivistyy liian nopeasti muodostaen "tyhjiökuplan".
3. Huono pinnan kiilto: Tämä johtuu pääasiassa muotin suuresta karheudesta, ja toisaalta ennenaikainen kondensaatio estää hartsia toistamasta muotin pintatilaa, mikä kaikki aiheuttaa pinnassa lievää epätasaisuutta ja aiheuttaa tuote menettää kiiltonsa.
4. Värähtelykuvio: viittaa suoran portin keskeltä muodostuvaan tiheään aaltoiluun. Syynä tähän on se, että sulatteen korkeasta viskositeetista johtuen etupään materiaali on jo tiivistynyt muotin ontelossa ja myöhemmin materiaali murtuu tämän kondensaatiopinnan läpi, jolloin pintaan syntyy värähtelykuvioita.
5. Valkaisu, sumukehä: Syynä pääasiassa raaka-aineeseen putoavasta pölystä tai ilman liiallisesta kosteuspitoisuudesta.
6. Valkoinen savu, mustat täplät: Syynä on pääasiassa hartsin hajoaminen tai huononeminen koneen tynnyrissä, mikä johtuu tynnyrin sisällä olevan muovin paikallisesta ylikuumenemisesta.