Ruiskuvalutuotteiden vääntyminen

1, Vääntymismuodonmuutos
Se viittaa siihen, että ruiskupuristustuotteen muoto poikkeaa muotin ontelon muodosta. Se on yksi muovituotteiden yleisimmistä vioista. Vääntymisen muodonmuutoksille on monia syitä, eikä sitä usein riitä ratkaisemaan pelkkien prosessiparametrien avulla. Yhdessä asiaankuuluvien tietojen ja käytännön työkokemuksen kanssa seuraavassa on lyhyt analyysi ruiskuvalutuotteiden vääntymiseen vaikuttavista tekijöistä.
2, Muotin rakenteen vaikutus ruiskuvalettujen tuotteiden vääntymiseen.
Muotin kannalta tärkeimmät plastiseen muodonmuutokseen vaikuttavat tekijät ovat porttijärjestelmä, jäähdytysjärjestelmä ja poistojärjestelmä.
1. Kaatojärjestelmä
Ruiskumuotin portin sijainti, muoto ja määrä vaikuttavat muovin täyttötilaan muottipesässä, mikä johtaa muoviosan muodonmuutokseen.
Mitä pidempi virtausetäisyys, sitä suurempi sisäinen jännitys, jonka aiheuttaa virtaus ja kutistuminen jäätyneen kerroksen ja keskivirtauskerroksen välillä; Päinvastoin, mitä lyhyempi virtausetäisyys, sitä lyhyempi virtausaika hilasta osan virtauspäähän, sitä ohuempi on jäätyneen kerroksen paksuus, sitä pienempi on sisäinen jännitys ja sitä suurempi on vääntymisen muodonmuutos. Joillekin litteille muoviosille, jos käytetään vain yhtä keskiporttia, kutistumisnopeus halkaisijan suunnassa on suurempi kuin kehän suunnassa, ja muodostuneet muoviosat vääristyvät; Jos käytetään useita pisteportteja tai kalvoportteja, vääntyminen ja muodonmuutos voidaan estää tehokkaasti.
Kun pisteporttia käytetään muovaukseen, myös portin sijainnilla ja määrällä on suuri vaikutus muoviosan muodonmuutokseen muovin kutistumisen anisotropian vuoksi.
Lisäksi useiden porttien käyttö voi myös lyhentää muovivirtaussuhdetta (L/t), jolloin sulatiheys muottipesässä on tasaisempi ja kutistuminen tasaisempi. Samalla koko muoviosa voidaan täyttää pienemmällä ruiskutuspaineella. Pienempi ruiskutuspaine voi vähentää muovin molekyylisuuntaustaipumusta, vähentää sen sisäistä jännitystä ja siten vähentää muoviosan muodonmuutosta.
2. Jäähdytysjärjestelmä
Ruiskutusprosessin aikana muoviosan epätasainen jäähtymisnopeus muodostaa myös muoviosan epätasaisen kutistumisen. Tämä kutistumisero johtaa taivutusmomentin muodostumiseen ja saa muoviosan vääntymään.
Jos litteiden muoviosien (kuten matkapuhelimen akun kuoren) ruiskuvalussa käytettävän muottipesän ja ytimen välinen lämpötilaero on liian suuri, kylmän muottipesän pinnan lähellä oleva sula jäähtyy nopeasti, kun taas materiaalikerros sulkeutuu kuumaan muotin ontelon pinta kutistuu edelleen, ja epätasainen kutistuminen aiheuttaa muoviosien vääntymistä. Siksi ruiskumuotin jäähdytyksessä tulee kiinnittää huomiota ontelon ja ytimen lämpötilan tasapainoon, ja lämpötilaero näiden kahden välillä ei saa olla liian suuri (tällä hetkellä voidaan harkita kahta muotin lämpötilakonetta).
Sen lisäksi, että muoviosien sisä- ja ulkopintojen lämpötilat pyrkivät olemaan tasapainossa, tulee myös muoviosien kummankin puolen lämpötilaa pitää yhtenäisenä, eli muotin jäähtyessä lämpötilan ontelon ja ytimen tulee pitää mahdollisimman yhtenäisinä, jotta muoviosien kunkin osan jäähdytysnopeus on tasapainossa, jotta kunkin osan kutistuminen olisi tasaisempaa ja estetään tehokkaasti muodonmuutos. Siksi jäähdytysvesireikien järjestely muotissa on erittäin tärkeää. Kun putken seinämän ja ontelon pinnan välinen etäisyys on määritetty, jäähdytysvesireikien välinen etäisyys tulee pitää mahdollisimman pienenä, jotta ontelon seinämän lämpötila on tasainen.
Samaan aikaan kun jäähdytysväliaineen lämpötila nousee jäähdytysvesikanavan pituuden myötä, muottipesän ja ytimen lämpötilaero vesikanavaa pitkin tapahtuu. Siksi jokaisen jäähdytyspiirin vesikanavan pituuden on oltava alle 2 metriä. Useita jäähdytyspiirejä tulee asettaa suuriin muotteihin, ja yhden piirin sisääntulo on lähellä toisen piirin ulostuloa. Pitkänomaisille muoviosille tulee käyttää suoraa vesikanavaa. (Useimmat muoteistamme käyttävät S-tyypin piiriä, mikä ei edistä kiertoa, mutta myös pidentää kiertoa.)
3. Poistojärjestelmä
Poistojärjestelmän suunnittelu vaikuttaa myös suoraan muoviosien muodonmuutokseen. Jos poistojärjestelmän asettelu on epätasapainossa, poistovoima on epätasapainossa ja muoviosa vääntyy. Siksi poistojärjestelmä tulee suunnitella tasapainossa kuorintavastuksen kanssa. Lisäksi ejektoritangon poikkipinta-ala ei saa olla liian pieni estääkseen muoviosan muodonmuutoksia pinta-alayksikkökohtaisen liiallisesta jännityksestä (varsinkin kun irrotuslämpötila on liian korkea).
Yläpalkki on sijoitettava mahdollisimman lähelle sitä osaa, jolla on suuri kuorintavastus. Olettaen, ettei se vaikuta muoviosien laatuun (mukaan lukien käyttövaatimukset, mittatarkkuus ja ulkonäkö jne.), on tarpeen asettaa mahdollisimman monta ejektoritankoa muoviosien yleisen muodonmuutoksen vähentämiseksi (tämä on syy vaihda ejektoritangot ejektorilohkoiksi).
Käytettäessä pehmeää muovia (kuten TPU) syväonteloisten ja ohutseinäisten muoviosien valmistukseen suuren muotinpoistovastuksen ja suhteellisen pehmeän materiaalin vuoksi, jos yhtä mekaanista poistomenetelmää käytetään kokonaan, muoviosat vääntyvät, jopa lävistettynä tai taitettuna, mikä johtaa muoviosien romutukseen. Esimerkiksi useiden komponenttien yhdistelmällä tai pneumaattisen (hydraulisen) paineen ja mekaanisen poiston yhdistelmällä on parempi vaikutus (jota käytetään myöhemmin).
3, plastisointivaiheen vaikutus tuotteiden vääntymiseen
Pehmitysvaihe on prosessi, jossa lasimaiset hiukkaset muunnetaan viskoosiksi sulateeksi (raaka-aineen pehmityksen kolmen tilan muutosta käsiteltiin koulutuksessa). Tässä prosessissa polymeerin lämpötilaero aksiaalisessa ja säteittäisessä suunnassa (suhteessa ruuviin) tekee plastisen jännityksen; Lisäksi ruiskutuskoneen ruiskutuspaine, nopeus ja muut parametrit vaikuttavat suuresti molekyylien suuntautumiseen täytön aikana, mikä aiheuttaa vääntymisen muodonmuutoksia.
4, Täyttö- ja jäähdytysvaiheiden vaikutus tuotteiden vääntymiseen
Ruiskutuspaineen vaikutuksesta sula muovi täytetään muotin onteloon ja jäähtyy ja jähmettyy muottipesässä. Tämä prosessi on ruiskuvalun avainlinkki. Tässä prosessissa lämpötilan, paineen ja nopeuden vuorovaikutus vaikuttaa suuresti muoviosien laatuun ja tuotantotehokkuuteen. Korkeampi paine ja virtausnopeus saavat aikaan suuren leikkausnopeuden, mikä johtaa eroon molekyylien orientaatiossa, joka on yhdensuuntainen virtaussuunnan kanssa ja kohtisuorassa virtaussuuntaan nähden, ja tuottaa "jäädytysvaikutuksen" samanaikaisesti. "Jäätymisvaikutus" tuottaa jäätymisjännityksen ja muodostaa muoviosien sisäisen jännityksen.
Lämpötilan vaikutus vääntymiseen näkyy seuraavista näkökohdista:
(1) Muoviosien ylä- ja alapinnan välinen lämpötilaero aiheuttaa lämpörasitusta ja muodonmuutoksia;
(2) Muoviosien eri alueiden välinen lämpötilaero aiheuttaa epätasaista kutistumista eri alueiden välillä;
(3) Erilaiset lämpötilaolosuhteet vaikuttavat muoviosien kutistumiseen.
5, Irrotusvaiheen vaikutus tuotteiden vääntymiseen
Muoviosat ovat pääosin lasimaisia ​​polymeerejä muotin ontelosta irtoamisen ja huoneenlämpötilaan jäähtymisen aikana. Epätasapainoinen irrotusvoima, poistomekanismin epävakaa liike tai väärä poistoalue voivat helposti muuttaa tuotteen muotoa (kuten aiemmin mainittiin). Samanaikaisesti täyttö- ja jäähdytysvaiheessa muoviosaan "jäätynyt" jännitys vapautuu "muodonmuutoksen" muodossa ulkoisten rajoitteiden häviämisen vuoksi, mikä johtaa vääntymiseen.
6, Ruiskuvalutuotteiden kutistumisen vaikutus vääntymiseen
Suora syy ruiskuvalutuotteiden vääntymiseen on muoviosien epätasainen kutistuminen. Jos täyttöprosessin aikana tapahtuvan kutistumisen vaikutusta ei huomioida muotin suunnitteluvaiheessa, tuotteen geometrinen muoto poikkeaa suuresti suunnitteluvaatimuksista ja vakava muodonmuutos aiheuttaa tuotteen romuttamisen (ts. kutistumisongelma).
Täyttövaiheen aiheuttaman muodonmuutoksen lisäksi muotin ylä- ja alaseinäpinnan välinen lämpötilaero aiheuttaa myös muoviosien ylä- ja alapinnan kutistumiseron, mikä aiheuttaa vääntymismuodonmuutoksia. Vääntymisanalyysissä itse kutistuminen ei ole tärkeää, mutta ero kutistumisessa on tärkeä.
Ruiskupuristusprosessissa muovin kutistuminen virtaussuunnassa on suurempi kuin pystysuunnassa johtuen polymeerimolekyylien sijoittumisesta virtaussuunnassa sulan muovin ruiskutäyttövaiheessa, mikä aiheuttaa vääntymistä (eli anisotropiaa) ) ruiskupuristusosasta.
Yleensä tasainen kutistuminen aiheuttaa vain muutoksia muoviosien tilavuudessa, ja vain epätasainen kutistuminen aiheuttaa vääntymisen muodonmuutoksia. Ero kiteisen muovin kutistumisnopeuden välillä virtaussuunnassa ja pystysuunnassa on suurempi kuin ei-kiteisen muovin, ja sen kutistumisnopeus on myös suurempi kuin ei-kiteisen muovin. Kiteisen muovin suuri kutistuminen ja sen kutistumisen anisotropia asettuvat päällekkäin, mikä johtaa paljon enemmän taipumukseen vaikuttaa kiteisten muoviosien vääntymiseen kuin ei-kiteisen muovin.
7, Jäännöslämpöjännityksen vaikutus tuotteiden vääntymiseen
Ruiskuvaluprosessissa jäännöslämpöjännitys on tärkeä tekijä, joka aiheuttaa vääntymisen muodonmuutoksia, ja sillä on suuri vaikutus ruiskuvalutuotteiden laatuun. Koska jäännöslämpöjännityksen vaikutus tuotteiden vääntymiseen on hyvin monimutkainen, sitä ei toisteta tässä.
8, Metalliterästen vaikutus tuotteiden vääntymiseen
Ruiskuvalutuotteissa, joissa on insertit, muovin kutistumisnopeus on paljon suurempi kuin metallin, joten se on helppo aiheuttaa vääristymiä (jotkut jopa halkeilevat); Tämän tilanteen vähentämiseksi metalliosat voidaan esilämmittää (yleensä vähintään 100 astetta) ennen tuotantoon asettamista.
9, johtopäätös
Ruiskuvalutuotteiden vääntymiseen vaikuttavat monet tekijät. Muotin rakenne, muovimateriaalien lämpöfysikaaliset ominaisuudet sekä muovausprosessin olosuhteet ja parametrit vaikuttavat eri tavoin tuotteiden vääntymiseen. Siksi yllä olevat tekijät on otettava kattavasti huomioon ruiskuvalutuotteiden vääntymisen muodonmuutoksen hoidossa.