Sissejuhatus: Kosmeetikatoodete pakkematerjalide peamine protsess on survevaluvormimine. Esimene protsess on sageli survevaluvormimine, mis määrab otseselt toote kvaliteedi ja tootlikkuse. Survevaluvormimisprotsessi seadistamisel tuleks arvestada seitsme teguriga, nagu kokkutõmbumine, voolavus, kristallisus, kuumustundlikud plastid ja kergesti hüdrolüüsuvad plastid, pingepragunemine ja sulamismurdumine, termiline jõudlus ja jahutuskiirus ning niiskuse imendumine. Selle artikli kirjutasShanghai vikerkaarepakettJaga nende 7 teguri asjakohast sisu oma sõpradele Youpini tarneahelas:
Survevalu
Survevormimine, tuntud ka kui survevalu, on vormimismeetod, mis ühendab sissepritse ja vormimise. Survevormimismeetodi eelised on kiire tootmiskiirus, kõrge efektiivsus, töö automatiseeritavus, värvide mitmekesisus, kuju võib olla lihtsast keerukani, suurus võib olla suurest väikeseni, toote täpne suurus, toodet on lihtne uuendada ja seda saab valmistada keeruka kujuga toodeteks. Detailid ja survevalu sobivad masstootmiseks ja vormimisprotsesside valdkondadeks, näiteks keeruka kujuga toodete jaoks. Teatud temperatuuril segatakse täielikult sulanud plastmaterjali kruviga, süstitakse see kõrge rõhu all vormiõõnde ning jahutatakse ja tahkestatakse, et saada vormitud toode. See meetod sobib keeruka kujuga osade masstootmiseks ja on üks olulisi töötlemismeetodeid.
01
Kokkutõmbumine
Termoplastvormimise kokkutõmbumist mõjutavad tegurid on järgmised:
1) Plastitüübid: Termoplastplastide vormimisprotsessi käigus toimuvad endiselt mahu muutused, mis on põhjustatud kristalliseerumisest, tugevast sisemisest pingest, plastdetailides külmunud suurest jääkpingest, tugevast molekulaarsest orientatsioonist ja muudest teguritest. Seega on termoreaktiivsete plastidega võrreldes kahanemiskiirus suurem, kahanemisvahemik lai ja suund ilmne. Lisaks on kahanemine pärast vormimist, lõõmutamist või niiskusega konditsioneerimist üldiselt suurem kui termoreaktiivsetel plastidel.
2) Plastdetaili omadused. Kui sula materjal puutub kokku õõnsuse pinnaga, jahutatakse välimine kiht kohe, moodustades madala tihedusega tahke kesta. Plastiku halva soojusjuhtivuse tõttu jahutatakse plastdetaili sisemist kihti aeglaselt, moodustades suure tihedusega tahke kihi, millel on suur kokkutõmbumine. Seetõttu kahaneb seina paksus, aeglane jahutamine ja suure tihedusega kihi paksus veelgi.
Lisaks mõjutavad sisetükkide olemasolu või puudumine ning paigutus ja kogus otseselt materjali voolu suunda, tiheduse jaotust ja kokkutõmbumiskindlust. Seetõttu on plastdetailide omadustel suurem mõju kokkutõmbumisele ja suunale.
3) Sellised tegurid nagu söötmisava kuju, suurus ja jaotus mõjutavad otseselt materjali voolu suunda, tiheduse jaotust, rõhu säilitamise ja kokkutõmbumise efekti ning vormimisaega. Otsesed söötmisavad ja suure ristlõikega söötmisavad (eriti paksema ristlõikega) kahanevad vähem, kuid suunavad materjali paremini. Lühemad söötmisavad, millel on lühem laius ja pikkus, kahanevad vähem. Need, mis asuvad söötmisava lähedal või paralleelselt materjali voolu suunaga, kahanevad rohkem.
4) Vormimistingimused Vormi temperatuur on kõrge, sula materjal jahtub aeglaselt, tihedus on suur ja kokkutõmbumine on suur. Eriti kristallilise materjali puhul on kokkutõmbumine suurem kõrge kristallilisuse ja suurte mahumuutuste tõttu. Vormi temperatuuri jaotus on seotud ka plastdetaili sisemise ja välise jahutuse ning tiheduse ühtlusega, mis mõjutab otseselt iga detaili suurust ja kokkutõmbumise suunda.
Lisaks on survel ja ajal suurem mõju kokkutõmbumisele ning rõhu ja aja korral on kokkutõmbumine väiksem, kuid suund suurem. Kõrge sissepritse rõhu korral on sulamise viskoossuse erinevus väike, vahekihi nihkepinge väike ja elastne tagasilöök pärast vormimist suur, seega saab kahanemist sobival määral vähendada. Materjali temperatuuri korral on kahanemine suur, kuid suund väike. Seetõttu saab vormi temperatuuri, rõhu, sissepritse kiiruse ja jahutusaja reguleerimisega vormimise ajal plastdetaili kokkutõmbumist sobivalt muuta.
Vormi projekteerimisel määratakse kogemuste põhjal vastavalt erinevate plastide kokkutõmbumisvahemikule plastdetaili seina paksus ja kuju, sisselaskevormi suurus ja jaotus, iga plastdetaili osa kokkutõmbumiskiirus ning seejärel arvutatakse õõnsuse suurus.
Ülitäpsete plastdetailide puhul ja kui kokkutõmbumiskiirust on raske haarata, tuleks vormi kujundamisel üldiselt kasutada järgmisi meetodeid:
Plastdetaili välisläbimõõdu jaoks võtke väiksem kokkutõmbumismäär ja siseläbimõõdu jaoks suurem kokkutõmbumismäär, et jätta ruumi paranduseks pärast katsevormi.
Proovivormid määravad kindlaks väravasüsteemi vormi, suuruse ja vormimistingimused.
Järeltöödeldavad plastdetailid allutatakse järeltöötlusele, et määrata suuruse muutus (mõõtmine peab toimuma 24 tundi pärast vormist eemaldamist).
Parandage vormi vastavalt tegelikule kokkutõmbumisele.
Proovige vormi uuesti ja muutke protsessitingimusi, et kahanemise väärtust veidi muuta, et see vastaks plastdetaili nõuetele.
02
voolavus
1) Termoplastide voolavust saab üldiselt analüüsida mitmete indeksite abil, näiteks molekulmass, sulamisindeks, Archimedese spiraalvoolu pikkus, näiv viskoossus ja voolavuse suhe (protsessi pikkus / plastdetaili seina paksus).
Väikese molekulmassi, laia molekulmassijaotuse, halva molekulaarstruktuuri korrapärasuse, kõrge sulamisindeksi, pika spiraalse voolupikkuse, madala näiva viskoossuse, kõrge voolavussuhte ja hea voolavuse korral tuleb sama tootenimega plastide puhul kontrollida nende juhiseid, et teha kindlaks, kas nende voolavus sobib survevaluvormimiseks.
Vormi konstruktsiooninõuete kohaselt saab tavaliselt kasutatavate plastide voolavuse jagada laias laastus kolme kategooriasse:
Hea voolavus PA, PE, PS, PP, CA, polü(4)metüülpenteen;
Keskmise voolavusega polüstüreenist seeriavaigud (näiteks ABS, AS), PMMA, POM, polüfenüleeneeter;
Halva voolavusega PC, kõva PVC, polüfenüleeneeter, polüsulfoon, polüarüülsulfoon, fluoroplast.
2) Erinevate plastide voolavus muutub ka mitmesuguste vormimistegurite tõttu. Peamised mõjutavad tegurid on järgmised:
①Kõrgem materjali temperatuur suurendab voolavust, kuid erinevatel plastidel on omad erinevused, näiteks PS-il (eriti neil, millel on suur löögikindlus ja kõrgem MFR-väärtus), PP-l, PA-l, PMMA-l, modifitseeritud polüstüreenil (nt ABS, AS). PC, CA ja teiste plastide voolavus varieerub temperatuurist sõltuvalt oluliselt. PE ja POM-i puhul ei mõjuta temperatuuri tõus ega langus voolavust kuigi palju. Seetõttu tuleks vormimise ajal temperatuuri reguleerida, et voolavust kontrollida.
②Kui survevaluvormi rõhku suurendatakse, mõjutab sula materjal suuremat nihkejõudu ja suureneb ka voolavus, eriti PE ja POM on tundlikumad, seega tuleks sissepritserõhku vormimise ajal voolavuse kontrollimiseks reguleerida.
③ Vormi struktuuri kuju, suurus, paigutus, jahutussüsteemi konstruktsioon, sula materjali voolavuskindlus (nt pinnaviimistlus, kanali ristlõike paksus, õõnsuse kuju, väljalaskesüsteem) ja muud tegurid mõjutavad otseselt õõnsuses olevat sula materjali tegelikku voolavust. Kui sula materjali temperatuuri alandatakse ja voolavuskindlus suureneb, väheneb voolavus. Vormi projekteerimisel tuleks valida mõistlik struktuur vastavalt kasutatava plasti voolavusele.
Vormimise ajal saab täitetingimusi vastavalt vormimisvajadustele reguleerida ka materjali temperatuuri, vormi temperatuuri, sissepritserõhku, sissepritsekiirust ja muid tegureid.
03
Kristallilisus
Termoplaste saab kondenseerumise ajal kristalliseerumise puudumise järgi jagada kristallilisteks ja mittekristallilisteks (tuntud ka kui amorfsed) plastikuteks.
Nn kristallisatsiooninähtus viitab asjaolule, et kui plast muutub sulanud olekust kondenseerunud olekusse, liiguvad molekulid iseseisvalt ja on täiesti korrastamata olekus. Molekulid lakkavad vabalt liikumast, suruvad end kergelt fikseeritud asendisse ja kipuvad muutma molekulaarse paigutuse regulaarseks mudeliks. See nähtus.
Nende kahe plasttüübi hindamiseks mõeldud välimuskriteeriume saab määrata paksuseinaliste plastdetailide läbipaistvuse järgi. Üldiselt on kristallilised materjalid läbipaistmatud või poolläbipaistvad (näiteks POM jne) ja amorfsed materjalid on läbipaistvad (näiteks PMMA jne). Kuid on ka erandeid. Näiteks polü(4)metüülpenteen on kristalliline plast, kuid sellel on suur läbipaistvus, ja ABS on amorfne materjal, kuid mitte läbipaistev.
Vormide projekteerimisel ja survevalumasinate valimisel pöörake tähelepanu järgmistele kristalliliste plastide nõuetele ja ettevaatusabinõudele:
Materjali temperatuuri tõstmiseks vormimistemperatuurini vajalik soojus nõuab palju soojust ja suure plastifitseerimisvõimega seadmeid.
Jahutamise ja ümberkujundamise käigus eraldub suur hulk soojust, seega tuleb seda piisavalt jahutada.
Sula oleku ja tahke oleku erikaalude erinevus on suur, vormimise kokkutõmbumine on suur ning kokkutõmbumine ja pooride teke on altid.
Kiire jahutamine, madal kristallisus, väike kokkutõmbumine ja kõrge läbipaistvus. Kristallilisus on seotud plastdetaili seina paksusega ja seina paksus jahutab aeglaselt, kristallisus on kõrge, kokkutõmbumine on suur ja füüsikalised omadused on head. Seetõttu tuleb kristallilise materjali vormitemperatuuri vastavalt vajadusele reguleerida.
Anisotroopia on märkimisväärne ja sisemine pinge on suur. Molekulid, mis pärast vormist eemaldamist ei kristalliseeru, kipuvad kristalliseeruma edasi, on energia tasakaalutuse olekus ning on altid deformatsioonile ja moonutustele.
Kristalliseerumistemperatuuri vahemik on kitsas ja sulamata materjali on lihtne vormi süstida või söötmisava blokeerida.
04
Kuumustundlikud plastid ja kergesti hüdrolüüsuvad plastid
1) Kuumustundlikkus tähendab, et mõned plastid on kuumuse suhtes tundlikumad. Neid kuumutatakse pikka aega kõrgel temperatuuril või kui söötmisava on liiga väike. Kui nihkejõud on suur, tõuseb materjali temperatuur kergesti, põhjustades värvimuutust, lagunemist ja lagunemist. Seda tüüpi plastikut nimetatakse kuumustundlikuks plastikuks.
Näiteks kõva PVC, polüvinülideenkloriid, vinüülatsetaatkopolümeer, POM, polüklorotrifluoroetüleen jne. Kuumustundlikud plastid lagunevad monomeeride, gaaside, tahkete ainete ja muude kõrvalsaaduste kujul. Eelkõige on mõnedel lagunemisgaasidel ärritav, söövitav või toksiline mõju inimkehale, seadmetele ja vormidele.
Seetõttu tuleks pöörata tähelepanu vormi konstruktsioonile, survevalu masina valikule ja vormimisele. Kasutada tuleks kruvivormimismasinat. Valamissüsteemi ristlõige peaks olema suur. Vorm ja silinder peaksid olema kroomitud. Termotundlikkuse vähendamiseks tuleks lisada stabilisaatorit.
2) Isegi kui mõned plastid (näiteks PC) sisaldavad väikest kogust vett, lagunevad need kõrgel temperatuuril ja kõrgel rõhul. Seda omadust nimetatakse kergeks hüdrolüüsiks, mis tuleb eelnevalt kuumutada ja kuivatada.
05
Pingepragunemine ja sulamurdumine
1) Mõned plastid on pingetundlikud. Vormimise ajal tekivad neil sisepinged ning nad on haprad ja kergesti pragunevad. Plastdetailid pragunevad välise jõu või lahusti mõjul.
Sel põhjusel tuleks lisaks toorainele pragunemiskindluse parandamiseks lisandite lisamisele pöörata tähelepanu ka tooraine kuivatamisele ning vormimistingimused tuleks valida mõistlikult, et vähendada sisemist pinget ja suurendada pragunemiskindlust. Samuti tuleks valida plastdetailide mõistlik kuju, et mitte paigaldada sisestusi ja muid meetmeid pinge kontsentratsiooni minimeerimiseks.
Vormi projekteerimisel tuleks suurendada vormist lahtivõtmise nurka ning valida mõistlik sisselaske- ja väljatõmbemehhanism. Materjali temperatuuri, vormi temperatuuri, sissepritserõhku ja jahutusaega tuleks vormimise ajal vastavalt reguleerida ning püüda vältida vormist lahtivõtmist, kui plastdetail on liiga külm ja habras. Pärast vormimist tuleks plastdetaile ka järeltöödelda, et parandada pragunemiskindlust, kõrvaldada sisemine pinge ja vältida kokkupuudet lahustitega.
2) Kui teatud sulavoolukiirusega polümeeri sula läbib düüsi ava konstantsel temperatuuril ja selle voolukiirus ületab teatud väärtuse, siis sula pinnale tekkivad ilmsed külgmised praod, mida nimetatakse sulamurruks, kahjustavad plastdetaili välimust ja füüsikalisi omadusi. Seetõttu tuleks suure sulavoolukiirusega polümeeride valimisel suurendada düüsi, jaoturi ja etteandeava ristlõiget, et vähendada sissepritse kiirust ja tõsta materjali temperatuuri.
06
Soojuslik jõudlus ja jahutuskiirus
1) Erinevatel plastidel on erinevad termilised omadused, näiteks erisoojus, soojusjuhtivus ja kuumdeformatsiooni temperatuur. Kõrge erisoojusega plastifitseerimine nõuab suurt soojushulka ja seetõttu tuleks kasutada suure plastifitseerimisvõimsusega survevaluvormi. Kõrge kuumdeformatsiooni temperatuuriga plastide jahutusaeg võib olla lühike ja vormist eemaldamine toimub varakult, kuid pärast vormist eemaldamist tuleks vältida jahutusdeformatsiooni.
Madala soojusjuhtivusega plastidel on aeglane jahutuskiirus (näiteks ioonpolümeeridel jne), seega tuleb neid vormi jahutusefekti parandamiseks piisavalt jahutada. Kuumjooksuvormid sobivad madala erisoojuse ja kõrge soojusjuhtivusega plastide jaoks. Suure erisoojuse, madala soojusjuhtivuse, madala termilise deformatsioonitemperatuuri ja aeglase jahutuskiirusega plastid ei soodusta kiiret vormimist. Tuleb valida sobivad survevaluvormid ja täiustatud vormijahutus.
2) Erinevate plastide puhul on vaja säilitada sobiv jahutuskiirus vastavalt nende tüübile, omadustele ja plastdetailide kujule. Seetõttu peab vorm olema varustatud vormimisnõuetele vastavate kütte- ja jahutussüsteemidega, et säilitada teatud vormi temperatuur. Kui materjali temperatuur tõuseb, tuleb vormi temperatuuri tõsta, et vältida plastdetaili deformeerumist pärast vormimist, lühendada vormimistsüklit ja vähendada kristallilisust.
Kui plastjäätmetest eralduv soojus ei ole vormi teatud temperatuuril hoidmiseks piisav, tuleks vorm varustada küttesüsteemiga, mis hoiab vormi teatud temperatuuril, et kontrollida jahutuskiirust, tagada voolavus, parandada täitetingimusi või kontrollida plastdetailide aeglast jahtumist. Vältida paksuseinaliste plastdetailide ebaühtlast jahutamist nii sees kui ka väljas ning suurendada kristallilisust.
Hea voolavuse, suure vormimisala ja ebaühtlase materjali temperatuuri korral tuleb plastdetailide vormimistingimustest olenevalt mõnikord kuumutada või jahutada vaheldumisi või lokaalselt kuumutada ja jahutada. Selleks peaks vorm olema varustatud vastava jahutus- või küttesüsteemiga.
07
Hügroskoopsus
Kuna plastides on mitmesuguseid lisandeid, mis muudavad nende niiskuse suhtes erineva afiinsuse, saab plaste jagada laias laastus kahte tüüpi: niiskust imavad, niiskust kleepuvad ning niiskust mitteimavad ja mittenakkuvad plastid. Materjali veesisaldust tuleb kontrollida lubatud vahemikus. Vastasel juhul muutub niiskus gaasiks või hüdrolüüsub kõrge temperatuuri ja rõhu all, mis põhjustab vaigu vahustumist, voolavuse vähenemist ning halva välimuse ja mehaaniliste omaduste tekkimist.
Seetõttu tuleb hügroskoopseid plaste eelnevalt kuumutada sobivate kuumutusmeetodite ja spetsifikatsioonidega, et vältida niiskuse uuesti imendumist kasutamise ajal.
Shanghai Rainbow Industrial Co., Ltd on tootja, Shanghai Rainbow pakendid pakuvad ühtset kosmeetikatoodete pakendit. Kui teile meie tooted meeldivad, võite meiega ühendust võtta,
Veebisait:www.rainbow-pkg.com
E-post:Bobby@rainbow-pkg.com
WhatsApp: +008613818823743
Postituse aeg: 27. september 2021