Johdanto: Ruiskuvalu on ensisijainen prosessi kosmeettisten pakkausmateriaalien valmistuksessa. Ensimmäinen prosessi on usein ruiskuvalu, joka määrää suoraan tuotteen laadun ja tuottavuuden. Ruiskuvaluprosessin asetuksissa on otettava huomioon seitsemän tekijää, kuten kutistuminen, juoksevuus, kiteisyys, lämpöherkät muovit ja helposti hydrolysoituvat muovit, jännityshalkeilu ja sulamurtuma, lämpöominaisuudet ja jäähdytysnopeus sekä kosteuden imeytyminen. Tämän artikkelin on kirjoittanutShanghain sateenkaaripakettiJaa näiden seitsemän tekijän asiaankuuluva sisältö ystäviesi tiedoksi Youpinin toimitusketjussa:
Ruiskuvalu
Ruiskuvalu, joka tunnetaan myös nimellä ruiskuvalu, on ruiskuvalumenetelmä, jossa yhdistyvät ruiskutus ja muovaus. Ruiskuvalumenetelmän etuja ovat nopea tuotantonopeus, korkea hyötysuhde, automatisoitavuus, laaja värivalikoima, muodot voivat olla yksinkertaisista monimutkaisiin, koot voivat olla suurista pieniin, tuotteen koko on tarkka, tuotetta on helppo päivittää ja siitä voidaan valmistaa monimutkaisia muotoja. Osat ja ruiskuvalu soveltuvat massatuotantoon ja muovausprosessien aloille, kuten monimutkaisten muotoisten tuotteiden valmistukseen. Tietyssä lämpötilassa täysin sulanut muovimateriaali sekoitetaan ruuvilla, ruiskutetaan muottipesään korkealla paineella ja jäähdytetään ja jähmetetään, jolloin saadaan muovattu tuote. Tämä menetelmä soveltuu monimutkaisten muotoisten osien massatuotantoon ja on yksi tärkeimmistä prosessointimenetelmistä.
01
Kutistuminen
Termoplastisen muovauksen kutistumiseen vaikuttavat tekijät ovat seuraavat:
1) Muovityypit: Termoplastisten muovien muovausprosessissa on edelleen tilavuuden muutoksia, jotka johtuvat kiteytymisestä, voimakkaasta sisäisestä jännityksestä, muoviosien suuresta jäännösjännityksestä, voimakkaasta molekyyliorientaatiosta ja muista tekijöistä. Siksi kutistumisnopeus on suurempi, kutistumisalue laaja ja suuntaus selvä verrattuna kestomuoviin. Lisäksi kutistuminen muovauksen, hehkuttamisen tai kosteudenkäsittelyn jälkeen on yleensä suurempi kuin kestomuovien.
2) Muoviosan ominaisuudet. Kun sula materiaali on kosketuksissa ontelon pinnan kanssa, ulkokerros jäähdytetään välittömästi muodostaen matalatiheyksisen kiinteän kuoren. Muovin heikon lämmönjohtavuuden vuoksi muoviosan sisäkerros jäähdytetään hitaasti muodostaen korkeatiheyksisen kiinteän kerroksen, joka kutistuu voimakkaasti. Siksi seinämän paksuus, hidas jäähdytys ja korkeatiheyksisen kerroksen paksuus kutistuvat enemmän.
Lisäksi inserttien läsnäolo tai puuttuminen sekä inserttien asettelu ja määrä vaikuttavat suoraan materiaalin virtaussuuntaan, tiheysjakaumaan ja kutistumiskestävyyteen. Siksi muoviosien ominaisuuksilla on suurempi vaikutus kutistumiseen ja suuntaukseen.
3) Syöttöaukon muoto, koko ja jakauma vaikuttavat suoraan materiaalin virtaussuuntaan, tiheysjakaumaan, paineen ylläpitoon ja kutistumisvaikutukseen sekä muovausaikaan. Suorat syöttöportit ja suuret poikkileikkaukseltaan (erityisesti paksummat poikkileikkaukset) kutistuvat vähemmän, mutta niiden suuntaavuus on suurempi. Lyhyemmillä, lyhyemmillä ja lyhyemmällä syöttöporteilla on pienempi suuntaavuus. Lähellä syöttöaukkoa tai materiaalin virtaussuunnan suuntaisesti olevat portit kutistuvat enemmän.
4) Muovausolosuhteet Muotin lämpötila on korkea, sula materiaali jäähtyy hitaasti, tiheys on korkea ja kutistuminen on suurta. Erityisesti kiteisen materiaalin kutistuminen on suurempaa korkean kiteisyyden ja suurten tilavuusmuutosten vuoksi. Muotin lämpötilajakauma liittyy myös muoviosan sisäiseen ja ulkoiseen jäähdytykseen sekä tiheyden tasaisuuteen, mikä vaikuttaa suoraan kunkin osan kutistumisen kokoon ja suuntaan.
Lisäksi pitopaineella ja -ajalla on suurempi vaikutus supistumiseen, ja paineen ollessa korkea ja ajan ollessa pitkä supistuminen on pienempi, mutta suunta on suurempi. Kun ruiskutuspaine on korkea, sulan viskositeetin ero on pieni, välikerroksen leikkausjännitys on pieni ja elastinen palautuminen muotista purkamisen jälkeen on suuri, joten kutistumista voidaan myös vähentää sopivalla määrällä. Materiaalin lämpötilan ollessa korkea, kutistuminen on suuri, mutta suunta on pieni. Siksi muotin lämpötilan, paineen, ruiskutusnopeuden ja jäähdytysajan säätäminen muovauksen aikana voi myös muuttaa muoviosan kutistumista asianmukaisesti.
Muottia suunniteltaessa määritetään kokemuksen perusteella eri muovien kutistumisalueen, muoviosan seinämän paksuuden ja muodon, sisääntulomuodon koon ja jakauman sekä kunkin muoviosan kutistumisnopeuden mukaan muovaus, ja sitten lasketaan ontelon koko.
Korkean tarkkuuden muoviosille ja kun kutistumisnopeuden ymmärtäminen on vaikeaa, muotin suunnittelussa tulisi yleensä käyttää seuraavia menetelmiä:
Ota muoviosan ulkohalkaisijalle pienempi kutistumisnopeus ja sisähalkaisijalle suurempi kutistumisnopeus, jotta jää tilaa korjaukselle testimuotin jälkeen.
Koemuotit määrittävät porttijärjestelmän muodon, koon ja muovausolosuhteet.
Jälkikäsiteltävät muoviosat altistetaan jälkikäsittelylle koonmuutoksen määrittämiseksi (mittaus on tehtävä 24 tuntia muotista purkamisen jälkeen).
Korjaa muotti todellisen kutistumisen mukaan.
Kokeile muottia uudelleen ja muuta prosessiolosuhteita asianmukaisesti, jotta kutistumisarvo muuttuu hieman muoviosan vaatimusten mukaisesti.
02
juoksevuus
1) Termoplastisten muovien juoksevuutta voidaan yleensä analysoida useiden indeksien, kuten molekyylipainon, sulaindeksin, Arkhimedeen spiraalivirtauspituuden, näennäisen viskositeetin ja virtaussuhteen (prosessipituus / muoviosan seinämän paksuus), avulla.
Pieni molekyylipaino, laaja molekyylipainojakauma, huono molekyylirakenteen säännöllisyys, korkea sulaindeksi, pitkä spiraalivirtauspituus, alhainen näennäinen viskositeetti, korkea virtaussuhde, hyvä juoksevuus – saman tuotenimisen muovin ohjeet on tarkistettava sen määrittämiseksi, soveltuuko se ruiskuvaluun.
Muotin suunnitteluvaatimusten mukaan yleisesti käytettyjen muovien juoksevuus voidaan jakaa karkeasti kolmeen luokkaan:
Hyvä juoksevuus PA, PE, PS, PP, CA, poly(4)metyylipenteeni;
Keskipitkän juoksevuuden omaava polystyreenihartsisarja (kuten ABS, AS), PMMA, POM, polyfenyleenieetteri;
Huonosti juoksevat PC:t, kova PVC, polyfenyleenieetteri, polysulfoni, polyaryylisulfoni, fluorimuovit.
2) Erilaisten muovien juoksevuus muuttuu myös erilaisten muovaustekijöiden vuoksi. Tärkeimmät vaikuttavat tekijät ovat seuraavat:
①Korkeampi materiaalin lämpötila lisää juoksevuutta, mutta eri muoveilla on omat eronsa, kuten PS:llä (erityisesti niillä, joilla on korkea iskunkestävyys ja korkeampi MFR-arvo), PP:llä, PA:lla, PMMA:lla ja modifioidulla polystyreenillä (kuten ABS, AS). PC:n, CA:n ja muiden muovien juoksevuus vaihtelee suuresti lämpötilan mukaan. PE:n ja POM:n tapauksessa lämpötilan nousulla tai laskulla on vain vähän vaikutusta niiden juoksevuuteen. Siksi ensin mainittujen tulisi säätää lämpötilaa muovauksen aikana juoksevuuden hallitsemiseksi.
②Kun ruiskuvalupaine kasvaa, sula materiaali altistuu suuremmalle leikkausvaikutukselle ja myös juoksevuus kasvaa. Erityisesti PE ja POM ovat herkempiä, joten ruiskutuspainetta tulisi säätää juoksevuuden hallitsemiseksi muovauksen aikana.
③Muotin rakenteen muoto, koko, asettelu, jäähdytysjärjestelmän suunnittelu, sulan materiaalin virtausvastus (kuten pinnan viimeistely, kanavan poikkileikkauksen paksuus, ontelon muoto, pakoputkisto) ja muut tekijät vaikuttavat suoraan ontelossa olevan sulan materiaalin todelliseen juoksevuuteen. Jos sulan materiaalin lämpötilaa alennetaan ja juoksevuusvastusta lisätään, juoksevuus heikkenee. Muottia suunniteltaessa on valittava sopiva rakenne käytetyn muovin juoksevuuden mukaan.
Muovauksen aikana materiaalin lämpötilaa, muotin lämpötilaa, ruiskutuspainetta, ruiskutusnopeutta ja muita tekijöitä voidaan myös säätää täyttöolosuhteiden säätämiseksi asianmukaisesti muovaustarpeiden täyttämiseksi.
03
Kiteisyys
Termoplastiset muovit voidaan jakaa kiteisiin muoveihin ja ei-kiteisiin (tunnetaan myös amorfisina) muoveihin sen mukaan, etteivät ne kiteydy kondensoituessaan.
Niin kutsuttu kiteytymisilmiö viittaa siihen, että kun muovi muuttuu sulasta tilasta kondensaatiotilaan, molekyylit liikkuvat itsenäisesti ja ovat täysin epäjärjestyksessä. Molekyylit lakkaavat liikkumasta vapaasti, painautuvat hieman kiinteään asentoon ja niillä on taipumus tehdä molekyylijärjestelystä säännöllisen mallin. Tämä ilmiö.
Näiden kahden muovityypin ulkonäkökriteerit voidaan määrittää paksuseinäisten muoviosien läpinäkyvyyden perusteella. Yleensä kiteiset materiaalit ovat läpinäkymättömiä tai läpikuultavia (kuten POM jne.), ja amorfiset materiaalit ovat läpinäkyviä (kuten PMMA jne.). Mutta on olemassa poikkeuksia. Esimerkiksi poly(4)metyylipenteeni on kiteinen muovi, mutta sillä on korkea läpinäkyvyys, ja ABS on amorfinen materiaali, mutta ei läpinäkyvä.
Suunnitellessasi muotteja ja valitessasi ruiskuvalukoneita, kiinnitä huomiota seuraaviin kiteisten muovien vaatimuksiin ja varotoimiin:
Materiaalin lämpötilan nostamiseen muovauslämpötilaan tarvittava lämpö vaatii paljon lämpöä, ja tarvitaan laitteita, joilla on suuri plastisointikapasiteetti.
Jäähdytyksen ja uudelleenmuodostuksen aikana vapautuu suuri määrä lämpöä, joten se on jäähdytettävä riittävästi.
Sulan ja kiinteän olomuodon välinen ominaispainoero on suuri, muovauskutistuminen on suurta ja kutistuminen ja huokosten muodostuminen ovat alttiita.
Nopea jäähdytys, alhainen kiteisyys, pieni kutistuminen ja korkea läpinäkyvyys. Kiteisyys liittyy muoviosan seinämän paksuuteen, ja seinämän paksuus jäähtyy hitaasti, kiteisyys on korkea, kutistuminen on suuri ja fysikaaliset ominaisuudet ovat hyvät. Siksi kiteisen materiaalin muotin lämpötilaa on säädettävä tarpeen mukaan.
Anisotropia on merkittävää ja sisäinen jännitys suuri. Molekyylit, jotka eivät kiteydy muotista purkamisen jälkeen, jatkavat kiteytymistään, ovat energiatasapainossa ja alttiita muodonmuutoksille ja vääntymiselle.
Kiteytyslämpötila-alue on kapea, ja sulamatonta materiaalia on helppo ruiskuttaa muottiin tai tukkia syöttöaukko.
04
Lämpöherkät muovit ja helposti hydrolysoituvat muovit
1) Lämpöherkkyys tarkoittaa, että jotkut muovit ovat herkempiä lämmölle. Niitä kuumennetaan pitkään korkeassa lämpötilassa tai syöttöaukon poikkileikkaus on liian pieni. Kun leikkausvaikutus on suuri, materiaalin lämpötila nousee helposti, mikä aiheuttaa värjäytymistä, hajoamista ja hajoamista. Tätä muovin ominaispiirrettä kutsutaan lämpöherkäksi muoviksi.
Kuten kova PVC, polyvinylideenikloridi, vinyyliasetaattikopolymeeri, POM, polyklooritrifluoroeteeni jne. Lämpöherkät muovit tuottavat hajoamisen aikana monomeerejä, kaasuja, kiinteitä aineita ja muita sivutuotteita. Erityisesti joillakin hajoamiskaasuilla on ärsyttäviä, syövyttäviä tai myrkyllisiä vaikutuksia ihmiskehoon, laitteisiin ja muotteihin.
Siksi muotin suunnitteluun, ruiskuvalukoneen valintaan ja muovaukseen on kiinnitettävä huomiota. Ruuviruiskuvalukoneen tulisi olla käytössä. Valujärjestelmän poikkileikkauksen tulisi olla suuri. Muotin ja sylinterin tulee olla kromattuja. Lämpöherkkyyden heikentämiseksi on lisättävä stabilointiainetta.
2) Vaikka jotkut muovit (kuten PC) sisältävät pienen määrän vettä, ne hajoavat korkeassa lämpötilassa ja paineessa. Tätä ominaisuutta kutsutaan helpoksi hydrolyysiksi, ja se on lämmitettävä ja kuivattava etukäteen.
05
Jännitysmurtuma ja sulamurtuma
1) Jotkut muovit ovat herkkiä rasitukselle. Ne ovat alttiita sisäiselle rasitukselle muovauksen aikana ja ovat hauraita ja helposti halkeilevia. Muoviosat halkeilevat ulkoisen voiman tai liuottimen vaikutuksesta.
Tästä syystä raaka-aineisiin lisättyjen halkeamienkestävyyttä parantavien lisäaineiden lisäksi on kiinnitettävä huomiota raaka-aineiden kuivaamiseen, ja muovausolosuhteet on valittava kohtuullisesti sisäisen jännityksen vähentämiseksi ja halkeamienkestävyyden lisäämiseksi. Muoviosien muodon tulisi olla kohtuullinen, eikä niihin ole tarkoituksenmukaista asentaa inserttejä ja muita toimenpiteitä jännityspitoisuuden minimoimiseksi.
Muotin suunnittelussa on tärkeää lisätä irrotuskulmaa ja valita kohtuullinen syöttöaukko ja poistomekanismi. Muottivalussa materiaalin lämpötilaa, muotin lämpötilaa, ruiskutuspainetta ja jäähdytysaikaa on säädettävä asianmukaisesti, ja on pyrittävä välttämään irrotusta, kun muoviosa on liian kylmä ja hauras. Muovauksen jälkeen muoviosat on myös jälkikäsiteltävä halkeamien kestävyyden parantamiseksi, sisäisen rasituksen poistamiseksi ja liuottimien kanssa kosketuksen estämiseksi.
2) Kun tietyn sulavirtausnopeuden omaava polymeerisula kulkee suuttimen reiän läpi vakiolämpötilassa ja sen virtausnopeus ylittää tietyn arvon, sulan pinnalla olevia ilmeisiä sivuttaishalkeamia kutsutaan sulamurtumaksi, jotka vahingoittavat muoviosan ulkonäköä ja fysikaalisia ominaisuuksia. Siksi korkean sulavirtausnopeuden omaavia polymeerejä valittaessa suuttimen, juoksuputken ja syöttöaukon poikkileikkausta tulisi suurentaa ruiskutusnopeuden vähentämiseksi ja materiaalin lämpötilan nostamiseksi.
06
Lämpöteho ja jäähdytysnopeus
1) Erilaisilla muoveilla on erilaiset lämpöominaisuudet, kuten ominaislämpö, lämmönjohtavuus ja lämpömuodonmuutoslämpötila. Korkean ominaislämmön omaava plastisointi vaatii paljon lämpöä, ja siksi on käytettävä ruiskuvalukonetta, jolla on suuri plastisointikapasiteetti. Korkean lämpömuodonmuutoslämpötilan omaavan muovin jäähdytysaika voi olla lyhyt ja muotista irtoaminen on nopeaa, mutta jäähdytyksen muodonmuutos tulisi estää muotista irrotuksen jälkeen.
Muoveilla, joilla on alhainen lämmönjohtavuus, on hidas jäähtymisnopeus (kuten ionipolymeerit jne.), joten ne on jäähdytettävä riittävästi muotin jäähdytysvaikutuksen parantamiseksi. Kuumakanavamuotti soveltuu muoveille, joilla on alhainen ominaislämpö ja korkea lämmönjohtavuus. Muovit, joilla on suuri ominaislämpö, alhainen lämmönjohtavuus, alhainen lämpömuodonmuutoslämpötila ja hidas jäähtymisnopeus, eivät sovellu nopeaan muovaukseen. On valittava sopivat ruiskuvalukoneet ja tehostettu muotin jäähdytys.
2) Erilaisten muovien on ylläpidettävä asianmukaista jäähdytysnopeutta muoviosien tyypin, ominaisuuksien ja muodon mukaan. Siksi muotissa on oltava lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmät muovausvaatimusten mukaisesti tietyn muotin lämpötilan ylläpitämiseksi. Kun materiaalin lämpötila nousee, muotin lämpötilaa on jäähdytettävä, jotta muoviosa ei muodonmuutos purkamisen jälkeen lyhenee, muovaussykli lyhenee ja kiteisyys vähenee.
Kun muovin hukkalämpö ei riitä pitämään muottia tietyssä lämpötilassa, muotissa tulisi olla lämmitysjärjestelmä, joka pitää muotin tietyssä lämpötilassa, jotta voidaan säätää jäähdytysnopeutta, varmistaa juoksevuus, parantaa täyttöolosuhteita tai hidastaa muoviosien jäähtymistä. Tämä estää paksuseinäisten muoviosien epätasaisen jäähtymisen sisä- ja ulkopuolella ja lisää kiteisyyttä.
Hyvän juoksevuuden, suuren muovausalueen ja epätasaisen materiaalin lämpötilan saavuttamiseksi muoviosien muovausolosuhteista riippuen sitä on joskus lämmitettävä tai jäähdytettävä vuorotellen tai paikallisesti lämmitettävä ja jäähdytettävä. Tätä varten muotti tulisi varustaa vastaavalla jäähdytys- tai lämmitysjärjestelmällä.
07
Hygroskooppisuus
Koska muoveissa on erilaisia lisäaineita, jotka tekevät niistä eriasteisia kosteudensietokykyjä, muovit voidaan karkeasti jakaa kahteen tyyppiin: kosteuden imeytymiseen, kosteuden tarttumiseen sekä kosteutta imeytymättömään ja tarttumattomaan materiaaliin. Materiaalin vesipitoisuutta on valvottava sallituissa rajoissa. Muuten kosteus kaasuuntuu tai hydrolysoituu korkeassa lämpötilassa ja paineessa, mikä aiheuttaa hartsin vaahtoamista, vähentää juoksevuutta ja heikentää ulkonäköä ja mekaanisia ominaisuuksia.
Siksi hygroskooppiset muovit on esilämmitettävä asianmukaisilla lämmitysmenetelmillä ja spesifikaatioilla kosteuden uudelleen imeytymisen estämiseksi käytön aikana.
Shanghai Rainbow Industrial Co., Ltd on valmistaja, Shanghain sateenkaaren pakkaus. Tarjoamme yhden luukun kosmetiikkapakkauksia. Jos pidät tuotteistamme, voit ottaa meihin yhteyttä.
Verkkosivusto:www.rainbow-pkg.com
Sähköposti:Bobby@rainbow-pkg.com
WhatsApp: +008613818823743
Julkaisun aika: 27.9.2021