Вступ: Лиття під тиском є основним процесом виробництва косметичних пакувальних матеріалів. Першим процесом часто є лиття під тиском, яке безпосередньо визначає якість продукції та продуктивність. Налаштування процесу лиття під тиском повинно враховувати 7 факторів, таких як усадка, плинність, кристалічність, термочутливі та легкогідролізовані пластмаси, розтріскування під напругою та руйнування розплаву, теплові характеристики та швидкість охолодження, а також поглинання вологи. Цю статтю написано...Шанхайський райдужний пакетПоділіться відповідним вмістом цих 7 факторів для ознайомлення ваших друзів у ланцюжку поставок Youpin:
Лиття під тиском
Лиття під тиском, також відоме як лиття під тиском, – це метод лиття, що поєднує в собі впорскування та формування. Перевагами методу лиття під тиском є висока швидкість виробництва, висока ефективність, можливість автоматизації роботи, різноманітність кольорів, форми можуть бути від простих до складних, розмір може бути від великих до малих, а розмір виробу є точним, виріб легко оновлювати, а також його можна виготовляти у складні форми. Деталі та лиття під тиском підходять для масового виробництва та обробки литтям, таких як вироби складної форми. При певній температурі повністю розплавлений пластиковий матеріал перемішується шнеком, впорскується у порожнину форми під високим тиском, охолоджується та твердне для отримання литого виробу. Цей метод підходить для масового виробництва деталей складної форми та є одним з важливих методів обробки.
01
Усадка
Фактори, що впливають на усадку термопластичного лиття, такі:
1) Типи пластмас: Під час процесу формування термопластичних пластмас все ще відбуваються зміни об'єму, спричинені кристалізацією, сильними внутрішніми напруженнями, великими залишковими напруженнями, що застигли в пластикових деталях, сильною молекулярною орієнтацією та іншими факторами, тому порівняно з термореактивними пластмасами коефіцієнт усадки більший, діапазон усадки широкий, а спрямованість очевидна. Крім того, усадка після формування, відпалу або кондиціонування вологістю зазвичай більша, ніж у термореактивних пластмас.
2) Характеристики пластикової деталі. Коли розплавлений матеріал контактує з поверхнею порожнини, зовнішній шар негайно охолоджується, утворюючи тверду оболонку низької щільності. Через погану теплопровідність пластику внутрішній шар пластикової деталі повільно охолоджується, утворюючи твердий шар високої щільності зі значною усадкою. Тому товщина стінки, повільне охолодження та товщина шару високої щільності будуть стискатися більше.
Крім того, наявність або відсутність вставок, а також розташування та кількість вставок безпосередньо впливають на напрямок потоку матеріалу, розподіл щільності та стійкість до усадки. Тому характеристики пластикових деталей мають більший вплив на усадку та спрямованість.
3) Такі фактори, як форма, розмір та розподіл вхідного отвору подачі, безпосередньо впливають на напрямок потоку матеріалу, розподіл щільності, ефект підтримки тиску та усадки, а також час формування. Прямі отвори подачі та отвори подачі з великими поперечними перерізами (особливо товстіші поперечні перерізи) мають меншу усадку, але більшу спрямованість, а коротші отвори подачі з меншою шириною та довжиною мають меншу спрямованість. Ті, що розташовані близько до вхідного отвору подачі або паралельно напрямку потоку матеріалу, стискатимуться більше.
4) Умови лиття Температура форми висока, розплавлений матеріал охолоджується повільно, щільність висока, а усадка велика. Особливо для кристалічного матеріалу усадка більша через високу кристалічність та великі зміни об'єму. Розподіл температури форми також пов'язаний з внутрішнім та зовнішнім охолодженням та рівномірністю щільності пластикової деталі, що безпосередньо впливає на розмір та напрямок усадки кожної деталі.
Крім того, тиск і час витримки також мають більший вплив на стиснення, причому стиснення менше, але спрямованість більша, коли тиск високий, а час тривалий. Тиск впорскування високий, різниця в'язкості розплаву невелика, міжшарове напруження зсуву невелике, а пружний відскок після виймання з форми великий, тому усадку також можна зменшити на відповідну величину. Температура матеріалу висока, усадка велика, але спрямованість невелика. Тому регулювання температури форми, тиску, швидкості впорскування та часу охолодження під час формування також може відповідним чином змінити усадку пластикової деталі.
Під час проектування форми, відповідно до діапазону усадки різних пластмас, товщини стінки та форми пластикової деталі, розміру та розподілу форми впускного отвору, коефіцієнт усадки кожної частини пластикової деталі визначається на основі досвіду, а потім розраховується розмір порожнини.
Для високоточних пластикових деталей, коли важко зрозуміти коефіцієнт усадки, для проектування форми зазвичай слід використовувати такі методи:
Візьміть менший коефіцієнт усадки для зовнішнього діаметра пластикової деталі та більший коефіцієнт усадки для внутрішнього діаметра, щоб залишити місце для корекції після випробувальної форми.
Пробні форми визначають форму, розмір та умови формування литникової системи.
Пластикові деталі, що підлягають подальшій обробці, піддаються подальшій обробці для визначення зміни розміру (вимірювання має бути проведене через 24 години після розформування).
Відкоригуйте форму відповідно до фактичної усадки.
Повторіть спробу формування та відповідно змініть умови процесу, щоб дещо змінити значення усадки відповідно до вимог пластикової деталі.
02
плинність
1) Плинність термопластів зазвичай можна проаналізувати за допомогою серії показників, таких як молекулярна маса, індекс розплаву, довжина спіралі Архімеда, видима в'язкість та коефіцієнт течії (довжина процесу/товщина стінки пластикової деталі).
Мала молекулярна маса, широкий розподіл молекулярної маси, погана регулярність молекулярної структури, високий індекс розплаву, довга спіральна течія, низька видима в'язкість, високий коефіцієнт текучості, добра плинність. Для пластмас з однаковою назвою продукту необхідно перевірити інструкції, щоб визначити, чи підходить їхня плинність для лиття під тиском.
Відповідно до вимог до конструкції прес-форми, плинність зазвичай використовуваних пластмас можна умовно розділити на три категорії:
Добра текучість PA, PE, PS, PP, CA, полі(4)метилпентен;
Полістирольна серія середньої плинності (наприклад, ABS, AS), PMMA, POM, поліфеніленовий ефір;
Погана плинність ПК, твердого ПВХ, поліфеніленового ефіру, полісульфону, поліарилсульфону, фторпластів.
2) Плинність різних пластмас також змінюється через різні фактори формування. Основні фактори впливу такі:
①Вища температура матеріалу підвищує плинність, але різні пластики мають свої відмінності, такі як PS (особливо ті, що мають високу ударну стійкість та вищий показник MFR), PP, PA, PMMA, модифікований полістирол (наприклад, ABS, AS). Плинність PC, CA та інших пластиків значно змінюється залежно від температури. Для PE та POM підвищення або зниження температури мало впливає на їх плинність. Тому перші повинні регулювати температуру під час формування, щоб контролювати плинність.
②Коли тиск лиття під тиском збільшується, розплавлений матеріал піддається більшому зсувному ефекту, а також збільшується його плинність, особливо PE та POM, які є більш чутливими, тому тиск впорскування слід регулювати для контролю плинності під час лиття.
③Форма, розмір, компонування, конструкція системи охолодження форми, опір потоку розплавленого матеріалу (наприклад, обробка поверхні, товщина перерізу каналу, форма порожнини, система випуску) та інші фактори безпосередньо впливають на фактичну плинність розплавленого матеріалу в порожнині. Якщо розплавлений матеріал підвищується для зниження температури та збільшення опору плинності, плинність зменшується. Під час проектування форми слід вибирати відповідну структуру відповідно до плинності використовуваного пластику.
Під час формування також можна контролювати температуру матеріалу, температуру форми, тиск впорскування, швидкість впорскування та інші фактори, щоб належним чином регулювати умови заповнення відповідно до потреб формування.
03
Кристалічність
Термопластики можна розділити на кристалічні та некристалічні (також відомі як аморфні) залежно від того, що вони не кристалізуються під час конденсації.
Так зване явище кристалізації стосується того факту, що коли пластик переходить з розплавленого стану в конденсований, молекули рухаються незалежно та повністю перебувають у невпорядкованому стані. Молекули перестають вільно рухатися, займають дещо фіксоване положення та мають тенденцію до регулярного розташування молекул. Це явище.
Критерії зовнішнього вигляду для оцінки цих двох типів пластмас можна визначити за прозорістю товстостінних пластикових деталей. Зазвичай кристалічні матеріали є непрозорими або напівпрозорими (такі як POM тощо), а аморфні матеріали прозорими (такі як PMMA тощо). Але є винятки. Наприклад, полі(4)метилпентен є кристалічним пластиком, але має високу прозорість, а ABS є аморфним матеріалом, але не прозорим.
Під час проектування прес-форм та вибору машин для лиття під тиском зверніть увагу на такі вимоги та запобіжні заходи для кристалічних пластмас:
Тепло, необхідне для підвищення температури матеріалу до температури формування, вимагає великої кількості тепла, і потрібне обладнання з великою пластифікуючою здатністю.
Під час охолодження та реконверсії виділяється велика кількість тепла, тому його необхідно достатньо охолодити.
Різниця питомої ваги між розплавленим і твердим станами велика, усадка при формуванні велика, а також схильність до усадки та утворення пор.
Швидке охолодження, низька кристалічність, мала усадка та висока прозорість. Кристалічність пов'язана з товщиною стінки пластикової деталі, і товщина стінки повільно охолоджується, кристалічність висока, усадка велика, а фізичні властивості добрі. Тому температуру кристалічного матеріалу у формі необхідно контролювати за потреби.
Анізотропія значна, а внутрішня напруга велика. Молекули, які не кристалізуються після вилучення з форми, мають тенденцію продовжувати кристалізуватися, перебувають у стані енергетичного дисбалансу та схильні до деформації та викривлення.
Діапазон температур кристалізації вузький, і легко призвести до впорскування нерозплавленого матеріалу у форму або блокування подавального отвору.
04
Термочутливі пластмаси та легкогідролізовані пластмаси
1) Термочутливість означає, що деякі види пластику більш чутливі до тепла. Вони нагріваються протягом тривалого часу за високої температури або перетин отвору для подачі занадто малий. Коли зсувний ефект великий, температура матеріалу легко підвищується, що призводить до зміни кольору, деградації та розкладання. Характерний пластик називається термочутливим пластиком.
Такі як твердий ПВХ, полівініліденхлорид, вінілацетатний сополімер, ПОМ, поліхлортрифторетилен тощо. Термочутливі пластмаси під час розкладання утворюють мономери, гази, тверді речовини та інші побічні продукти. Зокрема, деякі гази розкладання мають подразнюючу, корозійну або токсичну дію на організм людини, обладнання та форми.
Тому слід звернути увагу на конструкцію форми, вибір ливарної машини та процес формування. Слід використовувати шнекову ливарну машину. Перетин системи заливки повинен бути великим. Форма та циліндр повинні бути хромованими. Додайте стабілізатор, щоб послабити їхню термочутливість.
2) Навіть якщо деякі пластмаси (такі як ПК) містять невелику кількість води, вони розкладаються під дією високої температури та високого тиску. Ця властивість називається легким гідролізом, який необхідно попередньо нагріти та висушити.
05
Розтріскування під напругою та руйнування розплаву
1) Деякі види пластмас чутливі до напружень. Вони схильні до внутрішніх напружень під час формування, є крихкими та легко тріскаються. Пластикові деталі тріскаються під дією зовнішньої сили або розчинника.
З цієї причини, окрім додавання добавок до сировини для покращення стійкості до розтріскування, слід звернути увагу на сушіння сировини, а умови формування слід вибирати розумно, щоб зменшити внутрішнє напруження та підвищити стійкість до розтріскування. Також слід вибирати розумну форму пластикових деталей, не встановлюючи вставки та інші заходи для мінімізації концентрації напружень.
Під час проектування форми слід збільшити кут виймання з форми та вибрати розумний механізм впуску та викиду. Під час формування слід відповідно регулювати температуру матеріалу, температуру форми, тиск впорскування та час охолодження, намагаючись уникнути виймання з форми, коли пластикова деталь занадто холодна та крихка. Після формування пластикові деталі також слід піддати подальшій обробці для підвищення стійкості до розтріскування, усунення внутрішніх напружень та запобігання контакту з розчинниками.
2) Коли розплав полімеру з певною швидкістю потоку розплаву проходить через отвір сопла за постійної температури, і його швидкість потоку перевищує певне значення, очевидні бічні тріщини на поверхні розплаву називаються руйнуванням розплаву, що пошкоджує зовнішній вигляд та фізичні властивості пластикової деталі. Тому, вибираючи полімери з високою швидкістю потоку розплаву, слід збільшити поперечний переріз сопла, жолоба та отвору подачі, щоб зменшити швидкість впорскування та підвищити температуру матеріалу.
06
Теплова продуктивність та швидкість охолодження
1) Різні пластмаси мають різні теплові властивості, такі як питома теплоємність, теплопровідність та температура теплової деформації. Пластифікація з високою питомою теплоємністю вимагає великої кількості тепла, тому слід використовувати ливарну машину з великою пластифікуючою здатністю. Час охолодження пластику з високою температурою теплової деформації може бути коротким, а виймання з форми – раннім, але деформації охолодження слід запобігти після виймання з форми.
Пластмаси з низькою теплопровідністю мають повільну швидкість охолодження (наприклад, іонні полімери тощо), тому їх необхідно достатньо охолоджувати, щоб посилити охолоджувальний ефект форми. Гарячоканальні форми підходять для пластмас з низькою питомою теплоємністю та високою теплопровідністю. Пластмаси з великою питомою теплоємністю, низькою теплопровідністю, низькою температурою термічної деформації та повільною швидкістю охолодження не сприяють високошвидкісному формуванню. Необхідно вибрати відповідні ливарні машини та посилене охолодження форми.
2) Різні види пластмас потребують підтримки відповідної швидкості охолодження залежно від їхнього типу, характеристик та форми пластикових деталей. Тому форма повинна бути оснащена системами нагрівання та охолодження відповідно до вимог до формування, щоб підтримувати певну температуру форми. Коли температура матеріалу підвищується до температури форми, її слід охолоджувати, щоб запобігти деформації пластикової деталі після виймання з форми, скоротити цикл формування та зменшити кристалічність.
Коли відпрацьованого тепла пластику недостатньо для підтримки певної температури форми, форму слід обладнати системою нагрівання, яка підтримує певну температуру, контролюючи швидкість охолодження, забезпечуючи плинність, покращуючи умови заповнення або контролюючи повільне охолодження пластикових деталей. Це запобігає нерівномірному охолодженню всередині та зовні товстостінних пластикових деталей та підвищує кристалічність.
Для тих, хто має добру плинність, велику площу лиття та нерівномірну температуру матеріалу, залежно від умов лиття пластикових деталей, іноді його потрібно по черзі нагрівати або охолоджувати або локально нагрівати та охолоджувати. Для цього форма повинна бути оснащена відповідною системою охолодження або нагрівання.
07
Гігроскопічність
Оскільки в пластмасах є різні добавки, які надають їм різний ступінь спорідненості з вологою, їх можна умовно розділити на два типи: вологопоглинаючі, вологоадгезивні та непоглинаючі та антипригарні. Вміст води в матеріалі необхідно контролювати в допустимих межах. В іншому випадку волога під дією високої температури та високого тиску перетворюватиметься на газ або гідролізуватиметься, що призведе до спінювання смоли, зниження плинності та погіршення зовнішнього вигляду та механічних властивостей.
Тому гігроскопічні пластмаси необхідно попередньо нагрівати відповідними методами та специфікаціями, щоб запобігти повторному поглинанню вологи під час використання.
Шанхайська промислова компанія Rainbow Industrial Co., Ltd є виробником, Шанхайська райдужна упаковка забезпечує універсальну косметичну упаковку. Якщо вам подобаються наші продукти, ви можете зв'язатися з нами,
Вебсайт:www.rainbow-pkg.com
Електронна пошта:Bobby@rainbow-pkg.com
WhatsApp: +008613818823743
Час публікації: 27 вересня 2021 р.