1. Kutistumisnopeus
Termoplastisen muovauksen kutistumisen muoto ja laskenta ovat edellä mainitut. Kestomuovien muovauskutistumiseen vaikuttavat tekijät ovat seuraavat:
1. Muovityypit Termoplastisten muovien muovausprosessin aikana kutistumisnopeus on pienempi kuin kiteytymisen aiheuttamat tilavuuden muutokset, voimakas sisäinen jännitys, muoviosiin jäätynyt suuri jäännösjännitys, vahva molekyylisuuntaus jne. lämpökovettuvista muovista. Suurempi, laajempi kutistusalue, selvä suuntaus ja muovauksen jälkeen.
2. Muoviosien ominaisuudet Muovattaessa sula materiaali koskettaa ontelon pintaa ja ulkokerros jäähtyy välittömästi muodostaen pienitiheyksisen kiinteän kuoren. Muovin huonosta lämmönjohtavuudesta johtuen muoviosan sisäkerros jäähtyy hitaasti muodostaen tiheästi kiinteän kerroksen, joka kutistuu voimakkaasti. Siksi ne, joilla on paksut seinät, hidas jäähdytys ja paksut tiheät kerrokset, kutistuvat enemmän. Lisäksi sisäosien olemassaolo tai puuttuminen sekä niiden sijoittelu ja määrä vaikuttavat suoraan materiaalin virtaussuuntaan, tiheysjakaumaan ja kutistumiskestävyyteen. Siksi muoviosien ominaisuuksilla on suurempi vaikutus kutistumisen kokoon ja suuntautumiseen.
3. Sellaiset tekijät kuin syöttöaukon muoto, koko ja jakautuminen vaikuttavat suoraan materiaalin virtaussuuntaan, tiheyden jakautumiseen, paineenpito- ja syöttövaikutukseen sekä muovausaikaan. Suorat syöttöaukot ja suuren poikkileikkauksen omaavat syöttöaukot (etenkin ne, joissa on paksummat osat) kutistuvat vähemmän, mutta suuntautuvat paremmin, kun taas leveämmät ja lyhyemmät syöttöaukot ovat vähemmän suuntaavia. Ne, jotka ovat lähellä syöttöaukkoa tai samansuuntaisia materiaalin virtaussuunnan kanssa, kutistuvat enemmän.
4. Muovausolosuhteet: Muotin lämpötila on korkea, sula materiaali jäähtyy hitaasti, sillä on korkea tiheys ja se kutistuu suuresti. Erityisesti kiteisillä materiaaleilla kutistuminen on suurempi korkean kiteisyyden ja suuren tilavuuden muutoksen vuoksi. Muotin lämpötilan jakautuminen liittyy myös muoviosan sisäiseen ja ulkoiseen jäähdytykseen ja tiheyden tasaisuuteen, mikä vaikuttaa suoraan kunkin osan kutistumiseen ja suuntautumiseen. Lisäksi pitopaineella ja -ajalla on myös suurempi vaikutus kutistumiseen. Jos paine on korkea ja aika on pitkä, kutistuminen on pientä, mutta suuntautuvaa.
Ruiskupuristuspaine on korkea, sulan materiaalin viskositeettiero on pieni, kerrosten välinen leikkausjännitys on pieni ja elastinen palautus muotin purkamisen jälkeen on suuri, joten kutistumista voidaan vähentää asianmukaisesti. Materiaalin lämpötila on korkea, kutistuma suuri, mutta suuntaus on pieni. Siksi erilaisten tekijöiden, kuten muotin lämpötilan, paineen, ruiskutusnopeuden ja jäähdytysajan säätäminen muovauksen aikana, voi myös muuttaa muoviosan kutistumista asianmukaisesti.
Muotia suunniteltaessa eri muovien kutistuvuusalueeseen, muoviosan seinämän paksuuteen ja muotoon, syöttöaukon kokoon ja jakautumiseen, muoviosan kunkin osan kutistumisnopeus määritetään kokemuksen perusteella ja sitten ontelon koko lasketaan. Erittäin tarkkoja muoviosia varten ja kun kutistumisnopeutta on vaikea hallita, seuraavat menetelmät ovat yleensä sopivia:
Suunnittelumuotti:
①Aseta pienempi kutistumisnopeus muoviosan ulkohalkaisijalle ja suurempi kutistumisnopeus sisähalkaisijalle jättääksesi tilaa korjauksille muottitestauksen jälkeen.
② Kokeile muottia määrittääksesi kaatojärjestelmän muodon, koon ja muovausolosuhteet.
③ Jälkiprosessoitavien muoviosien mittamuutokset tulee määrittää jälkikäsittelyn jälkeen (mittaus tulee tehdä 24 tuntia muotista irrottamisen jälkeen).
④ Korjaa muotti todellisen kutistumistilanteen mukaan.
⑤Kokeile muottia uudelleen ja muuta prosessiolosuhteita asianmukaisesti korjataksesi hieman kutistumisarvoa muoviosan vaatimusten mukaisesti. kuva
2. Likviditeetti
Likviditeetti on jaettu kolmeen luokkaan:
①Hyvä juoksevuus: PA, PE, PS, PP, CA, poly(4)metyylipenteeni;
② Keskipitkän juoksevuuden polystyreenisarjan hartsi (kuten ABS, AS), PMMA, POM, polyfenyleenieetteri;
③ Huono juoksevuus PC, kova PVC, polyfenyleenieetteri, polysulfoni, polyaryylisulfoni, fluoroplastit.
1. Kestomuovien juoksevuus voidaan yleensä analysoida useilla indekseillä, kuten molekyylipaino, sulaindeksi, arkhimedoksen spiraalivirtauspituus, näennäinen viskositeetti ja virtaussuhde (virtauksen pituus / muoviosan seinämän paksuus).
Pieni molekyylipaino, laaja molekyylipainojakauma, huono molekyylirakenteen säännöllisyys, korkea sulaindeksi, pitkä spiraalivirtauspituus, pieni näennäinen viskositeetti ja suuri virtaussuhde ovat hyvä juoksevuus. Muoveille, joilla on sama tuotenimi, tarkista ohjeesta, onko juoksevuus sopiva. Ruiskuvalua varten.
2. Erilaisten muovien juoksevuus muuttuu myös erilaisista muovaustekijöistä johtuen. Tärkeimmät vaikuttavat tekijät ovat seuraavat:
① Lämpötila Mitä korkeampi materiaalin lämpötila, sitä suurempi juoksevuus, mutta eri muoveissa on myös eroja, PS (erityisesti iskunkestävä ja korkea MFR-arvo), PP, PA, PMMA, modifioitu polystyreeni (kuten ABS, AS) muovit, kuten , PC ja CA, muuttuvat suuresti lämpötilan mukaan. PE:n ja POM:n tapauksessa lämpötilan nousulla tai laskulla on vain vähän vaikutusta niiden juoksevuuteen. Siksi edellisen tulisi säätää lämpötilaa sujuvuuden hallitsemiseksi muovauksen aikana.
② Kun paineruiskupuristuksen paine kasvaa, sulaan materiaaliin kohdistuu suurempi leikkaus ja myös juoksevuus kasvaa. Erityisesti PE ja POM ovat herkempiä, joten ruiskupuristuspainetta tulee säätää muovauksen aikana juoksevuuden hallitsemiseksi.
③ Muotirakenteen kaatojärjestelmän muoto, koko, asettelu, jäähdytysjärjestelmän suunnittelu, sulan materiaalin virtausvastus (kuten pinnan viimeistely, syöttökanavan osan paksuus, onkalon muoto, pakojärjestelmä) ja muut tekijät vaikuttavat suoraan sulan materiaalin virtaukseen onkalo Todellinen juoksevuus sulan sisällä vähenee, jos sulan materiaalin lämpötilaa lasketaan ja juoksevuusvastusta lisätään.
Muotia suunniteltaessa tulee valita järkevä rakenne käytetyn muovin juoksevuuden perusteella. Muovauksen aikana voidaan myös ohjata tekijöitä, kuten materiaalin lämpötilaa, muotin lämpötilaa, ruiskutuspainetta ja ruiskutusnopeutta, jotta täyttötilanne voidaan säätää sopivasti muovaustarpeita vastaavaksi.
3. Kiteisyys
Termoplastiset muovit voidaan jakaa kahteen luokkaan: kiteiset muovit ja amorfiset (tunnetaan myös nimellä amorfiset) muovit sen mukaan, että ne eivät kiteydy kondensoituessaan.
Ns. kiteytysilmiö on se, että kun muovi muuttuu sulasta tilasta kondensoituneeseen tilaan, molekyylit liikkuvat itsenäisesti ja ovat täysin epävakaita ja molekyylit lakkaavat liikkumasta vapaasti ja asettuvat hieman kiinteään asentoon, ja on taipumusta molekyylit järjestetään säännölliseen malliin. ilmiö.
Ulkonäköstandardi näiden kahden muovityypin erottamiseksi riippuu paksuseinäisten muoviosien läpinäkyvyydestä. Yleensä kiteiset materiaalit ovat läpikuultamattomia tai läpikuultavia (kuten POM jne.), ja amorfiset materiaalit ovat läpinäkyviä (kuten PMMA jne.).
Poikkeuksia kuitenkin on. Esimerkiksi poly(4)metyylipenteeni on kiteistä muovia, mutta sillä on korkea läpinäkyvyys, ja ABS on amorfista materiaalia, mutta ei läpinäkyvää.
Muotteja suunniteltaessa ja ruiskuvalukoneita valittaessa tulee kiinnittää huomiota seuraaviin kidemuoveja koskeviin vaatimuksiin ja varotoimiin:
① Materiaalin lämpötilan nostaminen muovauslämpötilaan vaatii paljon lämpöä, joten on käytettävä laitteita, joilla on suuri pehmitinkapasiteetti.
② Jäähdytyksen ja talteenoton aikana vapautuu suuri määrä lämpöä, joten se on jäähdytettävä kokonaan.
③ Ero ominaispainossa sulan tilan ja kiinteän tilan välillä on suuri, mikä johtaa suureen muovauskutistumiseen ja on altis kutistumiselle ja huokosille.
④Nopea jäähdytys, alhainen kiteisyys, pieni kutistuminen ja korkea läpinäkyvyys. Kiteisyysaste liittyy muoviosan seinämän paksuuteen. Seinämän paksuus tarkoittaa hitaampaa jäähtymistä, suurempaa kiteisyyttä, suurempaa kutistumista ja parempia fysikaalisia ominaisuuksia. Siksi kiteisten materiaalien muotin lämpötilaa on säädettävä tarpeen mukaan.
⑤ Merkittävä anisotropia ja suuri sisäinen jännitys. Kiteyttämättömillä molekyyleillä on taipumus jatkaa kiteytymistä muotin purkamisen jälkeen, ne ovat energiaepätasapainon tilassa ja ovat alttiita muodonmuutokselle ja vääntymiselle.
⑥ Kiteytyslämpötila-alue on kapea, ja sulamaton materiaali on helppo ruiskuttaa muottiin tai tukkia syöttöaukko.
4. Lämmönherkät muovit ja helposti hydrolysoituvat muovit
1. Lämpöherkkyys tarkoittaa, että jotkut muovit ovat herkempiä lämmölle. Kun sitä kuumennetaan korkeissa lämpötiloissa pitkään tai syöttöaukon poikkileikkaus on liian pieni tai leikkausvaikutus on suuri, materiaalin lämpötila nousee ja se on altis värin muuttumiselle, hajoamiselle ja hajoamiselle. Tällaista taipumusta Muoveja, joilla on erityisominaisuudet, kutsutaan lämpöherkäksi muoviksi.
Kuten jäykkä PVC, polyvinylideenikloridi, vinyyliasetaattikopolymeeri, POM, polyklooritrifluorieteeni jne. Kun lämpöherkät muovit hajoavat, ne tuottavat monomeerejä, kaasuja, kiinteitä aineita ja muita sivutuotteita. Erityisesti jotkut hajoamiskaasut ovat ärsyttäviä, syövyttäviä tai myrkyllisiä ihmiskeholle, laitteille ja homeille.
Siksi huomiota tulisi kiinnittää muottien suunnitteluun, ruiskuvalukoneen valintaan ja muovaukseen. Ruiskupuristuskone tulee valita. Kaatojärjestelmän poikkileikkauksen tulee olla suuri. Muotin ja tynnyrin tulee olla kromattuja. Kulmaviivemateriaalia ei saa olla. Muovauslämpötilaa ja muovipitoisuutta on valvottava tiukasti. Lisää stabilointiaineita heikentääksesi sen lämpöherkkiä ominaisuuksia.
2. Vaikka jotkin muovit (kuten PC) sisältävät pienen määrän kosteutta, ne hajoavat korkeassa lämpötilassa ja paineessa. Tätä ominaisuutta kutsutaan hydrolysoituvuudeksi, ja se on lämmitettävä ja kuivattava etukäteen.
5. Jännityshalkeilu ja sulamurtuma
1. Jotkut muovit ovat herkkiä rasitukselle. Ne ovat alttiita sisäiselle jännitykselle muovauksen aikana ja ovat hauraita ja helposti halkeilevia. Muoviosat halkeilevat ulkoisen voiman tai liuottimen vaikutuksesta.
Tästä syystä sen lisäksi, että raaka-aineisiin lisätään halkeamiskestävyyttä parantavia lisäaineita, tulee kiinnittää huomiota raaka-aineiden kuivaamiseen ja järkevään muovausolosuhteiden valintaan sisäisen jännityksen vähentämiseksi ja halkeamiskestävyyden lisäämiseksi. Muoviselle osalle tulee valita kohtuullinen muoto, eikä sisäosia tai muita toimenpiteitä tule asentaa jännityksen keskittymisen minimoimiseksi.
Muotia suunniteltaessa tulee nostaa muotin irrotuskulmaa, valita kohtuullinen syöttö- ja irrotusmekanismi ja materiaalin lämpötilaa, muotin lämpötilaa, ruiskutuspainetta ja jäähdytysaikaa on säädettävä sopivasti muotin aikana, jotta vältytään muotista irrottamisesta, kun muoviosa on liian kylmä ja hauras. , muovauksen jälkeen muoviosat tulee jälkikäsitellä halkeamiskestävyyden parantamiseksi, sisäisen jännityksen poistamiseksi ja kosketuksen estämiseksi liuottimien kanssa.
2. Kun polymeerisula, jolla on tietty sulavirtausnopeus, ylittää tietyn arvon kulkiessaan suuttimen reiän läpi vakiolämpötilassa, sulan pinnalle syntyy ilmeisiä poikittaisia halkeamia, joita kutsutaan sularepeämäksi, mikä vahingoittaa ulkonäköä ja fyysistä muoviosan ominaisuudet.
Siksi, kun valitaan polymeerejä, joilla on korkea sulavirtaus, suuttimen, jakokanavan ja syöttöaukon poikkileikkauksia tulisi suurentaa, ruiskutusnopeutta pienentää ja materiaalin lämpötilaa nostaa.
6. Lämpöteho ja jäähdytysnopeus
1. Eri muoveilla on erilaiset lämpöominaisuudet, kuten ominaislämpö, lämmönjohtavuus ja lämmön vääristymislämpötila. Pehmittävät materiaalit, joilla on korkea ominaislämpö, vaativat paljon lämpöä, joten kannattaa valita ruiskupuristuskone, jolla on suuri pehmitinkapasiteetti. Muoveilla, joilla on korkea lämpövääristymälämpötila, voi olla lyhyt jäähtymisaika ja varhainen irrotus, mutta jäähdytysmuodonmuutos on estettävä muotista irrotuksen jälkeen.
Muoveilla, joilla on alhainen lämmönjohtavuus, on hidas jäähtymisnopeus (kuten ioniset polymeerit jne., joilla on erittäin hidas jäähtymisnopeus), joten ne on jäähdytettävä täysin ja muotin jäähdytysvaikutusta on tehostettava. Kuumakanavamuotit soveltuvat muoveille, joilla on alhainen ominaislämpö ja korkea lämmönjohtavuus. Muovit, joilla on korkea ominaislämpö, alhainen lämmönjohtavuus, alhainen lämpömuodonmuutoslämpötila ja hidas jäähdytysnopeus, eivät edistä nopeaa muovausta. On valittava sopiva ruiskuvalukone ja vahvistettava muotin jäähdytystä.
2. Erilaiset muovit vaativat sopivan jäähdytysnopeuden niiden tyyppiominaisuuksien ja muoviosien muodon mukaan. Siksi muotti on varustettava lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmällä muovausvaatimusten mukaisesti tietyn muotin lämpötilan ylläpitämiseksi. Kun materiaalin lämpötila nostaa muotin lämpötilaa, se tulee jäähdyttää muoviosan muodonmuutoksen estämiseksi muotin purkamisen jälkeen, lyhentää muovausjaksoa ja vähentää kiteisyyttä.
Kun muovin hukkalämpö ei riitä pitämään muotia tietyssä lämpötilassa, muotti on varustettava lämmitysjärjestelmällä, joka pitää muotin tietyssä lämpötilassa jäähdytysnopeuden säätelemiseksi, juoksevuuden varmistamiseksi, täyttöolosuhteiden parantamiseksi tai hallintaan. muoviosan hidas jäähtyminen. Estä paksuseinäisten muoviosien epätasainen jäähtyminen sisä- ja ulkopuolella ja lisää kiteisyyttä jne.
Niille, joilla on hyvä juoksevuus, suuri muottipinta-ala ja epätasainen materiaalin lämpötila, voi olla tarpeen käyttää lämmitystä tai jäähdytystä vuorotellen tai sekä paikallista lämmitystä että jäähdytystä voidaan käyttää muoviosien muovausolosuhteista riippuen. Tätä tarkoitusta varten muotti tulee varustaa vastaavalla jäähdytys- tai lämmitysjärjestelmällä.
7. Hygroskooppisuus
Koska muoveissa on erilaisia lisäaineita, niillä on eriasteinen affiniteetti kosteutta kohtaan. Muovit voidaan siis karkeasti jakaa kahteen tyyppiin: kosteutta imeviin, kosteutta kiinnittyviin ja vettä sitomattomiin ja vaikeasti tarttuviin. Materiaalin kosteuspitoisuus on säädettävä sallitulla alueella. Muuten vesi muuttuu kaasuksi tai hydrolysoituu korkeassa lämpötilassa ja korkeassa paineessa, jolloin hartsi vaahtoaa, heikentää juoksevuutta ja sillä on huono ulkonäkö ja mekaaniset ominaisuudet.
Siksi hygroskooppiset muovit on esilämmitettävä asianmukaisilla lämmitysmenetelmillä ja spesifikaatioilla tarpeen mukaan, jotta estetään kosteuden imeytyminen takaisin käytön aikana.
