מאת אנדי ממפעל Baiyear
עודכן ב-5 בנובמבר 2022
1. שיעור הצטמקות
הצורה והחישוב של הצטמקות דפוס תרמופלסטי כפי שהוזכר לעיל, הגורמים המשפיעים על כיווץ דפוס תרמופלסטי הם כדלקמן:
1.1 זני פלסטיק במהלך תהליך היציקה של תרמופלסטיים, עקב שינוי הנפח הנגרם כתוצאה מהתגבשות, מתח פנימי חזק, מתח שיורי גדול קפוא בחלק הפלסטיק, וכיוון מולקולרי חזק, קצב ההתכווצות גבוה מזה של פלסטיק תרמוסטי.בנוסף, ההתכווצות לאחר היציקה, ההתכווצות לאחר חישול או טיפול מיזוג הלחות היא בדרך כלל גדולה מזו של פלסטיק תרמוסטי.
1.2 מאפיינים של חלקי פלסטיק כאשר החומר המותך יוצר קשר עם פני החלל, השכבה החיצונית מתקררת מיד ליצירת מעטפת מוצקה בצפיפות נמוכה.בשל המוליכות התרמית הירודה של הפלסטיק, השכבה הפנימית של חלק הפלסטיק מתקררת באיטיות ליצירת שכבה מוצקה בצפיפות גבוהה עם התכווצות גדולה.לכן, עובי הדופן, הקירור האיטי ועובי השכבה בצפיפות גבוהה יתכווצו מאוד.בנוסף, נוכחות או היעדר של תוספות והפריסה וכמות התוספות משפיעות ישירות על כיוון זרימת החומר, חלוקת הצפיפות והתנגדות ההתכווצות, כך שלמאפיינים של חלקי פלסטיק יש השפעה רבה יותר על גודל וכיוון ההתכווצות.
1.3 גורמים כמו הצורה, הגודל והפיזור של כניסת ההזנה משפיעים ישירות על כיוון זרימת החומר, חלוקת הצפיפות, הזנת הלחץ וזמן היציקה.ליציאת ההזנה הישירה ולפתח ההזנה עם חתך רוחב גדול (במיוחד חתך עבה יותר) יש הצטמקות קטנה אך כיווניות גדולה, וליציאת ההזנה הרחבה והקצרה יש כיווניות קטנה.קרוב לפתח ההזנה או במקביל לכיוון זרימת החומר, ההתכווצות גדולה.
1.4 תנאי יציקה טמפרטורת העובש גבוהה, החומר המותך מתקרר באיטיות, הצפיפות גבוהה וההתכווצות גדולה, במיוחד עבור החומר הגבישי, ההתכווצות גדולה יותר בגלל הגבישיות הגבוהה ושינוי הנפח הגדול.חלוקת טמפרטורת העובש קשורה גם לקירור הפנימי והחיצוני ולאחידות הצפיפות של חלק הפלסטיק, המשפיעה ישירות על
זה משפיע על גודל וכיוון ההתכווצות של כל חלק.בנוסף, גם ללחץ ההחזקה ולזמן יש השפעה רבה על הכיווץ, הכיווץ קטן אך הכיוון גדול כאשר הלחץ גבוה והזמן ארוך.לחץ ההזרקה גבוה, הפרש הצמיגות של החומר המותך קטן, מתח הגזירה הבין-שכבתי קטן, והחזרה האלסטית לאחר פירוק התבנית גדולה, כך שניתן להפחית את הכיווץ כראוי, טמפרטורת החומר גבוהה, ההתכווצות גדולה , אבל הכיווניות קטנה.לכן, התאמת טמפרטורת התבנית, הלחץ, מהירות ההזרקה וזמן הקירור וגורמים נוספים במהלך היציקה יכולים גם הם לשנות בצורה מתאימה את הכיווץ של חלק הפלסטיק.
בעת תכנון התבנית, בהתאם לטווח ההתכווצות של פלסטיקים שונים, עובי הדופן והצורה של חלק הפלסטיק, הצורה, הגודל והפיזור של פתח ההזנה, קצב ההתכווצות של כל חלק מחלק הפלסטיק נקבע על פי הניסיון, ואז גודל החלל מחושב.עבור חלקי פלסטיק בעלי דיוק גבוה וכאשר קשה לשלוט בקצב ההתכווצות, יש להשתמש בשיטות הבאות לעיצוב התבנית:
① קח את שיעור ההתכווצות הקטן יותר עבור הקוטר החיצוני של חלקי הפלסטיק, ואת שיעור ההתכווצות הגדול יותר עבור הקוטר הפנימי, כדי להשאיר מקום לתיקון לאחר ניסוי עובש.
②בדיקת העובש קובעת את הצורה, הגודל ותנאי הדפוס של מערכת השער.
③ חלקי הפלסטיק לעיבוד לאחר עיבוד עוברים לאחר עיבוד כדי לקבוע את השינוי הממדים (המדידה חייבת להיעשות לאחר 24 שעות לאחר הסרת התבנית).
④ תקן את התבנית בהתאם להתכווצות בפועל.
⑤ נסה שוב את התבנית ושנה את תנאי התהליך כדי לשנות מעט את ערך ההתכווצות כדי לעמוד בדרישות של חלקי הפלסטיק.
2. נזילות
2.1 ניתן לנתח את הנזילות של תרמופלסטיים בדרך כלל מסדרה של מדדים כגון משקל מולקולרי, אינדקס נמס, אורך זרימת ספירלת ארכימדס, צמיגות לכאורה ויחס זרימה (אורך התהליך/עובי דופן הפלסטיק).משקל מולקולרי קטן, חלוקת משקל מולקולרית רחבה, סדירות מבנה מולקולרית ירודה, אינדקס התכה גבוה, אורך זרימה ספירלית ארוכה, צמיגות נראית נמוכה ויחס זרימה גדול, הנזילות טובה.בהזרקה.על פי דרישות עיצוב התבנית, ניתן לחלק באופן גס את הנזילות של פלסטיק בשימוש נפוץ לשלוש קטגוריות:
① נזילות טובה PA, PE, PS, PP, CA, פולי(4) מתיל פנטילן;
② שרף מסדרת פוליסטירן (כגון ABS, AS), PMMA, POM, אתר פוליפנילן עם נזילות בינונית;
③מחשב נזילות ירודה, PVC קשה, אתר פוליפנילן, פוליסולפון, פוליארילסולפון, פלואורפלסטי.
2.2 נזילותם של פלסטיקים שונים משתנה גם עקב גורמי דפוס שונים.הגורמים המשפיעים העיקריים הם כדלקמן:
① ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, נזילות החומר גבוהה יותר, אך גם הפלסטיקים השונים שונים, PS (במיוחד עמיד בפני פגיעות וערך MFR גבוה), PP, PA, PMMA, פוליסטירן שונה (כגון ABS, AS) , נזילות PC, CA ופלסטיק אחר משתנה מאוד עם הטמפרטורה.עבור PE, POM, לעלייה או לירידה בטמפרטורה יש השפעה מועטה על הנזילות שלה.לכן, הראשון צריך להתאים את הטמפרטורה כדי לשלוט בנזילות במהלך הדפוס.
②כאשר לחץ ההזרקה עולה, החומר המותך ייגזז מאוד, וגם הנזילות תגדל, במיוחד PE ו-POM רגישים יותר, ולכן יש להתאים את לחץ ההזרקה כדי לשלוט בנזילות במהלך היציקה.
③הצורה, הגודל, הפריסה, עיצוב מערכת הקירור, התנגדות הזרימה של חומר מותך (כגון גימור פני השטח, עובי קטע האח, צורת החלל, מערכת הפליטה) וגורמים אחרים משפיעים ישירות על זרימת החומר המותך בחלל.הנזילות בפועל בפנים, אם הטמפרטורה של החומר המותך יורדת ועמידות הנזילות מוגברת, הנזילות תרד.בעת תכנון התבנית יש לבחור מבנה סביר בהתאם לנזילות הפלסטיק בו נעשה שימוש.במהלך היציקה, ניתן גם לשלוט בטמפרטורת החומר, טמפרטורת התבנית, לחץ ההזרקה, מהירות ההזרקה וגורמים אחרים כדי להתאים כראוי את מצב המילוי כדי לענות על צורכי היציקה.
3. קריסטליות
ניתן לחלק את התרמופלסטיים לשתי קטגוריות: פלסטיק גבישי ופלסטיק לא גבישי (הידוע גם בשם אמורפי) לפי היעדר התגבשות במהלך עיבוי.
מה שנקרא תופעת התגבשות היא שכאשר הפלסטיק משתנה ממצב מותך לעיבוי, המולקולות נעות באופן עצמאי, לגמרי במצב לא מסודר, והמולקולות מפסיקות לנוע בחופשיות, לפי מיקום מעט קבוע, ויש נטייה להפוך את הסידור המולקולרי למודל נורמלי.תופעה.
כסטנדרט לשיפוט המראה של שני סוגי הפלסטיק הללו, הדבר תלוי בשקיפות של חלקי הפלסטיק עבי הדופן של הפלסטיק.בדרך כלל, חומרים גבישיים הם אטומים או שקופים (כגון POM וכו'), וחומרים אמורפיים הם שקופים (כגון PMMA וכו').אבל יש יוצאים מן הכלל, כגון פולי (4) מתיל פנטילן הוא פלסטיק גבישי אך בעל שקיפות גבוהה, ABS הוא חומר אמורפי אך לא שקוף.
בעת תכנון תבנית ובחירת מכונת הזרקה, יש לשים לב לדרישות ולאמצעי הזהירות הבאים עבור פלסטיק גבישי:
①החום הנדרש כדי שטמפרטורת החומר תעלה לטמפרטורת הדפוס הוא גדול, ויש להשתמש בציוד בעל יכולת פלסטית גדולה.
②החום המשתחרר במהלך הקירור גדול, ולכן יש לקרר אותו במלואו.
③ הבדל המשקל הסגולי בין המצב המותך למצב המוצק הוא גדול, הצטמקות הדפוס גדולה, וחורי התכווצות ונקבוביות נוטים להתרחש.
④ קירור מהיר, גבישיות נמוכה, התכווצות קטנה ושקיפות גבוהה.הגבישיות קשורה לעובי הדופן של חלק הפלסטיק, עובי הדופן מתקרר איטי, הגבישיות גבוהה, ההתכווצות גדולה והתכונות הפיזיקליות טובות.לכן, החומר הגבישי צריך לשלוט בטמפרטורת התבנית כנדרש.
⑤ אנזוטרופיה משמעותית ולחץ פנימי גדול.לאחר הסרת התבנית, המולקולות הלא מגובשות נוטות להמשיך ולהתגבש ונמצאות במצב של חוסר איזון אנרגטי, הנוטה לעיוות ולעוות.
⑥ טווח טמפרטורת ההתגבשות צר, וקל להזריק חומר לא מומס לתבנית או לחסום את יציאת ההזנה.
4. פלסטיק רגיש לחום ופלסטיק שעבר הידרוליזה בקלות
4.1 רגישות תרמית פירושה שחלק מהפלסטיקים רגישים יותר לחום, וזמן החימום ארוך בטמפרטורה גבוהה או שהחתך של פתח ההזנה קטן מדי, וכאשר פעולת הגזירה גדולה, טמפרטורת החומר עולה ונוטה לשינוי צבע, פירוק ופירוק.יש לו את המאפיין הזה.פלסטיק נקרא פלסטיק רגיש לחום.כגון PVC קשיח, פוליווינילידן כלוריד, קופולימר ויניל אצטט, POM, polychlorotrifluoroethylene וכו'. כאשר פלסטיק רגיש לחום מתפרק, נוצרים תוצרי לוואי כגון מונומרים, גזים ומוצקים, במיוחד חלק מהגזים המפורקים מגרים, מאכלים או רעילים לגוף האדם, לציוד ולתבניות.לכן, יש לשים לב לתכנון התבניות, בחירת מכונות הזרקה ויציקה.יש לבחור מכונות הזרקת בורג.החתך של מערכת השער צריך להיות גדול.התבנית והחבית צריכים להיות מצופים בכרום, ולא יהיו פינות.הוסף מייצב כדי להחליש את תכונותיו הרגישות לחום.
4.2 גם אם חלק מהפלסטיקים (כגון PC) מכילים כמות קטנה של מים, הם יתפרקו בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה.תכונה זו נקראת הידרוליזה קלה, אותה יש לחמם ולייבש מראש.
5. פיצוח מאמץ ושבר נמס
5.1 חלק מהפלסטיקים רגישים ללחץ, ונוטים ללחץ פנימי במהלך הדפוס והם שבירים וקלים לפיצוח.חלקי הפלסטיק יסדקו תחת פעולת כוח חיצוני או ממס.לשם כך, בנוסף להוספת תוספים לחומרי הגלם לשיפור עמידות הסדקים, יש לשים לב לייבוש חומרי הגלם ולבחור באופן סביר את תנאי היציקה כדי להפחית את הלחץ הפנימי ולהגביר את עמידות הסדקים.יש לבחור צורה סבירה של חלקי פלסטיק, ואין להגדיר אמצעים כגון תוספות כדי למזער את ריכוז הלחץ.בעת תכנון התבנית, יש להגדיל את שיפוע פירוק התבנית, ולבחור יציאת הזנה ומנגנון פליטה סבירים.במהלך היציקה, יש להתאים כראוי את טמפרטורת החומר, טמפרטורת התבנית, לחץ ההזרקה וזמן הקירור כדי למנוע הוצאת תבנית כאשר חלקי הפלסטיק קרים ושבירים מדי., לאחר היציקה, יש גם לטפל בחלקי הפלסטיק לאחר מכן כדי לשפר את עמידות הסדקים, להעלים מתח פנימי ולאסור מגע עם ממסים.
5.2 כאשר נמס הפולימר עם קצב זרימת נמס מסוים עובר דרך חור הזרבובית בטמפרטורה קבועה וקצב הזרימה שלו עולה על ערך מסוים, סדקים רוחביים ברורים על פני ההיתוך נקראים שבר נמס, אשר יפגע במראה ובתכונות הפיזיקליות של חלקי הפלסטיק.לכן, בעת בחירת פולימרים בעלי קצב זרימת נמס גבוה וכו', יש להגדיל את החתך של הזרבובית, הרץ ויציאת ההזנה, להפחית את מהירות ההזרקה ולהגדיל את טמפרטורת החומר.
6. ביצועים תרמיים וקצב קירור
6.1 לפלסטיקים שונים יש תכונות תרמיות שונות כגון חום ספציפי, מוליכות תרמית וטמפרטורת דפורמציה תרמית.בעת פלסטיקה בחום סגולי גבוה, נדרשת כמות גדולה של חום, ויש לבחור במכונת הזרקה בעלת כושר פלסטי גדול.זמן הקירור של הפלסטיק עם טמפרטורת עיוות חום גבוהה יכול להיות קצר והוצאת התבנית היא מוקדמת, אך יש למנוע את עיוות הקירור לאחר הפירוק.לפלסטיק עם מוליכות תרמית נמוכה יש קצב קירור איטי (כגון פולימרים יוניים וכו'), ולכן יש לקרר אותם במלואו ולחזק את השפעת הקירור של התבנית.תבניות ראנר חמות מתאימות לפלסטיק עם חום סגולי נמוך ומוליכות תרמית גבוהה.פלסטיק עם חום סגולי גדול, מוליכות תרמית נמוכה, טמפרטורת דפורמציה תרמית נמוכה וקצב קירור איטי אינם מתאימים ליציקה במהירות גבוהה, ויש לבחור מכונות הזרקה מתאימות ולחזק את קירור התבנית.
6.2 פלסטיקים שונים נדרשים לשמירה על קצב קירור מתאים בהתאם לסוגיהם ומאפייניהם ולצורת חלקי הפלסטיק.לכן יש להגדיר את התבנית עם מערכת חימום וקירור בהתאם לדרישות היציקה כדי לשמור על טמפרטורת תבנית מסוימת.כאשר טמפרטורת החומר מעלה את טמפרטורת התבנית, יש לקרר אותו כדי למנוע עיוות של חלקי הפלסטיק לאחר פירוק התבנית, לקצר את מחזור היציקה ולהפחית את הגבישיות.כאשר חום פסולת הפלסטיק אינו מספיק כדי לשמור את התבנית בטמפרטורה מסוימת, התבנית צריכה להיות מצוידת במערכת חימום כדי לשמור על התבנית בטמפרטורה מסוימת כדי לשלוט בקצב הקירור, להבטיח נזילות, לשפר את תנאי המילוי או לשלוט בפלסטיק חלקים להתקרר לאט.מניעת קירור לא אחיד מבפנים ומבחוץ של חלקי פלסטיק בעלי דופן עבה ושפר את הגבישיות.לבעלי נזילות טובה, שטח יציקה גדול וטמפרטורת חומר לא אחידה, בהתאם לתנאי היציקה של חלקי פלסטיק, לעיתים נעשה שימוש בחימום או קירור לסירוגין או בחימום וקירור מקומיים יחד.לשם כך, התבנית צריכה להיות מצוידת במערכת קירור או חימום מתאימה.
זמן פרסום: 29 בנובמבר 2022
