Enjeksiyon kalıplama işleminde dikkate alınması gereken birkaç faktör

Enjeksiyon kalıplama işleminde dikkate alınması gereken birkaç faktör
1, Termoplastik kalıplama için büzülmenin şekli ve hesaplanması daha önce belirtildiği gibidir ve termoplastik kalıplamanın büzülmesini etkileyen faktörler aşağıdaki gibidir:
1.1 Plastik Çeşitleri Termoplastik plastiklerin kalıplama işlemi sırasında, kristalleşmenin neden olduğu hacim değişiklikleri, güçlü iç gerilim, plastikte donmuş yüksek artık gerilim ve güçlü moleküler oryantasyon nedeniyle, büzülme oranı daha büyüktür ve geniş bir aralıktadır. ısıyla sertleşen plastiklere kıyasla büzülme oranları ve belirgin yönlülük. Ek olarak, kalıplama, tavlama veya nem ayarlama işleminden sonraki çekme oranı genellikle ısıyla sertleşen plastiklerinkinden daha yüksektir.
1.2 Plastik parçaların özellikleri: Şekillendirme sırasında erimiş malzeme, kalıp boşluğunun yüzeyi ile temas halinde düşük yoğunluklu katı bir kabuk oluşturmak üzere hemen soğur. Plastiğin zayıf termal iletkenliği nedeniyle, plastik parçanın iç tabakası yavaş yavaş soğur ve büyük büzülme ile yüksek yoğunluklu katı bir tabaka oluşturur. Bu nedenle, kalın duvarlara, yavaş soğumaya ve kalın yüksek yoğunluklu katmanlara sahip olanlar daha fazla büzülme eğilimindedir. Ek olarak, kesici uçların varlığı veya yokluğu ve kesici uçların yerleşimi ve miktarı malzeme akış yönünü, yoğunluk dağılımını ve çekme direncini doğrudan etkiler, bu nedenle plastik parçaların özellikleri çekmenin boyutu ve yönü üzerinde daha büyük bir etkiye sahiptir.
1.3 Besleme girişinin şekli, boyutu ve dağılımı, malzeme akışının yönünü, yoğunluk dağılımını, basınç muhafazasını ve besleme etkisini ve şekillendirme süresini doğrudan etkiler. Doğrudan besleme portu ve besleme portunun geniş enine kesiti (özellikle daha kalın kesite sahip olanlar) daha küçük büzülmeye ancak daha fazla yönlülüğe sahipken, besleme portunun daha kısa genişliğine ve uzunluğuna sahip olanlar daha küçük yönlülüğe sahiptir. Besleme girişine yakın veya malzeme akış yönüne paralel olanlar daha fazla çekme yaşayacaktır.
1.4 Kalıplama koşulları: Yüksek kalıp sıcaklığı, erimiş malzemenin yavaş soğuması, yüksek yoğunluk ve özellikle kristalli malzemeler için yüksek kristallik ve büyük hacim değişiklikleri nedeniyle büyük çekme, daha fazla çekmeyle sonuçlanır. Kalıp sıcaklığının dağılımı, plastik parçaların iç ve dış soğuma ve yoğunluk tekdüzeliği ile de ilgilidir ve her parçadaki çekmenin boyutunu ve yönünü doğrudan etkiler. Ek olarak, basınç ve süreyi korumanın da kasılma üzerinde önemli bir etkisi vardır, yüksek basınç ve uzun süre küçük ama yönlü kasılmaya yol açar. Enjeksiyon basıncı yüksektir, erimiş malzemenin viskozite farkı küçüktür, katmanlar arası kayma gerilimi küçüktür ve kalıptan çıkarmadan sonra elastik geri tepme büyüktür, bu nedenle büzülme de orta derecede azaltılabilir. Malzeme sıcaklığı yüksektir, büzülme büyüktür, ancak yönlülük küçüktür. Bu nedenle, kalıplama sırasında kalıp sıcaklığı, basınç, enjeksiyon hızı ve soğutma süresi gibi faktörlerin ayarlanması da plastik parçanın büzülmesini uygun şekilde değiştirebilir. Kalıp tasarlanırken çeşitli plastiklerin çekme aralığı, plastik parçanın duvar kalınlığı ve şekli, besleme portunun boyutu ve dağılımı, plastik parçanın her bir parçasının çekme oranı deneyime dayalı olarak belirlenir ve daha sonra boşluk boyutu hesaplanır. Yüksek hassasiyetli plastik parçalar için ve çekme oranını kontrol etmenin zor olduğu durumlarda, kalıbı tasarlamak için genellikle aşağıdaki yöntemler kullanılmalıdır: ① Plastik parçanın dış çapı için daha küçük bir çekme oranı ve dış çapı için daha büyük bir çekme oranı alın. kalıp testinden sonra düzeltme için yer bırakmak için iç çap. ② Kalıp testi ile dökme sisteminin şeklini, boyutunu ve kalıplama koşullarını belirleyin. ③ Son işlemden geçirilecek plastik parçaların boyut değişikliği, ölçüm sırasında kalıptan 24 saat sonra belirlenmelidir. ④ Kalıbı gerçek çekme durumuna göre düzeltin. ⑤ Kalıbı tekrar deneyin ve plastik parçanın gereksinimlerini karşılamak üzere çekme değerini ayarlamak için işlem koşullarını biraz ayarlayın.
2, Likidite
2.1 Termoplastiklerin akışkanlığı genel olarak moleküler ağırlık, erime indeksi, Arşimet spiral akış uzunluğu, görünür viskozite ve akış oranı (akış uzunluğu/plastik parça duvar kalınlığı) gibi bir dizi indeksten analiz edilebilir. Küçük moleküler ağırlık, geniş moleküler ağırlık dağılımı, zayıf moleküler yapı düzenliliği, yüksek erime indeksi, uzun spiral akış uzunluğu, düşük görünür viskozite ve büyük akış oranı ile akışkanlık iyidir. Aynı ürün adına sahip plastikler için, akışkanlığın enjeksiyon kalıplamaya uygun olup olmadığını belirlemek için talimatlar kontrol edilmelidir. Kalıp tasarımının gerekliliklerine göre, yaygın olarak kullanılan plastiklerin akışkanlığı kabaca üç kategoriye ayrılabilir: ① iyi akışkanlık PA, PE, PS, PP, CA, poli (4) metilen; ② Orta derecede akışkan polistiren serisi reçineler (ABS, AS gibi), PMMA, POM, polifenilen eter; ③ Zayıf akışkanlık PC, sert PVC, polifenilen eter, polisülfon, poliarilsülfon, floroplastikler.
2.2 Çeşitli plastiklerin akışkanlığı, çeşitli kalıplama faktörlerine bağlı olarak da değişir ve ana etkileyen faktörler aşağıdaki gibidir:
① Malzemenin sıcaklığı yüksek olduğunda akışkanlık artar, ancak farklı plastiklerin de farklılıkları vardır. PS (özellikle darbe direnci ve MFR değeri yüksek olanlar), PP, PA, PMMA, modifiye polistiren (ABS, AS gibi), PC, CA vb. plastiklerin akışkanlığı sıcaklıkla büyük ölçüde değişir. PE ve POM için sıcaklıktaki artışın veya düşüşün akışkanlıkları üzerinde çok az etkisi vardır. Bu nedenle ilki, kalıplama sırasında akışkanlığı kontrol etmek için sıcaklığı ayarlamalıdır.
② Enjeksiyon basıncı arttığında, erimiş malzeme daha fazla kesme etkisine maruz kalır ve akışkanlığı artar, özellikle PE ve POM daha hassastır. Bu nedenle, akışkanlığı kontrol etmek için kalıplama sırasında enjeksiyon basıncının ayarlanması tavsiye edilir.
③ Kalıp yapısı dökme sisteminin şekli, boyutu, düzenlemesi, soğutma sistemi tasarımı ve erimiş malzemenin akış direnci (yüzey düzgünlüğü, malzeme kanalı kesit kalınlığı, boşluk şekli, egzoz sistemi gibi) tümü gerçek akışı doğrudan etkiler. boşlukta erimiş malzeme. Sıcaklık düşüşünü teşvik eden ve erimiş malzemenin akış direncini artıran faktörler, akış direncini azaltacaktır. Kalıp tasarlanırken kullanılan plastiğin akışkanlığına göre makul bir yapı seçilmelidir. Kalıplama sırasında malzeme sıcaklığı, kalıp sıcaklığı, enjeksiyon basıncı ve enjeksiyon hızı gibi faktörler de kalıplama ihtiyaçlarını karşılamak üzere doldurma durumunu uygun şekilde ayarlamak için kontrol edilebilir.
3, Kristallik
Termoplastikler iki kategoriye ayrılabilir: yoğunlaşma sırasında kristalleşmemelerine bağlı olarak kristal plastikler ve amorf (amorf olarak da bilinir) plastikler. Sözde kristalleşme fenomeni, plastik moleküllerin bağımsız olarak hareket ettiği ve erimiş halden yoğunlaşma haline tamamen düzensiz bir durumda olduğu, moleküllerin serbest hareketi durdurmasına ve düzenleme eğilimi ile biraz sabit bir pozisyonu takip etmesine neden olan fenomeni ifade eder. molekülleri düzenli bir modele dönüştürür. Bu iki tür plastiği ayırt etmek için kullanılan görünüm standardı, kalın cidarlı plastik parçaların şeffaflığına bağlıdır. Genel olarak, kristal malzemeler opak veya yarı saydamdır (POM gibi), amorf malzemeler saydamdır (PMMA gibi). Bununla birlikte, kristal bir plastik olan ancak yüksek şeffaflığa sahip olan poli (4) metilen ve amorf bir malzeme olan ancak şeffaf olmayan ABS gibi istisnalar da vardır.
Kalıpları tasarlarken ve enjeksiyon kalıplama makinelerini seçerken, kristal plastikler için aşağıdaki gerekliliklere ve önlemlere dikkat edilmelidir:
① Malzeme sıcaklığını biçimlendirme sıcaklığına yükseltmek için gereken ısı miktarı, yüksek plastikleştirme kapasiteli ekipmanın kullanılmasını gerektirir.
② Soğutma ve geri dönüşüm sırasında büyük miktarda ısı açığa çıkar ve yeterli soğutma gereklidir.
③ Erimiş hal ile katı hal arasındaki özgül ağırlık farkı büyüktür, bu da büyük kalıplama büzülmesine ve büzülmeye ve gözenekliliğe karşı duyarlılığa neden olur.
④ Hızlı soğutma, düşük kristallik, küçük çekme ve yüksek şeffaflık. Kristallik, yavaş soğumaya, yüksek kristalliğe, büyük büzülmeye ve iyi fiziksel özelliklere yol açan plastik parçaların duvar kalınlığı ile ilgilidir. Bu nedenle, kalıp sıcaklığı kristal malzemeler için gerekliliklere göre kontrol edilmelidir.
⑤ Belirgin anizotropi ve yüksek dahili stres. Kalıptan çıkarmadan sonra kristalleşmeyen moleküller kristalleşmeye devam etme eğilimindedir, enerji dengesizliği durumunda kalır ve deformasyona ve bükülmeye eğilimlidir.
⑥ Kristalleşme sıcaklığı aralığı dardır ve erimemiş malzemeyi kalıba enjekte etmek veya besleme portunu bloke etmek kolaydır.
4, Isıya duyarlı plastikler ve kolayca hidrolize edilebilir plastikler
4.1 Isıya duyarlılık, belirli plastiklerin ısıya duyarlılıkları, yüksek sıcaklıklarda uzun ısıtma süreleri veya besleme portunun küçük kesit alanı ve yüksek kesme nedeniyle malzeme sıcaklığı arttıkça renk değiştirme, bozulma ve ayrışma eğilimini ifade eder. aksiyon. Bu özelliğe sahip plastikler, ısıya duyarlı plastikler olarak adlandırılır. Sert PVC, poliviniliden klorür, vinil asetat kopolimeri, POM, politetraflorokloroetilen, vb. Isıya duyarlı plastikler, ayrışma sırasında monomerler, gazlar ve katılar gibi yan ürünler, özellikle de üzerinde tahriş edici, aşındırıcı veya toksik etkileri olan bazı ayrışma gazları üretir. insan vücudu, ekipman ve kalıplar. Bu nedenle kalıp tasarımına, enjeksiyon makinelerinin seçimine ve kalıplamaya dikkat edilmelidir. Vidalı enjeksiyon makinesi kullanılmalı ve döküm sistemi kesiti geniş olmalıdır. Kalıp ve malzeme kovanı krom kaplamalı olmalı, köşe gecikmesi olmamalıdır. Kalıplama sıcaklığı sıkı bir şekilde kontrol edilmeli ve termal hassasiyetini zayıflatmak için plastiğe stabilizatörler eklenmelidir.
4.2 Bazı plastikler (PC gibi), az miktarda su içerseler bile, yüksek sıcaklık ve basınç altında ayrışırlar. Bu özelliğe hidrofiliklik denir ve önceden ısıtılmalı ve kurutulmalıdır.
5, Gerilme çatlaması ve eriyik kırılması
5.1 Bazı plastikler gerilime karşı hassastır ve kalıplama sırasında iç gerilime ve çatlamaya eğilimlidir. Plastik parçalar dış kuvvetler veya solventler altında çatlayabilir. Bu nedenle, hammaddelerin çatlama direncini artırmak için katkı maddelerinin eklenmesine ek olarak, iç gerilimi azaltmak ve çatlama direncini artırmak için kuruluğa ve makul biçimlendirme koşullarının seçimine dikkat edilmelidir. Ve makul plastik şekil seçilmeli ve gömülü parçaların ayarlanması gibi önlemler mümkün olduğunca stres konsantrasyonunu en aza indirecek şekilde alınmamalıdır. Kalıbı tasarlarken kalıptan çıkarma açısı artırılmalı ve makul besleme portları ve fırlatma mekanizmaları seçilmelidir. Kalıplama sırasında, plastik parça çok soğuk ve kırılgan olduğunda kalıptan çıkmayı önlemek için malzeme sıcaklığı, kalıp sıcaklığı, enjeksiyon basıncı ve soğutma süresi uygun şekilde ayarlanmalıdır. Kalıplamadan sonra, plastik parça ayrıca çatlama direncini artırmak, iç gerilimi ortadan kaldırmak ve solventlerle teması önlemek için son işlemden geçirilmelidir.
5.2 Belirli bir eriyik akış hızına sahip bir polimer eriyiği, sabit bir sıcaklıkta meme deliğinden geçtiğinde ve akış hızı belirli bir değeri aştığında, eriyik yüzeyinde erime kırılması adı verilen ve görünümü bozabilen belirgin enine çatlaklar oluşur. ve plastik parçanın fiziksel özellikleri. Bu nedenle, yüksek eriyik akış hızına sahip polimerleri seçerken nozüllerin, yollukların ve besleme portlarının kesitini artırmak, enjeksiyon kalıplama hızını azaltmak ve malzeme sıcaklığını artırmak gerekir.
6, Termal performans ve soğutma hızı
6.1 Çeşitli plastikler, özgül ısı, termal iletkenlik ve termal deformasyon sıcaklığı gibi farklı termal özelliklere sahiptir. Yüksek özgül ısı ile plastikleştirme yapılırken yüksek ısı gerekir ve plastikleştirme kapasitesi yüksek bir enjeksiyon makinesi seçilmelidir. Termal deformasyon sıcaklığı yüksek olan plastiklerin soğuma süresi kısa olabilir ve erken kalıptan çıkarılabilir, ancak kalıptan çıkarmadan sonra soğuma deformasyonu önlenmelidir. Düşük termal iletkenliğe sahip plastikler yavaş soğuma hızına sahiptir (son derece yavaş olan iyonik polimerler gibi), bu nedenle kalıbın soğutma etkisini artırmak için yeterli soğutma gereklidir. Sıcak yolluk kalıpları, düşük özgül ısıya ve yüksek termal iletkenliğe sahip plastikler için uygundur. Yüksek özgül ısıya, düşük termal iletkenliğe, düşük termal deformasyon sıcaklığına ve yavaş soğutma hızına sahip plastikler, yüksek hızlı kalıplamaya elverişli değildir. Uygun enjeksiyon kalıplama makinelerini seçmek ve kalıp soğutmayı güçlendirmek gerekir.
6.2 Çeşitli plastikler, tip özelliklerine ve şekillerine göre uygun bir soğuma hızı sağlamalıdır. Bu nedenle kalıp, belirli bir kalıp sıcaklığını korumak için kalıplama gereksinimlerine göre ısıtma ve soğutma sistemleri ile donatılmalıdır. Malzeme sıcaklığı kalıp sıcaklığını arttırdığında, kalıptan çıkarmadan sonra plastik parçanın deformasyonunu önlemek, şekillendirme döngüsünü kısaltmak ve kristalliği azaltmak için soğutulmalıdır. Plastiğin artık ısısı kalıpta belirli bir sıcaklığı korumak için yetersiz olduğunda, soğutma hızını kontrol etmek, akışkanlığı sağlamak, doldurma koşullarını iyileştirmek veya kontrol etmek için kalıbı belirli bir sıcaklıkta tutmak için bir ısıtma sistemi kurulmalıdır. plastik parçaların yavaş soğumasını sağlar, kalın cidarlı plastik parçaların iç ve dış eşit olmayan soğumasını önler ve kristalliği artırır. İyi akışkanlığa, geniş şekillendirme alanına ve eşit olmayan malzeme sıcaklığına sahip malzemeler için bazen plastik parçanın kalıplama durumuna göre dönüşümlü olarak veya yerel olarak ısıtma veya soğutma kullanmak gerekir. Bu amaçla kalıp, ilgili soğutma veya ısıtma sistemleri ile donatılmalıdır.
7, Higroskopisite
Plastiklerdeki çeşitli katkı maddeleri nedeniyle, suya farklı derecelerde afiniteleri vardır, bu nedenle plastikler kabaca iki türe ayrılabilir: higroskopik, yapışkan ve emici olmayan. Malzemelerdeki su içeriği izin verilen aralıkta kontrol edilmelidir, aksi takdirde su gaz haline gelir veya yüksek sıcaklık ve basınç altında hidroliz meydana gelir, bu da reçinenin köpürmesine, likiditenin azalmasına ve kötü görünüm ve mekanik özelliklere neden olur. Bu nedenle, kullanım sırasında daha fazla nem emilimini önlemek için higroskopik plastikler gerektiği gibi uygun ısıtma yöntemleri ve özellikleri kullanılarak önceden ısıtılmalıdır.