Ao projetar um molde de plástico, após determinar a estrutura do molde, as diversas partes do molde podem ser projetadas detalhadamente, ou seja, serão determinados o tamanho de cada gabarito e peça, o tamanho da cavidade e do núcleo, etc. Neste momento, os principais parâmetros de projeto, como a taxa de contração do material, estarão envolvidos. Portanto, somente dominando especificamente a taxa de contração do plástico moldado é que o tamanho de cada parte da cavidade pode ser determinado. Mesmo que a estrutura do molde selecionada esteja correta, é impossível produzir peças plásticas de qualidade qualificada se os parâmetros utilizados forem inadequados.
Taxa de encolhimento plástico e seus fatores de influência
As características dos termoplásticos são que eles se expandem após o aquecimento e encolhem após o resfriamento. Claro, o volume também diminuirá após a pressurização. No processo de moldagem por injeção, o plástico fundido é primeiro injetado na cavidade do molde. Após a conclusão do enchimento, o material fundido esfria e solidifica. Quando a peça plástica é retirada do molde, ela encolhe. Este encolhimento é chamado de encolhimento de moldagem. Durante o período que vai da retirada da peça plástica do molde até a estabilização, o tamanho ainda mudará um pouco. Uma mudança é a redução contínua, chamada pós--retração. Outra mudança é que alguns plásticos higroscópicos se expandem devido à absorção de umidade. Por exemplo, quando o teor de umidade do náilon 610 é de 3%, o aumento de tamanho é de 2%; quando o teor de umidade do náilon 66 reforçado com fibra de vidro é de 40%, o aumento de tamanho é de 0,3%. Porém, o principal fator é o encolhimento da moldagem. Atualmente, o método para determinar a taxa de contração de vários plásticos (contração de moldagem + contração pós{19}}) geralmente recomenda as disposições da DIN16901 na norma nacional alemã. Ou seja, é calculado pela diferença entre o tamanho da cavidade do molde a 23 graus ±0,1 graus e o tamanho da peça plástica correspondente medido a 23 graus e 50±5% de umidade relativa após 24 horas de moldagem.
A taxa de encolhimento S é expressa pela seguinte fórmula: S={(D-M)/D}×100%(1)
Onde: S-taxa de redução; D-tamanho do molde; M-tamanho da peça de plástico.
Se a cavidade do molde for calculada com base no tamanho conhecido da peça plástica e na taxa de contração do material, então D=M/(1-S). Para simplificar o cálculo no projeto do molde, a seguinte fórmula é geralmente usada para calcular o tamanho do molde:
D=M+MS(2)
Se for necessário um cálculo mais preciso, a seguinte fórmula é usada: D=M+MS+MS2(3)
No entanto, ao determinar a taxa de contração, uma vez que a taxa de contração real é afetada por muitos fatores, apenas um valor aproximado pode ser utilizado. Portanto, usar a fórmula (2) para calcular o tamanho da cavidade pode basicamente atender aos requisitos. Na fabricação do molde, a cavidade é processada de acordo com o desvio inferior e o núcleo é processado de acordo com o desvio superior, para que possa ser feito o recorte adequado quando necessário.
A principal razão pela qual é difícil determinar com precisão a taxa de contração é que a taxa de contração de vários plásticos não é um valor fixo, mas uma faixa. Como a taxa de encolhimento do mesmo material produzido por diferentes fábricas é diferente, até mesmo a taxa de encolhimento do mesmo material produzido por diferentes lotes da mesma fábrica é diferente. Mold Master WeChat: mojuren Portanto, cada fábrica só pode fornecer aos usuários a faixa de taxa de encolhimento dos plásticos produzidos pela fábrica. Em segundo lugar, a taxa real de encolhimento durante o processo de formação também é afetada por fatores como a forma da peça plástica, a estrutura do molde e as condições de formação. A seguir está uma introdução à influência desses fatores.
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Formato da peça de plástico
Para a espessura da parede da peça formada, a taxa de encolhimento é geralmente maior porque o tempo de resfriamento da parede espessa é maior, conforme mostrado na Figura 1. Para peças plásticas em geral, quando a diferença entre a dimensão L na direção do fluxo de fusão e a dimensão W perpendicular à direção do fluxo de fusão é grande, a diferença na taxa de encolhimento também é grande. Do ponto de vista da distância do fluxo de fusão, a perda de pressão da peça distante da comporta é grande, de modo que a taxa de encolhimento também é maior do que a da peça próxima à comporta. Como formas como nervuras, furos, saliências e entalhes têm resistência ao encolhimento, a taxa de encolhimento dessas peças é pequena.
Estrutura do molde
A forma da porta também afeta a taxa de encolhimento. Quando uma comporta pequena é usada, a taxa de encolhimento da peça plástica aumenta porque a comporta solidifica antes do final da retenção de pressão. A estrutura do circuito de resfriamento no molde de injeção também é fundamental no projeto do molde. Se o circuito de refrigeração não for projetado corretamente, a diferença de encolhimento ocorrerá devido à temperatura irregular da peça plástica, resultando no tamanho da peça plástica fora da tolerância ou deformado. Em peças-de paredes finas, a influência da distribuição da temperatura do molde na contração é mais óbvia.
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Condições de moldagem
Temperatura do barril: Quando a temperatura do barril (temperatura do plástico) é alta, a transmissão de pressão é melhor e a força de encolhimento é reduzida. No entanto, quando uma comporta pequena é usada, o encolhimento ainda é grande porque a comporta solidifica mais cedo. Para peças plásticas-de paredes espessas, mesmo que a temperatura do cilindro seja alta, o encolhimento ainda é grande.
Alimentação: Nas condições de moldagem, tente reduzir a alimentação para manter estável o tamanho da peça plástica. Porém, a alimentação insuficiente não conseguirá manter a pressão, o que também aumentará o encolhimento.
Pressão de injeção: A pressão de injeção é um fator que tem maior impacto na retração, principalmente a pressão de retenção após o enchimento. Em geral, quando a pressão é alta, o encolhimento é pequeno devido à alta densidade do material.
Velocidade de injeção: A velocidade de injeção tem pouco efeito na retração. No entanto, para peças plásticas-de paredes finas ou portas muito pequenas, e quando materiais reforçados são usados, o encolhimento é pequeno quando a velocidade de injeção é aumentada.
Temperatura do molde: Geralmente, o encolhimento é maior quando a temperatura do molde é mais alta. No entanto, para peças plásticas-de paredes finas, quanto maior a temperatura do molde, menor será a resistência ao fluxo do fundido e menor será a taxa de contração.
Ciclo de moldagem: Não há relação direta entre o ciclo de moldagem e a taxa de encolhimento. No entanto, deve-se notar que quando o ciclo de moldagem é acelerado, a temperatura do molde, a temperatura de fusão, etc. mudarão inevitavelmente, o que também afetará a mudança na taxa de encolhimento. Ao testar materiais, a moldagem deve ser realizada de acordo com o ciclo de moldagem determinado pela produção necessária, e o tamanho das peças plásticas deve ser inspecionado. A seguir está um exemplo de uso deste molde para testar a taxa de encolhimento plástico. Máquina de injeção: força de fixação 70t diâmetro do parafuso Φ35mm velocidade do parafuso 80rpm condições de moldagem: pressão máxima de injeção 178MPa temperatura do barril 230 (225-230-220-210) grau 240 (235-240-230-220) grau 250 (245-250-240-230) grau 260 (225-260-250-240) velocidade de injeção de graus 57cm3/s tempo de injeção 0,44-0,52s tempo de retenção 6,0s tempo de resfriamento 15,0s
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Tamanho do molde e tolerância de fabricação
Além de calcular o tamanho básico por meio da fórmula D=M(1+S), o tamanho de processamento da cavidade e do núcleo do molde também apresenta um problema de tolerância de processamento. De acordo com a convenção, a tolerância de processamento do molde é 1/3 da tolerância da peça plástica. No entanto, devido às diferenças na faixa de encolhimento e estabilidade dos plásticos, a tolerância dimensional das peças plásticas formadas por diferentes plásticos deve primeiro ser determinada racionalmente. Ou seja, a tolerância dimensional das peças plásticas formadas por plásticos com maior faixa de retração ou baixa estabilidade de retração deve ser maior. Caso contrário, poderá surgir um grande número de resíduos com dimensões excessivas. Por esta razão, os países formularam padrões nacionais ou padrões industriais especialmente para a tolerância dimensional de peças plásticas. A China também formulou padrões profissionais ministeriais. No entanto, a maioria deles não possui tolerâncias dimensionais correspondentes para cavidades de molde. A norma nacional alemã formula especificamente a norma DIN16901 para a tolerância dimensional de peças plásticas e a norma DIN16749 correspondente para a tolerância dimensional de cavidades de molde. Esta norma tem grande influência no mundo e pode ser utilizada como referência para a indústria de moldes plásticos. Revista Mold People WeChat, a primeira do setor!
Sobre a tolerância dimensional e desvio permitido de peças plásticas
A fim de determinar razoavelmente a tolerância dimensional de peças plásticas formadas por materiais com diferentes características de contração, a norma introduz o conceito de diferença de contração de moldagem △VS.
△VS＝VSR_VST(4)
Onde: VS－Diferença de contração da moldagem VSR－Taxa de contração da moldagem na direção do fluxo do fundido VST－Taxa de contração da moldagem na direção perpendicular ao fluxo do fundido.
De acordo com o valor △VS do plástico, as características de encolhimento de vários plásticos são divididas em 4 grupos. O grupo com o menor valor de △VS é o grupo de alta-precisão e, assim por diante, o grupo com o maior valor de △VS é o grupo de baixa-precisão. De acordo com as dimensões básicas, tecnologia de precisão, são compilados grupos de tolerância 110, 120, 130, 140, 150 e 160. Também está estipulado que as tolerâncias dimensionais das peças plásticas formadas por plásticos com características de contração mais estáveis podem ser selecionadas dos grupos 110, 120 e 130.
As tolerâncias dimensionais de peças plásticas formadas por plásticos com características de contração moderadamente estáveis são selecionadas dos grupos 120, 130 e 140. Se as tolerâncias dimensionais de peças plásticas formadas por este tipo de plástico forem selecionadas do grupo 110, um grande número de peças plásticas com dimensões fora-da-tolerância pode ser produzido. As tolerâncias dimensionais de peças plásticas formadas por plásticos com características de contração ruins são de 130, 140 e 150 grupos.
As tolerâncias dimensionais das peças plásticas formadas por plásticos com piores características de contração são dos grupos 140, 150 e 160. Ao usar esta tabela de tolerância, você também deve prestar atenção aos seguintes pontos. As tolerâncias gerais da tabela são utilizadas para tolerâncias dimensionais que não indicam tolerâncias.
As tolerâncias com desvios diretos são utilizadas para marcar as faixas de tolerância para dimensões de peças plásticas. Os desvios superiores e inferiores podem ser determinados pelo projetista. Por exemplo, se a faixa de tolerância for 0,8 mm, os seguintes desvios superior e inferior podem ser selecionados. 0.0;-0,8;±0,4;-0,2;-0,5, etc. Existem dois grupos de valores de tolerância, A e B, em cada grupo de tolerância. Dentre eles, A é o tamanho formado pela combinação das peças do molde, o que aumenta o erro causado pela falta de estanqueidade na junta das peças do molde.
Esse valor agregado é de 0,2mm. Dentre eles, B é o tamanho determinado diretamente pelas peças do molde. A tecnologia de precisão é um conjunto de valores de tolerância especialmente estabelecidos para peças plásticas com requisitos de alta precisão. Antes de usar tolerâncias em peças plásticas, você deve primeiro saber quais grupos de tolerância são aplicáveis aos plásticos usados.
