1. Taxa de encolhimento
A forma e o cálculo da contração da moldagem termoplástica são mencionados acima. Os fatores que afetam a contração de moldagem de termoplásticos são os seguintes:
1. Tipos de plástico Durante o processo de moldagem de plásticos termoplásticos, devido a fatores como mudanças de volume causadas pela cristalização, forte tensão interna, grande tensão residual congelada nas peças plásticas, forte orientação molecular, etc., a taxa de encolhimento é menor do que isso de plásticos termoendurecíveis. Faixa de encolhimento maior e mais ampla, direcionalidade óbvia e após a moldagem.
2. Características das peças plásticas Durante a moldagem, o material fundido entra em contato com a superfície da cavidade e a camada externa é imediatamente resfriada para formar uma casca sólida de baixa densidade. Devido à baixa condutividade térmica do plástico, a camada interna da peça plástica esfria lentamente para formar uma camada sólida de alta densidade que encolhe bastante. Portanto, aqueles com paredes grossas, resfriamento lento e camadas espessas de alta densidade encolherão mais. Além disso, a presença ou ausência de pastilhas e o layout e quantidade de pastilhas afetam diretamente a direção do fluxo de material, distribuição de densidade e resistência ao encolhimento. Portanto, as características das peças plásticas têm maior impacto no tamanho e na direcionalidade do encolhimento.
3. Fatores como forma, tamanho e distribuição da entrada de alimentação afetam diretamente a direção do fluxo do material, distribuição de densidade, retenção de pressão e efeito de alimentação e tempo de moldagem. As entradas de alimentação direta e as entradas de alimentação com seções transversais grandes (especialmente aquelas com seções mais espessas) apresentam menor retração, mas maior direcionalidade, enquanto as entradas de alimentação com comprimentos mais largos e mais curtos apresentam menor diretividade. Aqueles próximos à entrada de alimentação ou paralelos à direção do fluxo de material encolherão mais.
4. Condições de moldagem: A temperatura do molde é alta, o material fundido esfria lentamente, tem alta densidade e encolhe muito. Especialmente para materiais cristalinos, o encolhimento é maior devido à alta cristalinidade e grande alteração de volume. A distribuição da temperatura do molde também está relacionada ao resfriamento interno e externo e à uniformidade de densidade da peça plástica, o que afeta diretamente o encolhimento e a direcionalidade de cada peça. Além disso, a pressão e o tempo de retenção também têm um impacto maior no encolhimento. Se a pressão for alta e o tempo for longo, o encolhimento será pequeno, mas direcional.
A pressão de moldagem por injeção é alta, a diferença de viscosidade do material fundido é pequena, a tensão de cisalhamento entre as camadas é pequena e o rebote elástico após a desmoldagem é grande, de modo que o encolhimento pode ser reduzido de forma adequada. A temperatura do material é alta, o encolhimento é grande, mas a direcionalidade é pequena. Portanto, ajustar vários fatores, como temperatura do molde, pressão, velocidade de injeção e tempo de resfriamento durante a moldagem, também pode alterar adequadamente o encolhimento da peça plástica.
Ao projetar o molde, com base na faixa de encolhimento de vários plásticos, na espessura da parede e no formato da peça plástica, no tamanho e distribuição da entrada de alimentação, a taxa de encolhimento de cada parte da peça plástica é determinada com base na experiência, e então o tamanho da cavidade é calculado. Para peças plásticas de alta precisão e quando é difícil controlar a taxa de encolhimento, os seguintes métodos são geralmente adequados:
Molde de projeto:
①Defina uma taxa de encolhimento menor para o diâmetro externo da peça plástica e uma taxa de encolhimento maior para o diâmetro interno para deixar espaço para correção após o teste do molde.
② Teste o molde para determinar a forma, tamanho e condições de moldagem do sistema de vazamento.
③ As alterações dimensionais das peças plásticas a serem pós-processadas devem ser determinadas após o pós-processamento (a medição deve ser feita 24 horas após a desmoldagem).
④Corrija o molde de acordo com a situação real de encolhimento.
⑤Experimente o molde novamente e altere as condições do processo de forma adequada para corrigir ligeiramente o valor do encolhimento para atender aos requisitos da peça plástica. foto
2. Liquidez
A liquidez é dividida em três categorias:
①Boa fluidez: PA, PE, PS, PP, CA, poli(4)metilpenteno;
②Resina da série de poliestireno de média fluidez (como ABS, AS), PMMA, POM, éter de polifenileno;
③PC de baixa fluidez, PVC rígido, éter de polifenileno, polissulfona, poliarilsulfona, fluoroplásticos.
1. A fluidez dos plásticos termoplásticos geralmente pode ser analisada a partir de uma série de índices, como peso molecular, índice de fusão, comprimento do fluxo espiral de Arquimedes, viscosidade aparente e relação de fluxo (comprimento do fluxo/espessura da parede da peça plástica).
Peso molecular pequeno, ampla distribuição de peso molecular, baixa regularidade da estrutura molecular, alto índice de fusão, longo comprimento de fluxo em espiral, pequena viscosidade aparente e grande taxa de fluxo têm boa fluidez. Para plásticos com o mesmo nome de produto, deve-se verificar as instruções para determinar se a fluidez é adequada. Para moldagem por injeção.
2. A fluidez de vários plásticos também muda devido a vários fatores de moldagem. Os principais fatores de influência são os seguintes:
① Temperatura Quanto maior a temperatura do material, maior a fluidez, mas diferentes plásticos também apresentam diferenças, PS (especialmente resistente ao impacto e alto valor MFR), PP, PA, PMMA, poliestireno modificado (como ABS, AS) A fluidez de plásticos como PC, PC e CA mudam muito com a temperatura. Para PE e POM, o aumento ou diminuição da temperatura tem pouco impacto na sua fluidez. Portanto, o primeiro deve ajustar a temperatura para controlar a fluidez durante a moldagem.
② À medida que a pressão da moldagem por injeção sob pressão aumenta, o material fundido estará sujeito a maior cisalhamento e a fluidez também aumentará. Especialmente PE e POM são mais sensíveis, portanto a pressão da moldagem por injeção deve ser ajustada durante a moldagem para controlar a fluidez.
③A forma, tamanho, layout do sistema de vazamento da estrutura do molde, projeto do sistema de resfriamento, resistência ao fluxo do material fundido (como acabamento superficial, espessura da seção do canal de alimentação, formato da cavidade, sistema de exaustão) e outros fatores afetam diretamente o fluxo do material fundido no cavidade A fluidez real dentro do fundido diminuirá se a temperatura do material fundido for reduzida e a resistência à fluidez for aumentada.
Ao projetar o molde, uma estrutura razoável deve ser selecionada com base na fluidez do plástico utilizado. Durante a moldagem, fatores como temperatura do material, temperatura do molde, pressão de injeção e velocidade de injeção também podem ser controlados para ajustar adequadamente a situação de enchimento para atender às necessidades de moldagem.
3. Cristalinidade
Os plásticos termoplásticos podem ser divididos em duas categorias: plásticos cristalinos e plásticos amorfos (também conhecidos como amorfos) pelo fato de não cristalizarem quando condensados.
O chamado fenômeno de cristalização é que quando o plástico muda de um estado fundido para um estado condensado, as moléculas se movem de forma independente e ficam completamente desordenadas, e as moléculas param de se mover livremente e se acomodam em uma posição ligeiramente fixa, e há uma tendência para as moléculas sejam organizadas em um modelo regular. fenômeno.
O padrão de aparência para distinguir esses dois tipos de plástico depende da transparência das peças plásticas de paredes espessas. Geralmente, os materiais cristalinos são opacos ou translúcidos (como POM, etc.) e os materiais amorfos são transparentes (como PMMA, etc.).
No entanto, existem exceções. Por exemplo, o poli(4)metilpenteno é um plástico cristalino, mas tem alta transparência, e o ABS é um material amorfo, mas não é transparente.
Ao projetar moldes e selecionar máquinas de moldagem por injeção, deve-se prestar atenção aos seguintes requisitos e precauções para plásticos cristalinos:
① É necessário muito calor para elevar a temperatura do material até a temperatura de moldagem, portanto é necessário utilizar equipamentos com grande capacidade de plastificação.
② Uma grande quantidade de calor é liberada durante o resfriamento e a recuperação, por isso deve ser totalmente resfriado.
③A diferença na gravidade específica entre o estado fundido e o estado sólido é grande, resultando em grande encolhimento da moldagem e propenso a encolhimento e poros.
④Resfriamento rápido, baixa cristalinidade, pequeno encolhimento e alta transparência. O grau de cristalinidade está relacionado à espessura da parede da peça plástica. A espessura da parede significa resfriamento mais lento, maior cristalinidade, maior encolhimento e melhores propriedades físicas. Portanto, a temperatura do molde dos materiais cristalinos deve ser controlada conforme necessário.
⑤ Anisotropia significativa e grande estresse interno. Moléculas não cristalizadas após a desmoldagem tendem a continuar a cristalizar, estão em um estado de desequilíbrio energético e são propensas a deformações e empenamentos.
⑥A faixa de temperatura de cristalização é estreita e é fácil para o material não derretido ser injetado no molde ou a porta de alimentação ser bloqueada.
4. Plásticos sensíveis ao calor e plásticos facilmente hidrolisáveis
1. Sensibilidade térmica significa que alguns plásticos são mais sensíveis ao calor. Quando aquecido a altas temperaturas por um longo período ou a seção transversal da abertura de alimentação é muito pequena, ou o efeito de cisalhamento é grande, a temperatura do material aumenta e fica sujeito à descoloração, degradação e decomposição. Este tipo de tendência Os plásticos com propriedades especiais são chamados de plásticos sensíveis ao calor.
Como PVC rígido, cloreto de polivinilideno, copolímero de acetato de vinila, POM, policlorotrifluoroetileno, etc. Quando os plásticos sensíveis ao calor se decompõem, eles produzem monômeros, gases, sólidos e outros subprodutos. Em particular, alguns gases de decomposição são irritantes, corrosivos ou tóxicos para o corpo humano, equipamentos e moldes.
Portanto, deve-se prestar atenção ao projeto do molde, seleção da máquina de moldagem por injeção e moldagem. Uma máquina de moldagem por injeção de parafuso deve ser selecionada. A seção transversal do sistema de vazamento deve ser grande. O molde e o barril devem ser cromados. Não deve haver nenhum material de canto. A temperatura de moldagem e o conteúdo de plástico devem ser rigorosamente controlados. Adicione estabilizadores para enfraquecer suas propriedades sensíveis ao calor.
2. Mesmo que alguns plásticos (como PC) contenham uma pequena quantidade de umidade, eles se decomporão sob alta temperatura e alta pressão. Essa propriedade é chamada de hidrolisabilidade e deve ser previamente aquecida e seca.
5. Fissuração por tensão e fratura por fusão
1. Alguns plásticos são sensíveis ao estresse. Eles são propensos a tensões internas durante a moldagem e são frágeis e fáceis de quebrar. As peças plásticas irão rachar sob a ação de força externa ou solvente.
Por esta razão, além de adicionar aditivos às matérias-primas para melhorar a resistência à fissuração, deve-se prestar atenção à secagem das matérias-primas e à seleção razoável das condições de moldagem para reduzir o estresse interno e aumentar a resistência à fissuração. Deve ser selecionado um formato de peça plástica razoável e não devem ser instaladas inserções e outras medidas para minimizar a concentração de tensão.
Ao projetar o molde, a inclinação de desmoldagem deve ser aumentada, uma entrada de alimentação razoável e um mecanismo de ejeção devem ser selecionados, e a temperatura do material, a temperatura do molde, a pressão de injeção e o tempo de resfriamento devem ser ajustados adequadamente durante a moldagem para evitar a desmoldagem quando a peça plástica é muito frio e quebradiço. , após a moldagem, as peças plásticas devem ser pós-processadas para melhorar a resistência a trincas, eliminar tensões internas e proibir o contato com solventes.
2. Quando o polímero fundido com uma determinada vazão de fusão excede um determinado valor ao passar pelo orifício do bico a uma temperatura constante, ocorrerão rachaduras transversais óbvias na superfície do fundido, o que é chamado de ruptura do fundido, o que danificará a aparência e o físico propriedades da peça plástica.
Portanto, ao selecionar polímeros com altas taxas de fluxo de fusão, as seções transversais do bico, do canal e da entrada de alimentação devem ser aumentadas, a velocidade de injeção deve ser reduzida e a temperatura do material deve ser aumentada.
6. Desempenho térmico e taxa de resfriamento
1. Vários plásticos têm diferentes propriedades térmicas, como calor específico, condutividade térmica e temperatura de distorção térmica. A plastificação de materiais com alto calor específico requer muito calor, portanto, uma máquina de moldagem por injeção com grande capacidade de plastificação deve ser selecionada. Plásticos com altas temperaturas de distorção térmica podem ter um tempo de resfriamento curto e desmoldagem precoce, mas a deformação por resfriamento deve ser evitada após a desmoldagem.
Plásticos com baixa condutividade térmica têm uma taxa de resfriamento lenta (como polímeros iônicos, etc., que têm uma taxa de resfriamento extremamente lenta), portanto devem ser totalmente resfriados e o efeito de resfriamento do molde deve ser aprimorado. Os moldes de câmara quente são adequados para plásticos com baixo calor específico e alta condutividade térmica. Plásticos com alto calor específico, baixa condutividade térmica, baixa temperatura de deformação térmica e taxa de resfriamento lenta não conduzem à moldagem em alta velocidade. Uma máquina de moldagem por injeção apropriada deve ser selecionada e o resfriamento do molde deve ser reforçado.
2. Vários plásticos requerem uma taxa de resfriamento adequada de acordo com suas características de tipo e formato das peças plásticas. Portanto, o molde deve ser equipado com um sistema de aquecimento e resfriamento de acordo com os requisitos de moldagem para manter uma determinada temperatura do molde. Quando a temperatura do material aumenta a temperatura do molde, ele deve ser resfriado para evitar a deformação da peça plástica após a desmoldagem, encurtar o ciclo de moldagem e reduzir a cristalinidade.
Quando o calor residual do plástico não é suficiente para manter o molde a uma determinada temperatura, o molde deve ser equipado com um sistema de aquecimento para manter o molde a uma determinada temperatura para controlar a taxa de resfriamento, garantir fluidez, melhorar as condições de enchimento ou controlar o resfriamento lento da peça plástica. Evite o resfriamento irregular de peças plásticas de paredes espessas por dentro e por fora e aumente a cristalinidade, etc.
Para aqueles com boa fluidez, grande área de moldagem e temperatura irregular do material, pode ser necessário usar aquecimento ou resfriamento alternadamente ou podem ser usados aquecimento e resfriamento locais, dependendo das condições de moldagem das peças plásticas. Para este efeito, o molde deve ser equipado com um sistema de refrigeração ou aquecimento correspondente.
7. Higroscopicidade
Como existem vários aditivos nos plásticos, eles apresentam diferentes graus de afinidade com a umidade. Portanto, os plásticos podem ser divididos em dois tipos: aqueles que absorvem umidade, aqueles que aderem à umidade e aqueles que não absorvem água e não são fáceis de aderir à umidade. O teor de umidade no material deve ser controlado dentro da faixa permitida. Caso contrário, a água se transformará em gás ou hidrolisará sob alta temperatura e alta pressão, fazendo com que a resina espume, reduza a fluidez e tenha aparência e propriedades mecânicas ruins.
Portanto, os plásticos higroscópicos devem ser pré-aquecidos usando métodos e especificações de aquecimento apropriados, conforme necessário, para evitar a reabsorção de umidade durante o uso.
