Analiza elemenata procesa injekcijskog prešanja za vertikalne strojeve za injekcijsko prešanje

1, Vertikalni stroj za injekcijsko prešanje, stopa skupljanja procesa injekcijskog prešanja
Oblici i izračuni skupljanja tijekom prešanja termoplastičnih materijala u vertikalnim strojevima za injekcijsko prešanje su kao što je ranije spomenuto. Čimbenici koji utječu na skupljanje tijekom prešanja termoplastičnih materijala u vertikalnim strojevima za injekcijsko prešanje su sljedeći:
1.1 Varijante plastike stroja za vertikalno injekcijsko prešanje: Tijekom procesa oblikovanja termoplastične plastike, zbog prisutnosti promjena volumena uzrokovanih kristalizacijom, jakim unutarnjim naprezanjem, velikim zaostalim naprezanjem zamrznutim u plastici i snažnom molekularnom orijentacijom, u usporedbi s termoreaktivnom plastikom, stopa skupljanja je veća, sa širokim rasponom i očitom usmjerenošću. Osim toga, stopa skupljanja nakon kalupljenja, žarenja ili tretmana prilagođavanja vlažnosti općenito je veća nego kod termoreaktivne plastike.
Vertikalni stroj za injekcijsko prešanje
1.2 Karakteristike stroja za okomito injekcijsko prešanje Prilikom oblikovanja plastičnih dijelova rastaljeni materijal se odmah hladi i formira čvrstu ljusku niske gustoće kada dođe u kontakt s površinom šupljine kalupa. Zbog loše toplinske vodljivosti plastike, unutarnji sloj plastičnog dijela polako se hladi i formira čvrsti sloj visoke gustoće s velikim skupljanjem. Dakle, oni s debelim stijenkama, sporim hlađenjem i debelim slojevima visoke gustoće teže se skupljaju više. Osim toga, prisutnost ili odsutnost umetaka te raspored i količina umetaka izravno utječu na smjer toka materijala, raspodjelu gustoće i otpornost na skupljanje, pa karakteristike plastičnih dijelova imaju veći utjecaj na veličinu i smjer skupljanja.
1.3 Oblik ulaznog otvora, veličina i distribucija vertikalnog stroja za injekcijsko prešanje izravno utječu na smjer protoka materijala, distribuciju gustoće, učinak održavanja tlaka i dodavanja i vrijeme kalupljenja. Izravni otvor za napajanje i veliki poprečni presjek otvora za napajanje (osobito oni s debljim presjekom) imaju manje skupljanje, ali veću usmjerenost, dok oni s kraćom širinom i duljinom otvora za napajanje imaju manju usmjerenost. Oni koji su blizu ulaza za punjenje ili paralelni sa smjerom protoka materijala doživjet će veće skupljanje.
1.4 Uvjeti kalupljenja: Visoka temperatura kalupa, sporo hlađenje rastaljenog materijala, velika gustoća i veliko skupljanje, posebno za kristalne materijale zbog visoke kristalnosti i velikih promjena volumena, što rezultira većim skupljanjem. Raspodjela temperature kalupa također je povezana s unutarnjim i vanjskim hlađenjem i ujednačenošću gustoće plastičnih dijelova, izravno utječući na veličinu i smjer skupljanja u svakom dijelu. Osim toga, održavanje pritiska i vremena također ima značajan utjecaj na kontrakciju, pri čemu visok pritisak i dugo vrijeme dovode do male, ali usmjerene kontrakcije. Tlak ubrizgavanja je visok, razlika u viskoznosti rastaljenog materijala je mala, međuslojno smicanje je malo, a elastični odskok nakon vađenja iz kalupa je velik, tako da se skupljanje također može umjereno smanjiti. Temperatura materijala je visoka, skupljanje je veliko, ali je usmjerenost mala. Stoga faktori podešavanja kao što su temperatura kalupa, tlak, brzina ubrizgavanja i vrijeme hlađenja tijekom kalupljenja također mogu na odgovarajući način promijeniti skupljanje plastičnog dijela. Prilikom projektiranja kalupa, na temelju raspona skupljanja raznih vrsta plastike, debljine stjenke i oblika plastičnog dijela, veličine i raspodjele priključka za punjenje, stopa skupljanja svakog dijela plastičnog dijela određuje se na temelju iskustva i tada se izračunava veličina šupljine. Kada je teško kontrolirati stopu skupljanja plastičnih dijelova visoke preciznosti, općenito se trebaju koristiti sljedeće metode za projektiranje kalupa:
① Za vertikalne strojeve za injekcijsko prešanje, uzmite manju stopu skupljanja za vanjski promjer plastičnih dijelova i veću stopu skupljanja za unutarnji promjer kako biste ostavili prostora za korekciju nakon testiranja kalupa.
② Odredite oblik, veličinu i uvjete oblikovanja sustava za izlijevanje putem ispitivanja kalupa.
③ Promjena veličine plastičnih dijelova stroja za vertikalno injekcijsko prešanje koje treba naknadno obraditi mora se odrediti nakon 24 sata od vađenja iz kalupa tijekom mjerenja.
④ Ispravite kalup u skladu sa stvarnom situacijom skupljanja.
⑤ Ponovno isprobajte kalup i lagano prilagodite uvjete procesa kako biste prilagodili vrijednost skupljanja kako bi zadovoljila zahtjeve plastičnog dijela.
2, Vertikalni stroj za injekcijsko prešanje protočnost procesa injekcijskog prešanja
2.1 Fluidnost termoplasta može se općenito analizirati iz niza indeksa kao što su molekularna težina, indeks taline, duljina protoka Arhimedove spirale, prividna viskoznost i omjer protoka (duljina protoka/debljina stjenke plastičnog dijela). S malom molekularnom težinom, širokom raspodjelom molekularne težine, lošom pravilnošću molekularne strukture, visokim indeksom taline, dugom duljinom spiralnog protoka, niskom prividnom viskoznošću i velikim omjerom protoka, fluidnost je dobra. Za plastiku s istim nazivom proizvoda potrebno je provjeriti upute kako bi se utvrdilo je li fluidnost prikladna za injekcijsko prešanje. Prema zahtjevima dizajna kalupa, tečnost plastike koja se obično koristi može se grubo podijeliti u tri kategorije:
① Dobra protočnost PA, PE, PS, PP, CA, poli (4) metilen;
② Polistirenske smole umjerene fluidnosti (kao što su ABS, AS), PMMA, POM, polifenilen eter;
③ Loša fluidnost PC, tvrdi PVC, polifenilen eter, polisulfon, poliarilsulfon, fluoroplastika.
2.2 Fluidnost plastike u različitim strojevima za vertikalno injekcijsko prešanje također varira zbog različitih čimbenika oblikovanja, a glavni čimbenici utjecaja su sljedeći:
① Kada je temperatura materijala visoka, protočnost se povećava, ali različite plastike također imaju razlike. Protočnost plastike kao što je PS (osobito one s visokom otpornošću na udarce i MFR vrijednošću), PP, PA, PMMA, modificirani polistiren (kao što je ABS, AS), PC, CA, itd. uvelike varira s temperaturom. Za PE i POM, povećanje ili smanjenje temperature ima mali učinak na njihovu fluidnost. Stoga bi prvi trebao prilagoditi temperaturu kako bi kontrolirao fluidnost tijekom kalupljenja.
② Kada se tlak ubrizgavanja stroja za vertikalno injekcijsko prešanje pod pritiskom povećava, rastaljeni materijal je izložen većoj posmičnoj sili, a fluidnost se također povećava, posebno PE i POM su osjetljiviji. Stoga je preporučljivo prilagoditi tlak ubrizgavanja tijekom kalupljenja kako bi se kontrolirala fluidnost.
③ Oblik, veličina, raspored, dizajn sustava hlađenja i otpor protoka rastaljenog materijala (kao što je glatkoća površine, debljina poprečnog presjeka kanala materijala, oblik šupljine, ispušni sustav) sustava za izlijevanje strukture kalupa stroja za vertikalno injekcijsko prešanje izravno utjecati na stvarni protok rastaljenog materijala u šupljini. Oni čimbenici koji potiču smanjenje temperature i povećavaju otpor tečenju rastaljenog materijala smanjit će njegov otpor tečenju. Pri projektiranju kalupa treba odabrati razumnu strukturu na temelju fluidnosti korištene plastike. Tijekom kalupljenja, faktori kao što su temperatura materijala, temperatura kalupa, tlak ubrizgavanja i brzina ubrizgavanja također se mogu kontrolirati kako bi se prikladno prilagodila situacija punjenja kako bi se zadovoljile potrebe kalupljenja.
3, Vertikalni stroj za injekcijsko prešanje proces kristaličnosti procesa injekcijskog prešanja
Termoplastika se može podijeliti u dvije kategorije: kristalna plastika i amorfna (također poznata kao amorfna) plastika na temelju odsutnosti kristalizacije tijekom kondenzacije.
Takozvani fenomen kristalizacije odnosi se na fenomen gdje se molekule plastike kreću neovisno i potpuno su u nesređenom stanju iz rastaljenog stanja u stanje kondenzacije, što rezultira prestankom slobodnog kretanja molekula i zauzimanjem blago fiksnog položaja, s tendencijom sređivanja molekule u pravilan model.
Standard izgleda za razlikovanje ove dvije vrste plastike ovisi o prozirnosti plastičnih dijelova debelih stijenki. Općenito, kristalni materijali su neprozirni ili poluprozirni (kao što je POM), dok su amorfni materijali prozirni (kao što je PMMA). Međutim, postoje i iznimke, poput poli (4) metilena, koji je kristalna plastika, ali ima visoku prozirnost, i ABS, koji je amorfni materijal, ali nije proziran.
Pri projektiranju kalupa i odabiru strojeva za injekcijsko prešanje treba obratiti pozornost na sljedeće zahtjeve i mjere opreza za kristalnu plastiku:
① Količina topline potrebna za podizanje temperature materijala do temperature oblikovanja zahtijeva upotrebu opreme s visokim kapacitetom plastificiranja.
② Tijekom hlađenja i recikliranja oslobađa se velika količina topline i potrebno je dovoljno hlađenje.
③ Razlika u specifičnoj težini između rastaljenog i krutog stanja je velika, što rezultira velikim skupljanjem kalupa i osjetljivošću na skupljanje i poroznost.
④ Brzo hlađenje, niska kristalnost, malo skupljanje i visoka prozirnost. Kristalnost je povezana s debljinom stijenke plastičnih dijelova, što dovodi do sporog hlađenja, visoke kristalnosti, velikog skupljanja i dobrih fizikalnih svojstava. Stoga se temperatura kalupa mora kontrolirati u skladu sa zahtjevima za kristalne materijale.
⑤ Značajna anizotropija i visoko unutarnje naprezanje. Molekule koje se nisu kristalizirale nakon vađenja iz kalupa imaju tendenciju nastaviti kristalizirati, ostaju u stanju energetske neravnoteže i sklone su deformaciji i savijanju.
⑥ Raspon temperature kristalizacije je uzak i lako je ubrizgati neotopljeni materijal u kalup ili blokirati otvor za punjenje.
4, Vertikalni stroj za injekcijsko prešanje proces injekcijskog prešanja za termoosjetljivu plastiku i plastiku koja se lako hidrolizira
4.1 Termoosjetljivost se odnosi na tendenciju određene plastike da promijeni boju, razgradi se i razgradi kako se temperatura materijala povećava zbog njihove osjetljivosti na toplinu, produljenog vremena zagrijavanja na visokim temperaturama ili male površine poprečnog presjeka priključka za punjenje i velikog smicanja. akcijski. Plastika s ovom karakteristikom naziva se termoosjetljiva plastika. Kao što je tvrdi PVC, poliviniliden klorid, kopolimer vinil acetata, POM, politetrafluorkloretilen, itd. Termoosjetljiva plastika proizvodi nusproizvode kao što su monomeri, plinovi i krutine tijekom razgradnje, posebno neke plinove raspadanja koji imaju iritirajuće, korozivne ili toksične učinke na ljudsko tijelo, oprema i kalupi. Stoga treba obratiti pozornost na dizajn kalupa, odabir strojeva za injekcijsko prešanje i kalupljenje. Treba koristiti stroj za injekcijsko prešanje s vijkom, a poprečni presjek sustava za izlijevanje mora biti velik. Kalup i cijev materijala trebaju biti kromirani i ne smije biti zastoja u kutu. Temperatura kalupljenja mora biti strogo kontrolirana, a plastici se moraju dodati stabilizatori kako bi se oslabila njezina toplinska osjetljivost.
4.2 Neka plastika (kao što je PC), čak i ako sadrži malu količinu vode, razgradit će se pod visokom temperaturom i pritiskom. Ovo se svojstvo naziva hidrofilnost, a mora se prethodno zagrijati i osušiti.
5, Vertikalni stroj za injekcijsko prešanje proces pucanja pod naponom i lom taline
5.1 Neke plastike su osjetljive na naprezanje i sklone su unutarnjem naprezanju i pucanju tijekom oblikovanja. Plastični dijelovi mogu popucati pod utjecajem vanjskih sila ili otapala. Stoga, uz dodavanje aditiva za poboljšanje otpornosti sirovina na pucanje, pozornost treba obratiti na suhoću i razuman odabir uvjeta oblikovanja kako bi se smanjio unutarnji stres i povećala otpornost na pucanje. Treba odabrati razuman plastični oblik i ne treba poduzimati mjere kao što je postavljanje ugrađenih dijelova kako bi se koncentracija naprezanja svela na najmanju moguću mjeru. Prilikom projektiranja kalupa potrebno je povećati kut vađenja iz kalupa i odabrati razumne otvore za punjenje i mehanizme za izbacivanje. Tijekom oblikovanja, temperaturu materijala, temperaturu kalupa, tlak ubrizgavanja i vrijeme hlađenja treba odgovarajuće prilagoditi kako bi se izbjeglo vađenje iz kalupa kada je plastični dio previše hladan i lomljiv. Nakon oblikovanja, plastični dio također treba proći naknadnu obradu kako bi se poboljšala njegova otpornost na pucanje, eliminirao unutarnji stres i spriječio kontakt s otapalima.
5.2 Kada talina polimera s određenom brzinom protoka taline prolazi kroz otvor mlaznice pri konstantnoj temperaturi i njezina brzina protoka prijeđe određenu vrijednost, na površini taline pojavljuju se očite poprečne pukotine, što se naziva lom taline i može oštetiti izgled i fizikalna svojstva plastičnog dijela. Stoga, pri odabiru polimera s visokim protokom taline, potrebno je povećati presjek mlaznica, klizača i ulaznih otvora, smanjiti brzinu injekcijskog prešanja i povećati temperaturu materijala.
6, Toplinska izvedba i brzina hlađenja procesa injekcijskog prešanja stroja za vertikalno injekcijsko prešanje
6.1 Vertikalni strojevi za injekcijsko prešanje imaju različita toplinska svojstva kao što su specifična toplina, toplinska vodljivost i temperatura toplinske deformacije za različite plastike. Kod plastificiranja s visokom specifičnom toplinom potrebna je visoka toplina i treba odabrati stroj za injekcijsko prešanje s visokim kapacitetom plastificiranja. Vrijeme hlađenja plastike s visokom temperaturom toplinske deformacije može biti kratko i rano se izvadi iz kalupa, ali treba spriječiti deformaciju hlađenjem nakon vađenja iz kalupa. Plastika s niskom toplinskom vodljivošću ima sporu brzinu hlađenja (kao što su ionski polimeri, koji su izuzetno spori), pa je potrebno dovoljno hlađenje kako bi se poboljšao učinak hlađenja kalupa. Vrući kalupi prikladni su za plastiku niske specifične topline i visoke toplinske vodljivosti. Plastika s visokom specifičnom toplinom, niskom toplinskom vodljivošću, niskom temperaturom toplinske deformacije i sporom brzinom hlađenja nije pogodna za oblikovanje velikom brzinom. Potrebno je odabrati odgovarajuće strojeve za injekcijsko prešanje i pojačati hlađenje kalupa.
6.2 Vertikalni stroj za injekcijsko prešanje: Različite plastike moraju održavati odgovarajuću brzinu hlađenja u skladu sa svojim vrstama, karakteristikama i oblicima. Dakle, kalup stroja za vertikalno injekcijsko prešanje mora biti opremljen sustavima grijanja i hlađenja u skladu sa zahtjevima za oblikovanje kako bi se održala određena temperatura kalupa. Kada temperatura materijala poveća temperaturu kalupa, treba ga ohladiti kako bi se spriječila deformacija plastičnog dijela nakon vađenja iz kalupa, skratio ciklus oblikovanja i smanjila kristalnost. Kada je preostala toplina plastike nedostatna za održavanje određene temperature u kalupu, treba instalirati sustav grijanja koji održava kalup na određenoj temperaturi, kako bi se kontrolirala brzina hlađenja, osigurala fluidnost, poboljšali uvjeti punjenja ili kontrolirali sporo hlađenje plastičnih dijelova, sprječava neravnomjerno unutarnje i vanjsko hlađenje plastičnih dijelova debelih stijenki i povećava kristalnost. Za materijale s dobrom fluidnošću, velikim područjem oblikovanja i neujednačenom temperaturom materijala, ponekad je potrebno koristiti grijanje ili hlađenje naizmjenično ili lokalno u skladu s situacijom oblikovanja plastičnog dijela. U tu svrhu kalup treba biti opremljen odgovarajućim sustavima za hlađenje ili grijanje.
7, Apsorpcija vlage vertikalnog stroja za injekcijsko prešanje procesa injekcijskog prešanja
Zbog raznih dodataka u plastici, ona ima različit stupanj afiniteta prema vodi, pa se plastika može grubo podijeliti u dvije vrste: higroskopna, adhezivna i neupijajuća. Sadržaj vode u materijalima mora se kontrolirati unutar dopuštenog raspona, inače će voda postati plin ili će doći do hidrolize pod visokom temperaturom i pritiskom, što će rezultirati pjenjenjem smole, smanjenom likvidnošću i lošim izgledom i mehaničkim svojstvima. Stoga se higroskopna plastika mora prethodno zagrijati odgovarajućim metodama zagrijavanja i specifikacijama kako bi se spriječilo daljnje upijanje vlage tijekom uporabe.