Вибір пластику в основному залежить від типу пластику (термопласт або реактопласт), вихідної форми, а також форми та розміру виробу. Зазвичай використовувані методи обробки термопластичних пластмас включають екструзію, лиття під тиском, каландрування, видування та термоформування. Термореактивні пластмаси, як правило, використовують формування, перенесення та лиття під тиском. Ламінування, формування та термоформування формують пластик на плоскій поверхні. Всі вищевказані методи обробки пластику можна використовувати для обробки гуми. Крім того, існують також виливки з використанням рідких мономерів або полімерів як сировини. Серед цих методів екструзія та лиття під тиском є найбільш часто використовуваними, а також є основними методами формування.
- Усадка
Післяпластикова частинавийнявши з форми й охолодивши до кімнатної температури, відбувається розмірна усадка. Ця властивість називається усадкою. Оскільки усадка - це не тільки термічне розширення та звуження самої смоли, а й пов'язане з різними факторами формування, усадку пластикової частини після формування слід називати усадкою при формуванні.
1. Форми формувальної усадки Формувальна усадка в основному проявляється в наступних аспектах:
(1) Усадка лінійних розмірів пластикових деталей внаслідок теплового розширення та холодного стиснення, пружного відновлення, пластичної деформації та інших причин під час виймання з формипластикові деталіпризводить до того, що пластикові деталі зменшуються в розмірах після того, як їх виймають з форми та охолоджують до кімнатної температури. Це необхідно враховувати при проектуванні порожнини. компенсувати.
(2) Під час усадкового формування молекули розташовуються відповідно до напрямку, що робитьпластикова частинаанізотропний. Уздовж напрямку потоку матеріалу (тобто в паралельному напрямку) усадка велика і міцність висока, а в напрямку під прямим кутом до потоку матеріалу (тобто у вертикальному напрямку) усадка невелика. , низька інтенсивність. Крім того, через нерівномірну щільність і розподіл наповнювача в різних частинах пластикової деталі під час формування, усадка також нерівномірна. Різниця в усадці робить пластикові деталі схильними до викривлення, деформації та тріщин, особливо під час екструзії та лиття під тиском, де спрямованість більш очевидна. Тому при проектуванні прес-форми слід враховувати напрям усадки, а відповідну швидкість усадки слід вибирати відповідно до форми пластикової частини та напрямку потоку.
(3) Коли пластикові деталі після усадки формуються через вплив тиску формування, напруги зсуву, анізотропії, нерівномірної щільності, нерівномірного розподілу наповнювача, нерівномірної температури форми, нерівномірного затвердіння, пластичної деформації та інших факторів, певні ефекти низка напруг не може повністю зникнути в стані в’язкої течії, тому виникають залишкові напруги, коли пластикові деталі формуються в умовах напруги. Коли пластикові деталі виймаються з форми через рівновагу напруг і вплив умов зберігання, залишкове напруження змінюється, і пластикові деталі знову стискаються, що називається постусадкою. Як правило, пластикові деталі змінюються найбільше протягом 10 годин після виймання з форми, і в основному завершуються через 24 години, але для остаточної стабілізації потрібно 30-60 днів. Як правило, постусадка термопластів більша, ніж реактопластів, а екструзія та лиття під тиском більша, ніж пресування.
(4) Іноді усадка після обробкипластикові деталіпотребують термічної обробки після формування відповідно до продуктивності та вимог процесу. Після обробки зміняться і розміри пластикових деталей. Тому при проектуванні форм длявисокоточні пластикові деталі, слід враховувати та компенсувати помилки усадки після усадки та після обробки.
2. Розрахунок швидкості усадки Усадку пластикових деталей під час формування можна виразити швидкістю усадки, як показано у формулі (1-1) і формулі (1-2).
(1-1) Qact=(ab)/b×100
(1-2) Q-метр=(cb)/b×100
У формулі: Qфакт - фактична усадка (%)
Q метр - розрахувати швидкість усадки (%)
a - Односторонній розмір пластикових деталей при температурі формування (мм)
b - Односторонній розмір пластикових деталей при кімнатній температурі (мм)
c - Односторонній розмір прес-форми при кімнатній температурі (мм)
Фактична швидкість усадки являє собою фактичну усадкупластикова частина. Оскільки його значення сильно відрізняється від розрахованої усадки, Q використовується як розрахунковий параметр під час проектування прес-форми для розрахунку розмірів порожнини та серцевини.
3. Фактори, що впливають на зміну швидкості усадки. Різні типи пластику не тільки мають різні показники усадки під час фактичного формування, але й значення усадки різних партій одного типу пластику або різних частин однієї пластикової деталі часто відрізняються. Основними факторами, що впливають на зміну швидкості усадки, є такі фактори.
(1) Типи пластику Різні пластики мають власний діапазон усадки. Один і той же тип пластику матиме різну швидкість усадки та анізотропію через різні наповнювачі, молекулярну масу та співвідношення.
(2) Характеристики пластикових деталей Форма, розмір, товщина стінки, наявність або відсутність вставок, кількість і розташування вставок також мають великий вплив на швидкість усадки пластикових деталей.
(3) Структура прес-форми Поверхня розділення та напрямок тиску форми, форма, компонування та розмір литникової системи також мають великий вплив на швидкість усадки та напрямок, особливо при екструзії та лиття під тиском.
(4) Процес формування Процеси екструзії та лиття під тиском зазвичай мають вищі показники усадки та очевидну спрямованість. Умови попереднього нагрівання, температура формування, тиск формування, час витримки, форма наповнювача та однорідність затвердіння впливають на усадку та спрямованість.
Як зазначалося вище, конструкція прес-форми повинна ґрунтуватися на діапазоні усадки, наданому в інструкціях для різних пластиків, а також відповідно до форми, розміру, товщини стінки, наявності або відсутності вставок, поверхні розділення та напрямку формування тиску, структури форми та інших Для вибору величини усадки всебічно враховуються такі фактори, як форма, розмір і положення входу подачі, а також процес формування. Для екструзії або лиття під тиском часто необхідно вибрати різні показники усадки відповідно до форми, розміру, товщини стінки та інших характеристик кожної частини.пластикова частина.
Крім того, на усадку при формуванні також впливають різні фактори формування, але в основному вона визначається типом пластику, формою та розміром пластикової частини. Таким чином, регулювання різних умов формування під час формування також може відповідним чином змінити усадку пластикової частини.
- Текучість
Здатність пластмаси заповнювати порожнину при певній температурі і тиску називається плинністю. Це важливий параметр процесу, який необхідно враховувати при проектуванні форми. Висока текучість може легко призвести до надмірного переповнення, нещільного заповнення порожнини форми, нещільних пластикових частин, окремого накопичення смоли та наповнювачів, легкого прилипання форми, труднощів у вийманні з форми та очищення, передчасного затвердіння та інших недоліків. Однак, якщо текучість невелика, наповнення буде недостатнім, його буде важко формувати, а тиск формування буде високим. Тому текучість вибраного пластику повинна відповідати вимогам до пластмасової частини, процесу формування та умов формування. Під час проектування прес-форми слід враховувати систему розливу, поверхню розділення, напрямок подачі тощо на основі продуктивності потоку. Властивості текучості термореактивної пластмаси зазвичай виражаються в термінах потоку Лазіга (у міліметрах). Чим більше значення, тим краща плинність. Кожен тип пластику зазвичай поділяють на три різні рівні плинності для різних пластикових деталей і процесів формування. Як правило, якщо пластикові деталі мають великі площі, багато вставок, тонких сердечників і вставок, а також складні форми з вузькими глибокими канавками і тонкими стінками, які незручні для наповнення, слід використовувати пластмаси з кращою текучістю. Під час екструзії слід використовувати пластмаси зі швидкістю течії за Rasig понад 150 мм, а для лиття під тиском слід використовувати пластмаси зі швидкістю течії за Rasig більше 200 мм. Щоб забезпечити однакову текучість кожної партії пластмас, на практиці для регулювання часто використовується метод паралельних партій, тобто пластмаси одного типу, але з різною текучістю, використовуються разом, щоб забезпечити текучість кожної партії пластмаси компенсують один одного, щоб забезпечити якість пластикових деталей. . Значення текучості за Rasig широко використовуваних пластмас детально наведено в таблиці 1-1. Однак слід зазначити, що окрім типу пластику, на текучість пластику також часто впливають різні фактори під час заповнення порожнини, внаслідок чого пластик фактично заповнює порожнину. можливості змінюються. Якщо розмір частинок дрібний і рівномірний (особливо круглі гранули), вологість висока, містить багато вологи та летких речовин, умови попереднього нагрівання та формування відповідні, поверхня форми має гарну обробку поверхні, а структура форми відповідна тощо, це допоможе покращити текучість. Навпаки, погані умови попереднього нагрівання або формування, погана структура прес-форми та великий опір потоку, або період зберігання пластику надто довгий, прострочений, висока температура зберігання (особливо для амінопластів) тощо призведе до зниження фактичної продуктивності потоку. пластику під час заповнення порожнини та спричинити погане заповнення.
- Питомий об'єм і ступінь стиснення
Питомий об’єм – це об’єм, який займає кожен грам пластику (вимірюється в см3/г). Ступінь стиснення - це відношення об'єму або питомого об'єму пластикового порошку і пластикових деталей (її значення завжди більше 1). Обидва вони можуть бути використані для визначення розміру камери завантаження матриці. Велика величина вимагає великого об'єму зарядної камери. Це також означає, що в пластиковому порошку багато повітря, що ускладнює його вихід, що призводить до тривалого циклу формування та низької продуктивності. Навпаки, коли питомий об’єм невеликий, і це сприяє пресуванню та давленню зливка. Конкретні обсяги різних пластмас детально наведено в таблиці 1-1. Однак значення питомого об’єму часто має похибки через розмір частинок пластику та нерівномірність частинок.
- Зміцнюючі властивості
Під час процесу формування термореактивна пластмаса перетворюється в пластичний в’язкий стан під впливом нагрівання та тиску, а потім плинність збільшується, щоб заповнити порожнину форми. При цьому відбувається реакція конденсації, щільність зшивання продовжує зростати, плинність швидко зменшується, розплав поступово твердне. . При проектуванні прес-форми для матеріалів, які швидко твердіють і зберігають короткоплинний стан, слід приділяти увагу легкому завантаженню, завантаженню та вивантаженню вставок, а також вибору розумних умов формування та операцій, щоб уникнути передчасного або недостатнього твердіння, що призводить до поганої якості. формування пластикових деталей.
Швидкість твердіння, як правило, можна проаналізувати за часом витримки, який пов’язаний з типом пластику, товщиною стінки, формою пластикової частини та температурою форми. Але на нього також впливають інші фактори, особливо пов’язані зі станом попереднього нагріву. Відповідний попередній нагрів має підтримувати умови, які дозволяють пластику проявляти максимальну текучість, і намагатися збільшити швидкість його твердіння. Як правило, температура попереднього нагріву є високою, а час тривалим (у межах допустимого діапазону), швидкість загартування буде прискорена, особливо якщо попередньо спресована заготовка злитка попередньо нагріта з високою частотою, швидкість загартування буде значно прискорена . Крім того, якщо температура формування висока, а час пресування тривалий, швидкість затвердіння також збільшиться. Таким чином, швидкість твердіння також можна відповідним чином контролювати шляхом регулювання умов попереднього нагрівання або формування.
Швидкість твердіння також повинна відповідати вимогам способу формування. Наприклад, лиття під тиском і екструзія повинні вимагати повільних хімічних реакцій і повільного твердіння під час пластифікації та наповнення. Стан потоку повинен зберігатися тривалий час. Однак, коли порожнина заповнена, вона буде піддаватися високій температурі та високому тиску. Він повинен швидко застигнути.
- Вміст вологи та летючих речовин
Різні пластики містять різні рівні вологи та летючих речовин. Коли занадто багато, текучість збільшується, легко переливається, час утримання тривалий, усадка збільшується, і він схильний до гофрування, викривлення та інших дефектів, що впливає на механічні та електричні властивості пластикових деталей. Однак, якщо пластик занадто сухий, це також призведе до поганої плинності та труднощів у формуванні. Тому різні пластики слід попередньо нагріти та висушити за потреби. Для матеріалів із сильною гігроскопічністю, особливо у вологий сезон, слід запобігати повторному поглинанню вологи навіть попередньо нагрітими матеріалами.
Оскільки різні пластмаси містять різні компоненти вологи та летких речовин, а конденсаційна волога виникає під час реакції конденсації, ці компоненти потрібно перетворити на газ і випустити з форми під час формування. Деякі гази мають корозійну дію на цвіль, а також шкідливі для організму людини. Стимулюючий ефект. З цієї причини характеристики різних пластиків слід розуміти під час проектування прес-форми та вживати відповідних заходів, таких як попередній нагрів, хромування форми, відкриття випускних отворів або налаштування процесу випуску під час формування.
Пластмасові вироби виготовляють із суміші синтетичних смол і різних добавок за допомогою інжекцій, екструзії, пресування, лиття та інших методів. Пластмасові вироби також набувають кінцевих властивостей під час формування, тому формування пластмас є ключовим процесом у виробництві.
ін'єкція
Лиття під тиском, яке також називають литтям під тиском, — це метод, який використовує машину для швидкого впорскування розплавленого пластику у форму та затвердіння для отримання різних пластикових виробів. Цей метод можна використовувати майже для всіх термопластів (крім фторопласту), а також для формування деяких термореактивних пластмас. На лиття під тиском припадає близько 30% виробництва пластикових деталей. Його переваги — можливість формувати деталі складної форми за один раз, точні розміри та висока продуктивність. Однак вартість обладнання та прес-форм висока, і воно в основному використовується для виробництва великих кількостей пластикових деталей.
Існує дві широко використовувані машини для лиття під тиском: плунжерний і шнековий. На малюнку 1 представлена схема шнекового лиття під тиском. Принцип лиття під тиском: Додайте порошкоподібну та гранульовану сировину з бункера в бочку. Коли плунжер просувається вперед, сировина проштовхується в зону нагріву, потім проходить через човник відводу, а розплавлений пластик впорскується в порожнину форми через сопло. Після охолодження форму розкривають для отримання пластмасових виробів. Інжекційні пластикові деталі зазвичай вимагають відповідної подальшої обробки після вилучення з порожнини форми, щоб усунути напругу та стабілізувати розмір і продуктивність пластикових деталей під час формування. Крім того, є також видалення задирок і воріт, полірування, покриття поверхні і т.д.
- Екструзійне формування
Екструзійне формування — це процес, який використовує обертання шнека та тиск для постійного видавлювання пластифікованого пластику у форму. При проходженні через фільєру певної форми виходить пластиковий профіль, відповідний формі фільєри. Екструзійне формування становить близько 30% пластикових виробів і в основному використовується для різних пластикових профілів з певним поперечним перерізом і великою довжиною, таких як пластикові труби, плити, стрижні, листи, смуги, матеріали та матеріали спеціальної форми зі складним складом. поперечні перерізи. Його характеристиками є безперервне формування, висока продуктивність, проста структура прес-форми, низька вартість, жорстка організація тощо. За винятком фторопласту, майже всі термопластичні пластики можна екструдувати, а також деякі термореактивні пластики також можна екструдувати.
Фігура 2 - це схематична діаграма спірального екструзійного формування. Зернистий пластик подається з бункера в спіральну рухливу камеру, а потім обертовим шнеком направляється в зону нагріву для плавлення та стиснення; під дією спіральної сили вона змушена пройти через екструдер певної форми. Форма для отримання профілю, що відповідає формі поперечного перерізу матриці; після падіння на конвеєрну стрічку розпиліть повітря або воду, щоб охолодити та затвердіти, щоб отримати тверду пластикову деталь.
- Пресування
Прес-формування, також відоме як компресійне формування, компресійне формування, формування тощо, полягає в додаванні твердих гранул або готових деталей у форму, розм’якшення та розплавлення їх за допомогою нагрівання та тиску та заповнення форми під дією тиску. порожнини, спосіб отримання пластикових деталей після затвердіння. Пресове формування в основному використовується для термореактивних пластмас, таких як фенольні, епоксидні, силіконові тощо; його також можна використовувати для пресування виробів з термопластичного політетрафторетилену та платівок з полівінілхлориду (ПВХ). У порівнянні з литтям під тиском, пресове формування має просте обладнання та форми та може виробляти великомасштабні вироби; однак виробничий цикл тривалий, ефективність низька, його важко автоматизувати, важко виготовляти товстостінні вироби та вироби складної форми.
На малюнку 3 показана принципова схема пресового формування. Загалом процес пресування можна розділити на кілька етапів: подача, закриття прес-форми, видалення, затвердіння та виймання з форми. Після виймання з форми пластикові деталі повинні бути оброблені. Спосіб обробки такий самий, як і для пластикових деталей, виготовлених під тиском.
- Видувне формування
Видувне формування (вторинна обробка пластмас) — це метод обробки, який використовує стиснене повітря для надування та деформування порожнистої пластикової заготовки, а потім отримання пластикових деталей після охолодження та формування. Основні методи включають порожнисте роздувне формування та плівкове роздування.
На фіг.4 показана принципова схема екструзійно-видувного формування порожнистих деталей. Помістіть екструдовану або інжектовану трубчасту заготовку з певною температурою в розділену видувну форму, закрийте форму та продуйте стиснене повітря через видувну трубку, щоб надути заготовку. Потім підведіть його до стінки форми, відкрийте форму та вийміть порожнисту частину після підтримки тиску, охолодження та формування.
- Кастинг
Лиття та формування пластмас подібне до лиття та формування металів. Це метод обробки, при якому полімерні матеріали або мономерні матеріали в текучому стані вводять у певну форму, вступають у реакцію та твердіють за певних умов і формують пластикові деталі відповідно до порожнини форми. Цей метод формування має просте обладнання, не потребує або не вимагає великого тиску, має низькі вимоги до міцності прес-форми та має низькі виробничі інвестиції. Його можна наносити на термопластичні та термореактивні пластикові деталі різних розмірів. Проте пластикові деталі мають низьку точність, низьку продуктивність і тривалий цикл формування.
- Лиття під тиском із застосуванням газу
Лиття під тиском із застосуванням газу (скорочено формування з використанням газу) — це новий метод у сфері обробки пластмас. Процес формування з використанням газу можна умовно розділити на три методи: (A) Формування порожнистої форми, тобто розплав пластику вводять у порожнину форми. Коли об’єм порожнини заповнюється на 60%-70%, ін’єкцію припиняють і починають впорскувати газ, доки порожнину форми не буде підтримуватися. Натисніть і охолодіть, щоб застигнути. Цей процес в основному підходить для товстостінних пластикових виробів, таких як ручки та ручки. (B) Короткий удар, тобто коли розплав пластику заповнюється на 90%-98% об’єму порожнини, починається забір повітря. Цей метод в основному використовується для товстостінних або частково стінних виробів з більшими площинами. (C) Повне впорскування, тобто розплав пластику заповнюється до повного заповнення порожнини форми перед впорскуванням газу. Газ заповнює простір, спричинений зменшенням об’єму розплаву, і утримання тиску газу та утримання тиску розплаву використовуються разом, щоб виробити деформацію. Деформація вигину значно зменшується, і вона використовується для формування тонкостінних виробів з більшими площинами, а контроль процесу є більш складним. Перші два методи також називають методами впорскування газу з використанням короткого матеріалу, а останні — методами впорскування газу з використанням повного матеріалу.
Процес із застосуванням газу включає наступні чотири стадії: Перша стадія – це ін’єкція пластику. Розплав потрапляє в порожнину форми і стикається зі стінкою форми з більш низькою температурою, утворюючи тонкий затверділий шар; другий етап: впорскування газу. Інертний газ потрапляє в розплавлений пластик і штовхає незатверділий пластик у центрі в порожнину, яка ще не заповнена; третій етап: впорскування газу. Газ продовжує штовхати пластиковий розплав, поки розплав не заповнить всю порожнину; четвертий етап: підтримання тиску газу. У стані утримання тиску газ у повітряному каналі стискає розплав і поповнює матеріал, щоб забезпечити якість зовнішнього вигляду деталей.
Формування за допомогою газу має наступні переваги: усуває сліди просідання на поверхні виробу та покращує якість поверхні виробу; зменшує деформацію викривлення та смуги течії; зменшує внутрішню напругу виробу та підвищує міцність виробу; економить пластикову сировину та зменшує вагу продукту (загалом 20% зменшення) -40%); поліпшити розподіл матеріалів по поперечному перерізу виробу і підвищити жорсткість виробу; скоротити час формування та підвищити ефективність виробництва; продовжити термін служби прес-форми.
Якщо ви хочете отримати індивідуальне обслуговування, будь ласка, надішліть нам детальну інформацію (матеріал, оздоблення, розмір тощо). Було б краще, якби ви могли надіслати нам CAD/3D малюнок або зображення для нашого розуміння або ви можете надіслати нам зразки, ми надішлемо виготовляти продукцію на 100% відповідно до ваших зразків.
Наша адреса
1-206, Bldg 1, No.1, Haitaihuake Three Road, Тяньцзінь (300384), Китай
Номер телефону
8615222707659
Електронна пошта
