מספר גורמים שיש לקחת בחשבון בתהליך הזרקה

מספר גורמים שיש לקחת בחשבון בתהליך הזרקה
1, הצורה והחישוב של הצטמקות עבור דפוס תרמופלסטי הם כפי שהוזכר קודם לכן, והגורמים המשפיעים על ההתכווצות של דפוס תרמופלסטי הם כדלקמן:
1.1 זני פלסטיק במהלך תהליך היציקה של פלסטיק תרמופלסטי, עקב נוכחות של שינויי נפח הנגרמים על ידי התגבשות, מתח פנימי חזק, מתח שיורי גבוה קפוא בפלסטיק וכיוון מולקולרי חזק, קצב ההתכווצות גדול יותר, עם מגוון רחב של שיעורי הצטמקות וכיווניות ברורה בהשוואה לפלסטיק תרמוסטי. בנוסף, קצב ההתכווצות לאחר יציקה, חישול או טיפול בהתאמת לחות הוא בדרך כלל גדול יותר מזה של פלסטיק תרמוסטי.
1.2 מאפיינים של חלקי פלסטיק: בעת היווצרות החומר המותך מתקרר מיד ליצירת מעטפת מוצקה בצפיפות נמוכה במגע עם פני חלל התבנית. בשל המוליכות התרמית הירודה של הפלסטיק, השכבה הפנימית של חלק הפלסטיק מתקררת באיטיות ויוצרת שכבה מוצקה בצפיפות גבוהה עם התכווצות גדולה. אז אלה עם קירות עבים, קירור איטי ושכבות עבות בצפיפות גבוהה נוטים להתכווץ יותר. בנוסף, נוכחות או היעדר של תוספות והפריסה וכמות התוספות משפיעות ישירות על כיוון זרימת החומר, חלוקת הצפיפות והתנגדות להתכווצות, כך שלמאפיינים של חלקי פלסטיק יש השפעה רבה יותר על גודל וכיוון ההתכווצות.
1.3 הצורה, הגודל והחלוקה של כניסת ההזנה משפיעים ישירות על כיוון זרימת החומר, חלוקת הצפיפות, שמירה על לחץ והשפעת האכלה וזמן היווצרות. ליציאת ההזנה הישירה ולחתך הרוחב הגדול של פתח ההזנה (במיוחד לאלה עם חתך עבה יותר) יש הצטמקות קטנה יותר אך כיווניות גדולה יותר, בעוד לאלו עם רוחב ואורך פתח ההזנה קצרים יותר יש כיווניות קטנה יותר. אלה הקרובים לכניסת ההזנה או במקביל לכיוון זרימת החומר יחוו הצטמקות גדולה יותר.
1.4 תנאי יציקה: טמפרטורת עובש גבוהה, קירור איטי של חומר מותך, צפיפות גבוהה והתכווצות גדולה במיוחד עבור חומרים גבישיים עקב גבישיות גבוהה ושינויי נפח גדולים, וכתוצאה מכך הצטמקות גדולה יותר. התפלגות טמפרטורת העובש קשורה גם לקירור הפנימי והחיצוני ולאחידות הצפיפות של חלקי פלסטיק, המשפיעה ישירות על גודל וכיווניות ההתכווצות בכל חלק. בנוסף, לשמירה על לחץ וזמן יש גם השפעה משמעותית על הכיווץ, כאשר לחץ גבוה וזמן ארוך מובילים לכיווץ קטן אך כיווני. לחץ ההזרקה גבוה, הפרש הצמיגות של החומר המותך קטן, מתח הגזירה הבין-שכבתי קטן, והחזרה האלסטית לאחר פירוק התבנית גדולה, כך שניתן גם להפחית את ההתכווצות באופן מתון. טמפרטורת החומר גבוהה, ההתכווצות גדולה, אך הכיווניות קטנה. לכן, התאמת גורמים כגון טמפרטורת התבנית, לחץ, מהירות הזרקה וזמן קירור במהלך היציקה יכולים גם הם לשנות כראוי את ההתכווצות של חלק הפלסטיק. בעת תכנון התבנית, בהתבסס על טווח ההתכווצות של פלסטיקים שונים, עובי הדופן והצורה של חלק הפלסטיק, גודל ופיזור פתח ההזנה, קצב ההתכווצות של כל חלק מחלק הפלסטיק נקבע על סמך הניסיון, וכן לאחר מכן מחושב גודל החלל. עבור חלקי פלסטיק בעלי דיוק גבוה וכאשר קשה לשלוט בקצב ההתכווצות, בדרך כלל יש להשתמש בשיטות הבאות לעיצוב התבנית: ① קח שיעור התכווצות קטן יותר עבור הקוטר החיצוני של חלק הפלסטיק ושיעור התכווצות גדול יותר עבור התבנית. קוטר פנימי כדי להשאיר מקום לתיקון לאחר בדיקת עובש. ② קבע את הצורה, הגודל ותנאי הדפוס של מערכת המזיגה באמצעות בדיקת עובש. ③ יש לקבוע את השינוי בגודל של חלקי הפלסטיק שיטופלו לאחר מכן לאחר 24 שעות של פירוק התבנית במהלך המדידה. ④ תקן את התבנית בהתאם למצב ההתכווצות בפועל. ⑤ נסה שוב את התבנית והתאם מעט את תנאי התהליך כדי להתאים את ערך ההתכווצות כדי לעמוד בדרישות של חלק הפלסטיק.
2, נזילות
2.1 ניתן לנתח את הנזילות של תרמופלסטיים בדרך כלל מסדרה של אינדקסים כגון משקל מולקולרי, אינדקס נמס, אורך זרימת ספירלת ארכימדס, צמיגות לכאורה ויחס זרימה (אורך זרימה/עובי דופן חלק פלסטיק). עם משקל מולקולרי קטן, חלוקת משקל מולקולרית רחבה, סדירות מבנה מולקולרית ירודה, אינדקס התכה גבוה, אורך זרימה ספירלית ארוכה, צמיגות נראית נמוכה ויחס זרימה גדול, הנזילות טובה. עבור פלסטיק עם אותו שם מוצר, יש לבדוק את ההוראות כדי לקבוע האם הנזילות מתאימה להזרקה. על פי הדרישות של עיצוב עובש, ניתן לחלק באופן גס את יכולת הזרימה של פלסטיק בשימוש נפוץ לשלוש קטגוריות: ① יכולת זרימה טובה PA, PE, PS, PP, CA, פולי (4) מתילן; ② שרפים מסדרת פוליסטירן נזילות מתונה (כגון ABS, AS), PMMA, POM, אתר פוליפנילן; ③ PC נזילות ירודה, PVC קשה, אתר פוליפנילן, פוליסולפון, פוליארילסולפון, פלואורופלסטיק.
2.2 נזילותם של פלסטיקים שונים משתנה גם עקב גורמי יציקה שונים, וגורמי ההשפעה העיקריים הם כדלקמן:
① כאשר הטמפרטורה של החומר גבוהה, יכולת הזרימה עולה, אך גם לפלסטיקים שונים יש הבדלים. יכולת הזרימה של פלסטיק כגון PS (במיוחד כאלו עם עמידות בפני פגיעות וערך MFR גבוה), PP, PA, PMMA, פוליסטירן שונה (כגון ABS, AS), PC, CA וכו' משתנה מאוד עם הטמפרטורה. עבור PE ו-POM, לעלייה או לירידה בטמפרטורה יש השפעה מועטה על נזילותם. אז הראשון צריך להתאים את הטמפרטורה כדי לשלוט בנזילות במהלך הדפוס.
② כאשר לחץ ההזרקה עולה, החומר המותך נתון לפעולת גזירה גדולה יותר ומגביר את נזילותו, במיוחד PE ו-POM רגישים יותר. לכן, רצוי להתאים את לחץ ההזרקה במהלך היציקה כדי לשלוט בנזילות.
③ הצורה, הגודל, הסידור, עיצוב מערכת הקירור והתנגדות הזרימה של חומר מותך (כגון חלקות פני השטח, עובי חתך תעלת החומר, צורת החלל, מערכת הפליטה) של מערכת יציקת מבנה התבנית משפיעים ישירות על הזרימה בפועל של חומר מותך בחלל. אותם גורמים המקדמים את הפחתת הטמפרטורה ומגבירים את התנגדות הזרימה של חומר מותך יפחיתו את התנגדות הזרימה שלו. בעת תכנון התבנית יש לבחור מבנה סביר בהתאם לנזילות הפלסטיק המשמש. במהלך היציקה, ניתן גם לשלוט בגורמים כגון טמפרטורת החומר, טמפרטורת התבנית, לחץ ההזרקה ומהירות ההזרקה כדי להתאים את מצב המילוי בהתאם לצרכי היציקה.
3, קריסטליות
ניתן לחלק תרמופלסטיים לשתי קטגוריות: פלסטיק גבישי ופלסטיק אמורפי (המכונה גם אמורפי) על סמך היעדר התגבשות שלהם במהלך עיבוי. מה שנקרא תופעת התגבשות מתייחסת לתופעה שבה מולקולות פלסטיק נעות באופן עצמאי ונמצאות במצב לא מסודר לחלוטין ממצב מותך למצב עיבוי, וכתוצאה מכך המולקולות מפסיקות את התנועה החופשית ועוקבות אחר מיקום מעט קבוע, עם נטייה להתארגן את המולקולות למודל רגיל. תקן המראה להבחנה בין שני סוגי הפלסטיק הללו תלוי בשקיפות של חלקי פלסטיק בעלי דופן עבה. בדרך כלל, חומרים גבישיים הם אטומים או שקופים למחצה (כגון POM), בעוד חומרים אמורפיים הם שקופים (כגון PMMA). עם זאת, ישנם גם יוצאים מן הכלל, כמו פולי (4) מתילן, שהוא פלסטיק גבישי אך בעל שקיפות גבוהה, ו-ABS, שהוא חומר אמורפי אך אינו שקוף.
בעת תכנון תבניות ובחירת מכונות הזרקה, יש לשים לב לדרישות ולאמצעי הזהירות הבאים עבור פלסטיק גבישי:
① כמות החום הנדרשת להעלאת טמפרטורת החומר לטמפרטורת היווצרות מחייבת שימוש בציוד בעל יכולת פלסטית גבוהה.
② במהלך הקירור והמחזור משתחררת כמות גדולה של חום, ויש צורך בקירור מספק.
③ ההבדל במשקל הסגולי בין המצב המותך למצב המוצק הוא גדול, וכתוצאה מכך הצטמקות גדולה של דפוס ורגישות להתכווצות ונקבוביות.
④ קירור מהיר, גבישיות נמוכה, התכווצות קטנה ושקיפות גבוהה. הגבישיות קשורה לעובי הדופן של חלקי פלסטיק, מה שמוביל להתקררות איטית, גבישיות גבוהה, התכווצות גדולה ותכונות פיזיקליות טובות. לכן יש לשלוט בטמפרטורת התבנית בהתאם לדרישות לחומרים גבישיים.
⑤ אניזוטרופיה משמעותית ולחץ פנימי גבוה. מולקולות שלא התגבשו לאחר הסרת התבנית נוטות להמשיך ולהתגבש, נשארות במצב של חוסר איזון אנרגטי, והן נוטות לעיוות ולעוות.
⑥ טווח טמפרטורת ההתגבשות צר, וקל להזריק חומר לא נמס לתבנית או לחסום את יציאת ההזנה.
4, פלסטיק רגיש לחום ופלסטיק הניתן להידרוליזה בקלות
4.1 רגישות תרמית מתייחסת לנטייה של פלסטיקים מסוימים לשנות צבע, להתפרק ולהתפרק ככל שטמפרטורת החומר עולה עקב רגישותם לחום, זמן חימום ממושך בטמפרטורות גבוהות או שטח חתך קטן של יציאת ההזנה וגזירה גבוהה. פעולה. פלסטיק עם מאפיין זה נקרא פלסטיק רגיש לחום. כגון PVC קשיח, פוליווינילידן כלוריד, קופולימר ויניל אצטט, POM, פולי-טטראפלואורוכלורואתילן וכו'. פלסטיק רגיש לחום מייצר תוצרי לוואי כגון מונומרים, גזים ומוצקים במהלך הפירוק, במיוחד כמה גזי פירוק שיש להם השפעות מגרים, קורוזיביות או רעילות על גוף האדם, ציוד ותבניות. לכן, יש לשים לב לתכנון התבניות, בחירת מכונות הזרקה וליפוס. יש להשתמש במכונת הזרקה מסוג בורג, וחתך מערכת המזיגה צריך להיות גדול. התבנית וחבית החומר צריכים להיות מצופים כרום, ולא צריך להיות פיגור פינתי. יש לשלוט בקפדנות על טמפרטורת היציקה, ויש להוסיף לפלסטיק מייצבים כדי להחליש את הרגישות התרמית שלו.
4.2 חלק מפלסטיקים (כגון PC), גם אם הם מכילים כמות קטנה של מים, יתפרקו בטמפרטורה ובלחץ גבוהים. תכונה זו נקראת הידרופיליות, ויש לחמם אותה מראש ולייבש אותה.
5, פיצוח מתח ושבר נמס
5.1 חלק מהפלסטיקים רגישים ללחץ ונוטים ללחץ פנימי ולסדקים במהלך הדפוס. חלקי פלסטיק יכולים להיסדק תחת כוחות חיצוניים או ממסים. לכן, בנוסף להוספת תוספים לשיפור עמידות הסדקים של חומרי הגלם, יש לשים לב ליובש ולבחירה סבירה של תנאי היווצרות להפחתת הלחץ הפנימי ולהגברת עמידות הסדקים. ויש לבחור צורה פלסטית סבירה, ואין לנקוט באמצעים כגון הגדרת חלקים משובצים כדי למזער את ריכוז הלחץ ככל האפשר. בעת תכנון התבנית, יש להגדיל את זווית פירוק התבנית, ולבחור יציאות הזנה ומנגנוני פליטה סבירים. במהלך היציקה, יש להתאים את טמפרטורת החומר, טמפרטורת התבנית, לחץ ההזרקה וזמן הקירור כדי למנוע פירוק תבנית כאשר חלק הפלסטיק קר ושביר מדי. לאחר היציקה, חלק הפלסטיק צריך לעבור גם טיפול לאחר כדי לשפר את עמידות הסדקים שלו, למנוע מתח פנימי ולאסור מגע עם ממסים.
5.2 כאשר נמס פולימר עם קצב זרימת נמס מסוים עובר דרך חור הזרבובית בטמפרטורה קבועה וקצב הזרימה שלו עולה על ערך מסוים, נוצרים סדקים רוחביים ברורים על פני השטח של ההיתוך, אשר נקראים שבר נמס ועלולים לפגוע במראה. ותכונות פיזיקליות של חלק הפלסטיק. לכן, בעת בחירת פולימרים עם קצבי זרימת התכה גבוהים, יש צורך להגדיל את החתך של חרירים, רצים ויציאות הזנה, להפחית את מהירות ההזרקה ולהגדיל את טמפרטורת החומר.
6, ביצועים תרמיים וקצב קירור
6.1 לפלסטיקים שונים תכונות תרמיות שונות כגון חום ספציפי, מוליכות תרמית וטמפרטורת דפורמציה תרמית. בעת פלסטיק עם חום סגולי גבוה, נדרש חום גבוה, ויש לבחור מכונת הזרקה בעלת כושר פלסטי גבוה. זמן הקירור של פלסטיק עם טמפרטורת דפורמציה תרמית גבוהה יכול להיות קצר ופורק את התבנית מוקדם, אך יש למנוע עיוות קירור לאחר פירוק התבנית. לפלסטיק עם מוליכות תרמית נמוכה יש קצב קירור איטי (כגון פולימרים יוניים, שהם איטיים במיוחד), ולכן יש צורך בקירור מספיק כדי לשפר את אפקט הקירור של התבנית. תבניות ראנר חמות מתאימות לפלסטיק עם חום סגולי נמוך ומוליכות תרמית גבוהה. פלסטיק עם חום סגולי גבוה, מוליכות תרמית נמוכה, טמפרטורת דפורמציה תרמית נמוכה ומהירות קירור איטית אינם מתאימים ליציקה במהירות גבוהה. יש צורך לבחור מכונות הזרקה מתאימות ולחזק את קירור העובש.
6.2 פלסטיקים שונים חייבים לשמור על קצב קירור מתאים בהתאם למאפייני סוגם וצורתם. אז התבנית חייבת להיות מצוידת במערכות חימום וקירור בהתאם לדרישות היציקה כדי לשמור על טמפרטורת תבנית מסוימת. כאשר טמפרטורת החומר מעלה את טמפרטורת התבנית, יש לקרר אותו כדי למנוע עיוות של חלק הפלסטיק לאחר פירוק התבנית, לקצר את מחזור היצירה ולהפחית את הגבישיות. כאשר החום השיורי של הפלסטיק אינו מספיק כדי לשמור על טמפרטורה מסוימת בתבנית, יש להתקין מערכת חימום שתשמור את התבנית בטמפרטורה מסוימת, על מנת לשלוט בקצב הקירור, להבטיח נזילות, לשפר את תנאי המילוי או לשלוט על קירור איטי של חלקי הפלסטיק, מניעת קירור פנימי וחיצוני לא אחיד של חלקי פלסטיק בעלי דופן עבות, והגברת הגבישיות. לחומרים בעלי נזילות טובה, שטח יצירה גדול וטמפרטורת חומר לא אחידה, לעיתים יש צורך להשתמש בחימום או קירור לסירוגין או מקומי לפי מצב הדפוס של חלק הפלסטיק. לשם כך, התבנית צריכה להיות מצוידת במערכות קירור או חימום מתאימות.
7, היגרוסקופיות
בשל תוספים שונים בפלסטיק, יש להם דרגות שונות של זיקה למים, כך שניתן לחלק את הפלסטיק באופן גס לשני סוגים: היגרוסקופי, דביק ולא סופג. יש לשלוט על תכולת המים בחומרים בטווח המותר, אחרת המים יהפכו לגזים או שהידרוליזה תתרחש בטמפרטורה ולחץ גבוהים, וכתוצאה מכך קצפת שרף, נזילות מופחתת ומראה ותכונות מכניות גרועות. לכן, פלסטיק היגרוסקופי חייב להיות מחומם מראש באמצעות שיטות חימום מתאימות ומפרטים כנדרש כדי למנוע ספיגת לחות נוספת במהלך השימוש.