1. Büzülme oranı
Termoplastik kalıplama büzülmesinin şekli ve hesaplanması yukarıda belirtildiği gibidir. Termoplastiklerin kalıplama büzülmesini etkileyen faktörler şunlardır:
1. Plastik türleri Termoplastik plastiklerin kalıplama işlemi sırasında kristalleşmenin neden olduğu hacim değişiklikleri, güçlü iç gerilim, plastik parçalarda donmuş büyük artık gerilim, güçlü moleküler oryantasyon vb. faktörlerden dolayı büzülme oranı bundan daha düşüktür. termoset plastiklerden. Daha büyük, daha geniş büzülme aralığı, bariz yönsellik ve kalıplama sonrası.
2. Plastik parçaların özellikleri Kalıplama sırasında, erimiş malzeme boşluğun yüzeyiyle temas eder ve dış katman, düşük yoğunluklu bir katı kabuk oluşturmak üzere hemen soğutulur. Plastiğin zayıf ısı iletkenliği nedeniyle, plastik parçanın iç katmanı yavaşça soğuyarak büyük oranda büzüşen yüksek yoğunluklu bir katı katman oluşturur. Bu nedenle kalın duvarlı, yavaş soğuyan ve kalın, yüksek yoğunluklu katmanlara sahip olanlar daha fazla küçülecektir. Ayrıca kesici uçların varlığı veya yokluğu ve eklerin düzeni ve miktarı, malzemenin akış yönünü, yoğunluk dağılımını ve büzülme direncini doğrudan etkiler. Bu nedenle plastik parçaların özellikleri, çekme boyutu ve yönlülüğü üzerinde daha büyük bir etkiye sahiptir.
3. Besleme girişinin şekli, boyutu, dağılımı gibi faktörler malzeme akış yönünü, yoğunluk dağılımını, basınç tutma ve besleme etkisini ve kalıplama süresini doğrudan etkiler. Doğrudan besleme girişleri ve geniş kesitli besleme girişleri (özellikle daha kalın kesitli olanlar) daha küçük büzülmeye ancak daha fazla yönlülüğe sahipken, daha geniş ve daha kısa uzunluklara sahip besleme girişleri daha az yönlülüğe sahiptir. Besleme girişine yakın veya malzeme akış yönüne paralel olanlar daha fazla küçülecektir.
4. Kalıplama koşulları: Kalıp sıcaklığı yüksektir, erimiş malzeme yavaş soğur, yüksek yoğunluğa sahiptir ve büyük ölçüde büzülür. Özellikle kristal malzemelerde yüksek kristallik ve büyük hacim değişimi nedeniyle büzülme daha fazladır. Kalıp sıcaklık dağılımı aynı zamanda plastik parçanın iç ve dış soğutması ve yoğunluk homojenliği ile de ilgilidir ve bu da her parçanın büzülmesini ve yönünü doğrudan etkiler. Ayrıca tutma basıncı ve süresi de büzülme üzerinde daha büyük bir etkiye sahiptir. Basınç yüksekse ve süre uzunsa büzülme küçük fakat yönlü olacaktır.
Enjeksiyon kalıplama basıncı yüksektir, erimiş malzemenin viskozite farkı küçüktür, katmanlar arasındaki kayma gerilimi küçüktür ve kalıptan çıkarmadan sonra elastik geri tepme büyüktür, böylece büzülme uygun şekilde azaltılabilir. Malzeme sıcaklığı yüksek, büzülme büyük, ancak yönlülük küçük. Bu nedenle kalıplama sırasında kalıp sıcaklığı, basınç, enjeksiyon hızı ve soğuma süresi gibi çeşitli faktörlerin ayarlanması, plastik parçanın büzülmesini de uygun şekilde değiştirebilir.
Kalıp tasarlanırken, çeşitli plastiklerin büzülme aralığı, plastik parçanın et kalınlığı ve şekli, besleme girişinin boyutu ve dağılımı dikkate alınarak, plastik parçanın her bir parçasının büzülme oranı tecrübeye dayalı olarak belirlenir ve daha sonra boşluk boyutu hesaplanır. Yüksek hassasiyetli plastik parçalar için ve büzülme oranının kontrol edilmesinin zor olduğu durumlarda genellikle aşağıdaki yöntemler uygundur:
Tasarım kalıbı:
①Kalıp testinden sonra düzeltme için yer bırakmak amacıyla plastik parçanın dış çapı için daha küçük bir büzülme oranı ve iç çap için daha büyük bir büzülme oranı ayarlayın.
② Dökme sisteminin biçimini, boyutunu ve kalıplama koşullarını belirlemek için kalıbı deneyin.
③ Son işlemden geçirilecek plastik parçaların boyut değişiklikleri, işlem sonrası belirlenmelidir (ölçüm, kalıptan çıkarmadan 24 saat sonra yapılmalıdır).
④Kalıbı gerçek büzülme durumuna göre düzeltin.
⑤Kalıbı tekrar deneyin ve plastik parçanın gereksinimlerini karşılamak amacıyla büzülme değerini biraz düzeltmek için işlem koşullarını uygun şekilde değiştirin. resim
2. Likidite
Likidite üç kategoriye ayrılır:
①İyi akışkanlık: PA, PE, PS, PP, CA, poli(4)metilpenten;
②Orta akışkanlık polistiren serisi reçine (ABS, AS gibi), PMMA, POM, polifenilen eter;
③Zayıf akışkanlık PC, sert PVC, polifenilen eter, polisülfon, poliarilsülfon, floroplastikler.
1. Termoplastik plastiklerin akışkanlığı genel olarak moleküler ağırlık, erime indeksi, Arşimet spirali akış uzunluğu, görünür viskozite ve akış oranı (akış uzunluğu/plastik parça duvar kalınlığı) gibi bir dizi endeksten analiz edilebilir.
Küçük moleküler ağırlık, geniş moleküler ağırlık dağılımı, zayıf moleküler yapı düzenliliği, yüksek erime indeksi, uzun spiral akış uzunluğu, küçük görünen viskozite ve büyük akış oranı iyi akışkanlığa sahiptir. Aynı ürün adındaki plastikler için akışkanlığın uygun olup olmadığını belirlemek için talimatlara bakmalısınız. Enjeksiyon kalıplama için.
2. Çeşitli plastiklerin akışkanlığı da çeşitli kalıplama faktörlerine bağlı olarak değişir. Başlıca etkileyen faktörler aşağıdaki gibidir:
① Sıcaklık Malzeme sıcaklığı ne kadar yüksek olursa akışkanlık da o kadar fazla olur, ancak farklı plastiklerin de farklılıkları vardır, PS (özellikle darbeye dayanıklı ve yüksek MFR değeri), PP, PA, PMMA, modifiye polistiren (ABS, AS gibi) PC ve CA gibi plastikler sıcaklıkla büyük ölçüde değişir. PE ve POM için sıcaklık artışının veya azalmasının akışkanlıkları üzerinde çok az etkisi vardır. Bu nedenle kalıplama sırasında akışkanlığı kontrol etmek için ilkinin sıcaklığı ayarlaması gerekir.
② Basınçlı enjeksiyon kalıplamanın basıncı arttıkça, erimiş malzeme daha fazla kesmeye maruz kalacak ve akışkanlık da artacaktır. Özellikle PE ve POM daha hassastır, bu nedenle akışkanlığı kontrol etmek için kalıplama sırasında enjeksiyon kalıplama basıncının ayarlanması gerekir.
③Kalıp yapısı dökme sisteminin biçimi, boyutu, düzeni, soğutma sistemi tasarımı, erimiş malzeme akış direnci (yüzey kalitesi, besleme kanalı bölümü kalınlığı, boşluk şekli, egzoz sistemi gibi) ve diğer faktörler erimiş malzemenin akışını doğrudan etkiler. boşluk Erimiş malzemenin sıcaklığı düşürülürse ve akışkanlık direnci artarsa, eriyik içindeki gerçek akışkanlık azalacaktır.
Kalıbı tasarlarken kullanılan plastiğin akışkanlığına göre makul bir yapı seçilmelidir. Kalıplama sırasında malzeme sıcaklığı, kalıp sıcaklığı, enjeksiyon basıncı ve enjeksiyon hızı gibi faktörler de doldurma durumunu kalıplama ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde ayarlamak için kontrol edilebilir.
3. Kristallik
Termoplastik plastikler, yoğunlaştıklarında kristalleşmemelerine göre kristal plastikler ve amorf (amorf olarak da bilinir) plastikler olmak üzere iki kategoriye ayrılabilir.
Sözde kristalleşme fenomeni, plastik erimiş halden yoğunlaşmış bir duruma geçtiğinde, moleküllerin bağımsız olarak hareket etmesi ve tamamen düzensiz olması ve moleküllerin serbestçe hareket etmeyi bırakıp hafifçe sabit bir pozisyona yerleşmesidir. moleküllerin düzenli bir model halinde düzenlenmesi. fenomen.
Bu iki tip plastiği birbirinden ayırmaya yönelik görünüm standardı, kalın duvarlı plastik parçaların şeffaflığına bağlıdır. Genel olarak kristal malzemeler opak veya yarı saydamdır (POM vb. gibi), amorf malzemeler ise şeffaftır (PMMA vb. gibi).
Ancak istisnalar da var. Örneğin, poli(4)metilpenten kristal bir plastiktir ancak yüksek şeffaflığa sahiptir ve ABS amorf bir malzemedir ancak şeffaf değildir.
Kalıpları tasarlarken ve enjeksiyon kalıplama makinelerini seçerken kristal plastikler için aşağıdaki gereksinimlere ve önlemlere dikkat edilmelidir:
① Malzeme sıcaklığını kalıplama sıcaklığına çıkarmak çok fazla ısı gerektirir, bu nedenle büyük plastikleştirme kapasitesine sahip ekipmanların kullanılması gerekir.
② Soğutma ve geri kazanım sırasında büyük miktarda ısı açığa çıkar, bu nedenle tamamen soğutulması gerekir.
③Erimiş hal ile katı hal arasındaki özgül ağırlık farkı büyüktür, bu da büyük kalıp büzülmesine ve büzülme ve gözeneklere eğilimli olmasına neden olur.
④Hızlı soğutma, düşük kristallik, küçük büzülme ve yüksek şeffaflık. Kristallik derecesi plastik parçanın et kalınlığı ile ilgilidir. Duvar kalınlığı daha yavaş soğuma, daha yüksek kristallik, daha fazla büzülme ve daha iyi fiziksel özellikler anlamına gelir. Bu nedenle kristal malzemelerin kalıp sıcaklığının gerektiği gibi kontrol edilmesi gerekir.
⑤ Önemli anizotropi ve büyük iç gerilim. Kalıptan çıkarmadan sonra kristalleşmemiş moleküller kristalleşmeye devam etme eğilimindedir, enerji dengesizliği durumundadır ve deformasyona ve bükülmeye eğilimlidir.
⑥Kristalizasyon sıcaklığı aralığı dardır ve erimemiş malzemenin kalıba enjekte edilmesi veya besleme portunun tıkanması kolaydır.
4. Isıya duyarlı plastikler ve kolayca hidrolize olabilen plastikler
1. Termal hassasiyet, bazı plastiklerin ısıya daha duyarlı olduğu anlamına gelir. Yüksek sıcaklıklarda uzun süre ısıtıldığında veya besleme açıklığının kesiti çok küçük olduğunda veya kesme etkisi büyük olduğunda malzemenin sıcaklığı artar ve renginin bozulmasına, bozulmasına ve ayrışmasına eğilimli olur. Bu tür eğilime sahip olan özel özelliklere sahip plastiklere ısıya duyarlı plastikler adı verilmektedir.
Sert PVC, poliviniliden klorür, vinil asetat kopolimeri, POM, poliklorotrifloroetilen vb. gibi. Isıya duyarlı plastikler ayrıştığında monomerler, gazlar, katılar ve diğer yan ürünler üretirler. Özellikle bazı ayrışma gazları insan vücudu, ekipman ve kalıplar için tahriş edici, aşındırıcı veya toksiktir.
Bu nedenle kalıp tasarımına, enjeksiyon makinesi seçimine ve kalıplamaya dikkat edilmelidir. Vidalı enjeksiyon kalıplama makinesi seçilmelidir. Dökme sisteminin kesiti büyük olmalıdır. Kalıp ve gövde krom kaplı olmalıdır. Köşe gecikme malzemesi olmamalıdır. Kalıplama sıcaklığı ve plastik içeriği sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir. Isıya duyarlı özelliklerini zayıflatmak için stabilizatörler ekleyin.
2. Bazı plastikler (PC gibi) az miktarda nem içerseler bile yüksek sıcaklık ve yüksek basınç altında ayrışırlar. Bu özelliğe hidrolize edilebilirlik denir ve önceden ısıtılması ve kurutulması gerekir.
5. Gerilme çatlaması ve erime kırılması
1. Bazı plastikler strese karşı hassastır. Kalıplama sırasında iç gerilime eğilimlidirler, kırılgandırlar ve kırılmaları kolaydır. Plastik parçalar dış kuvvet veya solventin etkisi altında çatlayacaktır.
Bu nedenle çatlama direncini artırmak için hammaddelere katkı maddeleri eklenmesinin yanı sıra, iç gerilmeyi azaltmak ve çatlak direncini artırmak için hammaddelerin kurutulmasına ve kalıplama koşullarının makul seçimine dikkat edilmelidir. Makul bir plastik parça şekli seçilmeli ve stres konsantrasyonunu en aza indirecek ekler ve diğer önlemler takılmamalıdır.
Kalıbı tasarlarken, kalıptan çıkarma eğimi artırılmalı, makul bir besleme girişi ve çıkarma mekanizması seçilmeli ve plastik parçanın kalıptan çıkarılmasını önlemek için kalıplama sırasında malzeme sıcaklığı, kalıp sıcaklığı, enjeksiyon basıncı ve soğutma süresi uygun şekilde ayarlanmalıdır. çok soğuk ve kırılgan. Kalıplamadan sonra plastik parçalar, çatlama direncini arttırmak, iç gerilimi ortadan kaldırmak ve solventlerle teması önlemek için sonradan işlemden geçirilmelidir.
2. Belirli bir eriyik akış hızına sahip polimer eriyiği, sabit sıcaklıkta nozül deliğinden geçerken belirli bir değeri aştığında, eriyik yüzeyinde erime kopması adı verilen, görünüme ve fiziksel yapıya zarar verecek belirgin enine çatlaklar meydana gelecektir. Plastik parçanın özellikleri.
Bu nedenle yüksek eriyik akış hızlarına sahip polimerler seçilirken nozül, yolluk ve besleme girişinin kesitleri artırılmalı, enjeksiyon hızı azaltılmalı ve malzeme sıcaklığı artırılmalıdır.
6. Termal performans ve soğutma hızı
1. Çeşitli plastiklerin özgül ısı, termal iletkenlik ve ısı bozulma sıcaklığı gibi farklı termal özellikleri vardır. Yüksek özgül ısıya sahip plastikleştirme malzemeleri çok fazla ısı gerektirir, bu nedenle büyük plastikleştirme kapasitesine sahip bir enjeksiyon kalıplama makinesi seçilmelidir. Isıl bozulma sıcaklıkları yüksek olan plastiklerin soğuma süresi kısa olabilir ve kalıptan erken çıkarılabilir ancak kalıptan çıkarma sonrasında soğuma deformasyonunun önlenmesi gerekir.
Düşük ısı iletkenliğine sahip plastikler yavaş bir soğuma hızına sahiptir (son derece yavaş bir soğuma hızına sahip olan iyonik polimerler vb.), bu nedenle bunların tamamen soğutulması ve kalıp soğutma etkisinin arttırılması gerekir. Sıcak yolluk kalıpları, düşük özgül ısıya ve yüksek ısı iletkenliğine sahip plastikler için uygundur. Yüksek özgül ısıya, düşük ısıl iletkenliğe, düşük ısıl deformasyon sıcaklığına ve yavaş soğuma hızına sahip plastikler, yüksek hızlı kalıplamaya elverişli değildir. Uygun bir enjeksiyon makinesi seçilmeli ve kalıp soğutması güçlendirilmelidir.
2. Çeşitli plastikler, tür özelliklerine ve plastik parçaların şekline göre uygun bir soğuma hızı gerektirir. Bu nedenle kalıbın, belirli bir kalıp sıcaklığını korumak için kalıplama gereksinimlerine göre bir ısıtma ve soğutma sistemi ile donatılması gerekir. Malzeme sıcaklığı kalıp sıcaklığını arttırdığında, plastik parçanın kalıptan çıkarıldıktan sonra deformasyonunu önlemek, kalıplama döngüsünü kısaltmak ve kristalliği azaltmak için soğutulması gerekir.
Plastiğin atık ısısı, kalıbı belirli bir sıcaklıkta tutmak için yeterli olmadığında, soğuma hızını kontrol etmek, akışkanlığı sağlamak, dolum koşullarını iyileştirmek veya kontrolü sağlamak için kalıbı belirli bir sıcaklıkta tutacak bir ısıtma sistemi ile donatılmalıdır. plastik parçanın yavaş soğuması. İçerideki ve dışarıdaki kalın duvarlı plastik parçaların eşit olmayan şekilde soğumasını önleyin ve kristalliği vb. artırın.
İyi akışkanlığa, geniş kalıplama alanına ve eşit olmayan malzeme sıcaklığına sahip olanlar için, ısıtma veya soğutmanın dönüşümlü olarak kullanılması gerekebilir veya plastik parçaların kalıplama koşullarına bağlı olarak hem lokal ısıtma hem de soğutma kullanılabilir. Bu amaçla kalıbın uygun bir soğutma veya ısıtma sistemi ile donatılması gerekir.
7. Higroskopisite
Plastiklerde çeşitli katkı maddeleri bulunduğundan, neme karşı farklı derecelerde ilgileri vardır. Bu nedenle plastikler kabaca iki türe ayrılabilir: nemi emenler, neme yapışanlar ve suyu emmeyen ve neme yapışması kolay olmayanlar. Malzemedeki nem içeriği izin verilen aralıkta kontrol edilmelidir. Aksi takdirde su, yüksek sıcaklık ve yüksek basınç altında gaza dönüşecek veya hidrolize olacak, bu da reçinenin köpürmesine, akışkanlığının azalmasına, görünümünün ve mekanik özelliklerinin kötüleşmesine neden olacaktır.
Bu nedenle higroskopik plastiklerin, kullanım sırasında nemin yeniden emilmesini önlemek için uygun ısıtma yöntemleri ve spesifikasyonlar kullanılarak önceden ısıtılması gerekir.
