1. Tasa de contracción
La forma y el cálculo de la contracción del moldeo termoplástico son los mencionados anteriormente. Los factores que afectan la contracción por moldeo de los termoplásticos son los siguientes:
1. Tipos de plástico Durante el proceso de moldeo de plásticos termoplásticos, debido a factores como cambios de volumen causados por la cristalización, fuerte tensión interna, gran tensión residual congelada en las piezas de plástico, fuerte orientación molecular, etc., la tasa de contracción es menor que esa. de plásticos termoestables. Rango de contracción más amplio y amplio, direccionalidad obvia y después del moldeado.
2. Características de las piezas de plástico Al moldear, el material fundido entra en contacto con la superficie de la cavidad y la capa exterior se enfría inmediatamente para formar una capa sólida de baja densidad. Debido a la mala conductividad térmica del plástico, la capa interna de la pieza de plástico se enfría lentamente para formar una capa sólida de alta densidad que se encoge mucho. Por lo tanto, aquellos con paredes gruesas, enfriamiento lento y capas gruesas de alta densidad se encogerán más. Además, la presencia o ausencia de insertos y la disposición y cantidad de insertos afectan directamente la dirección del flujo del material, la distribución de la densidad y la resistencia a la contracción. Por lo tanto, las características de las piezas de plástico tienen un mayor impacto en el tamaño y la direccionalidad de la contracción.
3. Factores como la forma, el tamaño y la distribución de la entrada de alimentación afectan directamente la dirección del flujo del material, la distribución de la densidad, el efecto de alimentación y retención de presión y el tiempo de moldeo. Las entradas de alimentación directa y las entradas de alimentación con secciones transversales grandes (especialmente aquellas con secciones más gruesas) tienen una contracción menor pero una direccionalidad mayor, mientras que las entradas de alimentación con longitudes más anchas y más cortas tienen menos directividad. Aquellos que estén cerca de la entrada de alimentación o paralelos a la dirección del flujo de material se encogerán más.
4. Condiciones de moldeo: la temperatura del molde es alta, el material fundido se enfría lentamente, tiene alta densidad y se contrae mucho. Especialmente para materiales cristalinos, la contracción es mayor debido a la alta cristalinidad y al gran cambio de volumen. La distribución de la temperatura del molde también está relacionada con el enfriamiento interno y externo y la uniformidad de la densidad de la pieza de plástico, lo que afecta directamente la contracción y direccionalidad de cada pieza. Además, la presión de mantenimiento y el tiempo también tienen un mayor impacto en la contracción. Si la presión es alta y el tiempo es largo, la contracción será pequeña pero direccional.
La presión de moldeo por inyección es alta, la diferencia de viscosidad del material fundido es pequeña, la tensión cortante entre capas es pequeña y el rebote elástico después del desmoldeo es grande, por lo que la contracción se puede reducir adecuadamente. La temperatura del material es alta, la contracción es grande, pero la direccionalidad es pequeña. Por lo tanto, ajustar varios factores como la temperatura del molde, la presión, la velocidad de inyección y el tiempo de enfriamiento durante el moldeo también puede cambiar adecuadamente la contracción de la pieza de plástico.
Al diseñar el molde, según el rango de contracción de varios plásticos, el espesor de la pared y la forma de la pieza de plástico, el tamaño y la distribución de la entrada de alimentación, la tasa de contracción de cada parte de la pieza de plástico se determina según la experiencia, y luego se calcula el tamaño de la cavidad. Para piezas de plástico de alta precisión y cuando es difícil controlar la tasa de contracción, los siguientes métodos son generalmente adecuados:
Molde de diseño:
①Establezca una tasa de contracción menor para el diámetro exterior de la pieza de plástico y una tasa de contracción mayor para el diámetro interior para dejar espacio para la corrección después de la prueba del molde.
② Pruebe el molde para determinar la forma, el tamaño y las condiciones de moldeo del sistema de vertido.
③ Los cambios dimensionales de las piezas de plástico a posprocesar deben determinarse después del posprocesamiento (la medición debe realizarse 24 horas después del desmolde).
④Corrige el molde según la situación real de contracción.
⑤Pruebe el molde nuevamente y cambie las condiciones del proceso adecuadamente para corregir ligeramente el valor de contracción para cumplir con los requisitos de la pieza de plástico. imagen
2. Liquidez
La liquidez se divide en tres categorías:
①Buena fluidez: PA, PE, PS, PP, CA, poli(4)metilpenteno;
②Resina de la serie de poliestireno de fluidez media (como ABS, AS), PMMA, POM, éter de polifenileno;
③ PC de mala fluidez, PVC duro, éter de polifenileno, polisulfona, poliarilsulfona, fluoroplásticos.
1. La fluidez de los plásticos termoplásticos generalmente se puede analizar a partir de una serie de índices como el peso molecular, el índice de fusión, la longitud del flujo en espiral de Arquímedes, la viscosidad aparente y la relación de flujo (longitud del flujo/espesor de la pared de la pieza de plástico).
El peso molecular pequeño, la amplia distribución del peso molecular, la mala regularidad de la estructura molecular, el alto índice de fusión, la larga longitud del flujo en espiral, la pequeña viscosidad aparente y la gran relación de flujo tienen buena fluidez. Para plásticos con el mismo nombre de producto, debe consultar las instrucciones para determinar si la fluidez es la adecuada. Para moldeo por inyección.
2. La fluidez de diversos plásticos también cambia debido a diversos factores de moldeo. Los principales factores que influyen son los siguientes:
① Temperatura Cuanto mayor es la temperatura del material, mayor es la fluidez, pero los diferentes plásticos también tienen diferencias, PS (especialmente resistente a impactos y alto valor MFR), PP, PA, PMMA, poliestireno modificado (como ABS, AS) La fluidez de Los plásticos como PC y CA cambian mucho con la temperatura. Para PE y POM, el aumento o disminución de la temperatura tiene poco impacto en su fluidez. Por tanto, el primero debe ajustar la temperatura para controlar la fluidez durante el moldeo.
② A medida que aumenta la presión del moldeo por inyección a presión, el material fundido estará sujeto a un mayor corte y la fluidez también aumentará. Especialmente PE y POM son más sensibles, por lo que la presión de moldeo por inyección debe ajustarse durante el moldeo para controlar la fluidez.
③La forma, el tamaño, la disposición del sistema de vertido de la estructura del molde, el diseño del sistema de enfriamiento, la resistencia al flujo del material fundido (como el acabado de la superficie, el espesor de la sección del canal de alimentación, la forma de la cavidad, el sistema de escape) y otros factores afectan directamente el flujo del material fundido en el cavidad La fluidez real dentro de la masa fundida disminuirá si se reduce la temperatura del material fundido y se aumenta la resistencia a la fluidez.
Al diseñar el molde, se debe seleccionar una estructura razonable en función de la fluidez del plástico utilizado. Durante el moldeo, también se pueden controlar factores como la temperatura del material, la temperatura del molde, la presión de inyección y la velocidad de inyección para ajustar adecuadamente la situación de llenado para satisfacer las necesidades de moldeo.
3. Cristalinidad
Los plásticos termoplásticos se pueden dividir en dos categorías: plásticos cristalinos y plásticos amorfos (también conocidos como amorfos) según el hecho de que no cristalizan cuando se condensan.
El llamado fenómeno de cristalización es que cuando el plástico cambia de un estado fundido a un estado condensado, las moléculas se mueven de forma independiente y están completamente desordenadas, y las moléculas dejan de moverse libremente y se asientan en una posición ligeramente fija, y hay una tendencia a las moléculas se ordenarán en un modelo regular. fenómeno.
El estándar de apariencia para distinguir estos dos tipos de plásticos depende de la transparencia de las piezas de plástico de paredes gruesas. Generalmente, los materiales cristalinos son opacos o translúcidos (como POM, etc.) y los materiales amorfos son transparentes (como PMMA, etc.).
Sin embargo, hay excepciones. Por ejemplo, el poli(4)metilpenteno es un plástico cristalino pero tiene una alta transparencia, y el ABS es un material amorfo pero no transparente.
Al diseñar moldes y seleccionar máquinas de moldeo por inyección, se debe prestar atención a los siguientes requisitos y precauciones para plásticos cristalinos:
① Se requiere mucho calor para elevar la temperatura del material a la temperatura de moldeo, por lo que es necesario utilizar equipos con gran capacidad de plastificación.
② Se libera una gran cantidad de calor durante el enfriamiento y la recuperación, por lo que debe enfriarse por completo.
③La diferencia en la gravedad específica entre el estado fundido y el estado sólido es grande, lo que resulta en una gran contracción del moldeo y propensa a la contracción y los poros.
④Enfriamiento rápido, baja cristalinidad, pequeña contracción y alta transparencia. El grado de cristalinidad está relacionado con el espesor de la pared de la pieza de plástico. El espesor de la pared significa un enfriamiento más lento, mayor cristalinidad, mayor contracción y mejores propiedades físicas. Por lo tanto, la temperatura del molde de materiales cristalinos debe controlarse según sea necesario.
⑤ Anisotropía significativa y gran tensión interna. Las moléculas no cristalizadas después del desmoldeo tienden a continuar cristalizando, se encuentran en un estado de desequilibrio energético y son propensas a deformarse y deformarse.
⑥El rango de temperatura de cristalización es estrecho y es fácil inyectar material no fundido en el molde o bloquear el puerto de alimentación.
4. Plásticos sensibles al calor y plásticos fácilmente hidrolizables
1. La sensibilidad térmica significa que algunos plásticos son más sensibles al calor. Cuando se calienta a altas temperaturas durante mucho tiempo o la sección transversal de la abertura de alimentación es demasiado pequeña, o el efecto de corte es grande, la temperatura del material aumenta y es propenso a la decoloración, degradación y descomposición. Este tipo de plásticos con propiedades especiales se denominan plásticos sensibles al calor.
Como PVC rígido, cloruro de polivinilideno, copolímero de acetato de vinilo, POM, policlorotrifluoroetileno, etc. Cuando los plásticos sensibles al calor se descomponen, producen monómeros, gases, sólidos y otros subproductos. En particular, algunos gases de descomposición son irritantes, corrosivos o tóxicos para el cuerpo humano, los equipos y los mohos.
Por lo tanto, se debe prestar atención al diseño del molde, la selección de la máquina de moldeo por inyección y el moldeo. Se debe seleccionar una máquina de moldeo por inyección de tornillo. La sección transversal del sistema de vertido debe ser grande. El molde y el cilindro deben estar cromados. No debe haber material de revestimiento en las esquinas. La temperatura de moldeo y el contenido de plástico deben controlarse estrictamente. Agregue estabilizadores para debilitar sus propiedades sensibles al calor.
2. Incluso si algunos plásticos (como el PC) contienen una pequeña cantidad de humedad, se descompondrán a altas temperaturas y altas presiones. Esta propiedad se llama hidrolización y debe calentarse y secarse previamente.
5. Fisuración por tensión y fractura por fusión
1. Algunos plásticos son sensibles al estrés. Son propensos a sufrir tensiones internas durante el moldeo y son quebradizos y fáciles de romper. Las piezas de plástico se agrietarán bajo la acción de fuerzas externas o disolventes.
Por esta razón, además de agregar aditivos a las materias primas para mejorar la resistencia al agrietamiento, se debe prestar atención al secado de las materias primas y a una selección razonable de las condiciones de moldeo para reducir la tensión interna y aumentar la resistencia al agrietamiento. Se debe seleccionar una forma de pieza de plástico razonable y no se deben instalar insertos y otras medidas para minimizar la concentración de tensiones.
Al diseñar el molde, se debe aumentar la pendiente de desmoldeo, se debe seleccionar una entrada de alimentación y un mecanismo de expulsión razonables, y la temperatura del material, la temperatura del molde, la presión de inyección y el tiempo de enfriamiento se deben ajustar adecuadamente durante el moldeo para evitar el desmolde cuando la pieza de plástico está demasiado frío y quebradizo. Después del moldeo, las piezas de plástico deben someterse a un posprocesamiento para mejorar la resistencia a las grietas, eliminar la tensión interna y prohibir el contacto con disolventes.
2. Cuando el polímero fundido con un cierto índice de flujo de fusión excede un cierto valor al pasar a través del orificio de la boquilla a una temperatura constante, se producirán grietas transversales obvias en la superficie de la masa fundida, lo que se denomina ruptura de la masa fundida, lo que dañará la apariencia y el aspecto físico. Propiedades de la pieza plástica.
Por lo tanto, al seleccionar polímeros con altos índices de flujo de fusión, se deben aumentar las secciones transversales de la boquilla, el canal y la entrada de alimentación, se debe reducir la velocidad de inyección y se debe aumentar la temperatura del material.
6. Rendimiento térmico y velocidad de enfriamiento.
1. Varios plásticos tienen diferentes propiedades térmicas, como calor específico, conductividad térmica y temperatura de distorsión térmica. Los materiales plastificantes con alto calor específico requieren mucho calor, por lo que se debe seleccionar una máquina de moldeo por inyección con gran capacidad de plastificación. Los plásticos con altas temperaturas de distorsión por calor pueden tener un tiempo de enfriamiento corto y un desmolde temprano, pero se debe evitar la deformación por enfriamiento después del desmolde.
Los plásticos con baja conductividad térmica tienen una velocidad de enfriamiento lenta (como los polímeros iónicos, etc., que tienen una velocidad de enfriamiento extremadamente lenta), por lo que deben enfriarse por completo y mejorar el efecto de enfriamiento del molde. Los moldes de canal caliente son adecuados para plásticos con bajo calor específico y alta conductividad térmica. Los plásticos con alto calor específico, baja conductividad térmica, baja temperatura de deformación térmica y baja velocidad de enfriamiento no son propicios para el moldeo a alta velocidad. Se debe seleccionar una máquina de moldeo por inyección adecuada y se debe reforzar la refrigeración del molde.
2. Varios plásticos requieren una velocidad de enfriamiento adecuada según las características del tipo y la forma de las piezas de plástico. Por lo tanto, el molde debe estar equipado con un sistema de calentamiento y enfriamiento de acuerdo con los requisitos del molde para mantener una determinada temperatura del molde. Cuando la temperatura del material aumenta la temperatura del molde, se debe enfriar para evitar la deformación de la pieza de plástico después del desmolde, acortar el ciclo de moldeo y reducir la cristalinidad.
Cuando el calor residual del plástico no es suficiente para mantener el molde a una determinada temperatura, el molde debe equiparse con un sistema de calentamiento para mantener el molde a una determinada temperatura para controlar la velocidad de enfriamiento, asegurar la fluidez, mejorar las condiciones de llenado o controlar el lento enfriamiento de la pieza de plástico. Evite el enfriamiento desigual de piezas de plástico de paredes gruesas por dentro y por fuera y aumente la cristalinidad, etc.
Para aquellos con buena fluidez, área de moldeo grande y temperatura del material desigual, es posible que sea necesario usar calentamiento o enfriamiento alternativamente o se puede usar calentamiento y enfriamiento local dependiendo de las condiciones de moldeo de las piezas de plástico. Para ello, el molde debería estar equipado con un sistema de refrigeración o calefacción correspondiente.
7. Higroscopicidad
Debido a que los plásticos contienen varios aditivos, tienen diferentes grados de afinidad con la humedad. Por lo tanto, los plásticos se pueden dividir a grandes rasgos en dos tipos: los que absorben la humedad, los que se adhieren a la humedad y los que no absorben agua y no se adhieren fácilmente a la humedad. El contenido de humedad en el material debe controlarse dentro del rango permitido. De lo contrario, el agua se convertirá en gas o se hidrolizará a alta temperatura y alta presión, lo que provocará que la resina forme espuma, reduzca la fluidez y tenga una apariencia y propiedades mecánicas deficientes.
Por lo tanto, los plásticos higroscópicos deben precalentarse utilizando métodos y especificaciones de calentamiento adecuados según sea necesario para evitar la reabsorción de humedad durante el uso.
