[Научные наклейки] Процесс литья под давлением 5 видов пластика общего назначения

Полипропилен (ПП)
процесс литья под давлением

ПП обычно называют полипропиленом из-за его хороших антиразрушающих свойств, его также называют «100% пластиком». ПП — полупрозрачный, полукристаллический термопластик с высокой прочностью, хорошей изоляцией, низким водопоглощением, высокой температурой тепловой деформации, низкой плотностью и высокой кристалличностью. Модифицированные наполнители обычно включают стекловолокно, минеральные наполнители и термопластичные каучуки.
Текучесть ПП для разных целей совершенно разная, и ПП скорость потока обычно используется находится между АБС и PC.

1. Переработка пластика

Чистый полипропилен имеет полупрозрачный цвет слоновой кости и может быть окрашен в различные цвета. Для крашения полипропилена на обычных литьевых машинах можно использовать только цветную маточную смесь. На некоторых машинах имеются независимые пластифицирующие элементы, усиливающие эффект смешивания, а также их можно окрашивать тонером. Изделия, используемые на открытом воздухе, обычно содержат УФ-стабилизаторы и сажу. Коэффициент использования переработанных материалов не должен превышать 15%, в противном случае это приведет к падению прочности, разложению и изменению цвета. Как правило, перед обработкой впрыском ПП не требуется специальной сушки.

2. Выбор машины для литья под давлением

Особых требований к выбору машин для литья под давлением нет. Потому что ПП имеет высокую кристалличность. Требуется компьютерная литьевая машина с более высоким давлением впрыска и многоступенчатым управлением. Усилие зажима обычно определяется на уровне 3800 т/м2, а объем впрыска составляет 20–85%.

3. Конструкция пресс-формы и ворот

Температура формы составляет 50-90℃, а высокая температура формы используется для более высоких требований к размеру. Температура сердечника более чем на 5℃ ниже температуры полости, диаметр рабочего колеса составляет 4–7 мм, длина игольчатого затвора составляет 1–1,5 мм, а диаметр может составлять всего 0,7 мм. Длина краевого затвора максимально короткая, около 0,7 мм, глубина составляет половину толщины стенки, а ширина в два раза больше толщины стенки, и она будет постепенно увеличиваться с длиной потока расплава в полости. Форма должна иметь хорошую вентиляцию. Глубина вентиляционного отверстия составляет 0,025–0,038 мм, толщина — 1,5 мм. Чтобы избежать следов усадки, используйте большие и круглые сопла и круглые направляющие, а толщина ребер должна быть небольшой (например, 50-60% толщины стенки). Толщина изделий из гомополимера ПП не должна превышать 3 мм, в противном случае будут пузыри (в толстостенных изделиях можно использовать только сополимер ПП).

4. Температура плавления

Температура плавления ПП составляет 160-175°С, а температура разложения - 350°С, но настройка температуры при инжекционной обработке не может превышать 275°С, а температура плавления лучше всего составляет 240°С.

5. Скорость впрыска

Для снижения внутренних напряжений и деформаций следует выбирать высокоскоростную инжекцию, однако некоторые марки ПП и пресс-форм не подходят (появляются пузырьки и газопроводы). Если на узорчатой поверхности видны светлые и темные полосы, рассеиваемые затвором, следует использовать низкоскоростную инжекцию и более высокую температуру формы.

6. Противодавление расплава

Можно использовать противодавление расплавленного клея 5 бар, а также соответствующим образом регулировать противодавление тонерного материала.

7. Впрыск и удержание давления

Используйте более высокое давление впрыска (1500–1800 бар) и давление выдержки (около 80% от давления впрыска). Переключитесь на удержание давления примерно на 95% от полного хода и используйте более длительное время удержания.

8. Постобработка продукции

Чтобы предотвратить усадку и деформацию, вызванные посткристаллизацией, изделия обычно необходимо замачивать в горячей воде.

Полиэтилен (ПЭ)
процесс литья под давлением

ПЭ — это кристаллическое сырье с крайне низкая гигроскопичность, не более 0,01% , поэтому нет необходимости в сушке перед обработкой. Молекулярная цепь ПЭ обладает хорошей гибкостью, малым усилием между связями, низкая вязкость расплава и отличная текучесть . Таким образом, тонкостенные и длительно обрабатываемые изделия можно формовать без слишком высокого давления во время формования. Скорость усадки ПЭ широкая, величина усадки большая, направленность очевидна. Скорость усадки ПЭНП составляет около 1,22%, а скорость усадки ПЭВП - около 1,5%. Поэтому он легко деформируется и деформируется, а условия охлаждения формы оказывают большое влияние на усадку. Поэтому температуру формы следует контролировать для поддержания равномерного и стабильного охлаждения.
Кристаллизационная способность полиэтилена высока, а температура формы оказывает большое влияние на состояние кристаллизации пластиковых деталей. Температура формы высокая, охлаждение расплава медленное, кристалличность пластиковой детали высокая, прочность также высокая.
Температура плавления полиэтилена невысока, но удельная теплоемкость велика, поэтому ему все равно необходимо потреблять больше тепла во время пластификации. Поэтому для повышения эффективности производства пластифицирующее устройство должно иметь большую тепловую мощность.
Диапазон температур размягчения полиэтилена невелик, и расплав легко окисляется. Поэтому следует максимально избегать контакта расплава с кислородом в процессе формования, чтобы не снизить качество пластиковых деталей.
Детали из полиэтилена мягкие и легко извлекаются из формы, поэтому, если пластиковые детали имеют неглубокие канавки, их можно легко извлечь из формы.
Неньютоновские свойства расплава ПЭ не очевидны, изменение скорости сдвига мало влияет на вязкость, а влияние температуры на вязкость расплава ПЭ также мало.
Скорость охлаждения расплава полиэтилена низкая, поэтому его необходимо охлаждать в достаточной степени. Форма должна иметь лучшую систему охлаждения.
Если расплав полиэтилена подается непосредственно из загрузочного отверстия во время впрыска, напряжение должно увеличиться, а неравномерная усадка и направленность должны значительно увеличиться. Поэтому следует обратить внимание на выбор параметров порта подачи.
Температура формования полиэтилена относительно широка. В текучем состоянии небольшое колебание температуры не оказывает влияния на литье под давлением.
ПЭ обладает хорошей термической стабильностью, обычно не наблюдается явного явления разложения ниже 300 градусов, и это не влияет на качество.

1. Основные условия формования ПЕ
температура ствола:
Температура цилиндра в основном зависит от плотности полиэтилена и величины скорости течения расплава, а также от типа и производительности литьевой машины и формы первоклассной пластиковой детали. Поскольку ПЭ представляет собой кристаллический полимер, кристаллические зерна должны поглощать определенное количество тепла во время плавления, поэтому температура цилиндра должна быть на 10 градусов выше температуры плавления. Для ПЭНП температура ствола контролируется на уровне 140-200°C, температура ствола ПЭВП контролируется на уровне 220°C, задняя часть ствола принимает минимальное значение, а передняя часть принимает максимальное значение.
Температура формы:
Температура формы оказывает большее влияние на кристаллизацию пластиковых деталей. Высокая температура формы, высокая кристалличность расплава, высокая прочность, но усадка также увеличится. Обычно температура формы ПЭНП контролируется на уровне 30°C-45°C, тогда как температура ПЭВП соответственно выше на 10-20°C.
Давление впрыска:
Увеличение давления впрыска благоприятно сказывается на заполнении расплава. Поскольку текучесть полиэтилена очень хорошая, в дополнение к тонкостенным и тонким изделиям следует тщательно выбирать более низкое давление впрыска. Общее давление впрыска составляет 50-100 МПа. Форма простая. Для более крупных пластиковых деталей за стеной давление впрыска может быть ниже, и наоборот.

Поливинилхлорид (ПВХ)
процесс литья под давлением

1. Типичный диапазон применения

Водопроводные трубы, бытовые трубы, стеновые панели домов, корпуса коммерческих машин, упаковка электронных товаров, медицинское оборудование, упаковка пищевых продуктов и т. д.

2. Химические и физические свойства

ПВХ-материал — некристаллический материал. При фактическом использовании в ПВХ-материалы часто добавляют стабилизаторы, смазочные материалы, вспомогательные технологические агенты, пигменты, ударопрочные агенты и другие добавки. ПВХ-материал обладает негорючестью, высокой прочностью, атмосферостойкостью и превосходной геометрической стабильностью.
ПВХ обладает высокой устойчивостью к окислителям, восстановителям и сильным кислотам. Однако он может подвергаться коррозии под воздействием концентрированных окисляющих кислот, таких как концентрированная серная кислота и концентрированная азотная кислота, и не пригоден для контакта с ароматическими углеводородами и хлорированными углеводородами.
Температура плавления ПВХ в процессе переработки является очень важным параметром процесса. Если этот параметр не подходит, это вызовет проблему разложения материала. Характеристики текучести ПВХ довольно плохие, а диапазон его обработки очень узок. Особенно сложно обрабатывать высокомолекулярный ПВХ-материал (к этому виду материала обычно требуется добавление смазки для улучшения характеристик текучести), поэтому обычно используют ПВХ-материал с малой молекулярной массой. Скорость усадки ПВХ довольно низкая, обычно 0,2~0,6%.

3. Условия процесса литья под давлением

1. Сушка: обычно сушка не требуется.
2. Температура плавления: 185~205℃ Температура формы: 20~50℃.
3. Давление впрыска: до 1500 бар.
4. Удерживающее давление: до 1000 бар.
5. Скорость впрыска: Чтобы избежать деградации материала, обычно используется значительная скорость впрыска.
6. Бегуны и ворота: можно использовать все обычные ворота. При обработке деталей меньшего размера лучше всего использовать игольчатые затворы или погружные затворы; для более толстых деталей лучше всего использовать вентиляторные затворы. Минимальный диаметр игольчатых затворов или погружных затворов должен составлять 1 мм, толщина секторных затворов не должна быть менее 1 мм.
7. Химические и физические свойства: Жесткий ПВХ является одним из наиболее широко используемых пластиковых материалов.

Полистирол (ПС)
процесс литья под давлением

1. Типичный диапазон применения

Упаковка продукции, товары для дома (посуда, подносы и т. д.), электротехника (прозрачные контейнеры, рассеиватели источников света, изоляционные пленки и т. д.).

2. Химические и физические свойства

Большинство коммерческих ПС представляют собой прозрачные некристаллические материалы. ПС обладает очень хорошей геометрической стабильностью, термостабильностью, характеристиками оптического пропускания, характеристиками электроизоляции и очень небольшой склонностью к поглощению влаги. Он может противостоять воде и разбавленным неорганическим кислотам, но может подвергаться коррозии под воздействием сильных окисляющих кислот, таких как концентрированная серная кислота, а также может набухать и деформироваться в некоторых органических растворителях. Типичная усадка составляет от 0,4 до 0,7%.

3. Условия процесса литья под давлением

1. Сушка: Если продукт не хранился неправильно, сушка обычно не требуется. Если требуется сушка, рекомендуемые условия сушки составляют 80°C в течение 2-3 часов.
2. Температура плавления: 180~280℃. Для огнестойких материалов верхний предел составляет 250°C.
3. Температура формы: 40~50℃.
4. Давление впрыска: 200~600 бар.
4. Скорость впрыска: рекомендуется использовать высокую скорость впрыска.
5. Бегуны и ворота: можно использовать все обычные типы ворот.

ABS
процесс инъекции

1. Типичные области применения:
Автомобили (панели приборов, люки для инструментов, колпаки колес, зеркальные коробки и т. д.), холодильники, высокопрочные инструменты (фены, блендеры, кухонные комбайны, газонокосилки и т. д.), телефоны Shells, клавиатуры пишущих машинок, развлекательные автомобили, такие как гольф-кары и реактивные сани.

2. Химические и физические свойства

АБС синтезируется из трех химических мономеров: акрилонитрила, бутадиена и стирола. Каждый мономер имеет различные характеристики: акрилонитрил обладает высокой прочностью, термической стабильностью и химической стабильностью; бутадиен обладает прочностью и ударопрочностью; стирол отличается простотой обработки, высокой гладкостью и высокой прочностью. С морфологической точки зрения АБС — аморфный материал.
В результате полимеризации трех мономеров образуется терполимер с двумя фазами: одна представляет собой непрерывную фазу стирола-акрилонитрила, а другая — дисперсную фазу полибутадиенового каучука. Характеристики АБС в основном зависят от соотношения трех мономеров и молекулярной структуры в двух фазах. Это обеспечивает большую гибкость в проектировании продукции, и на рынке производятся сотни различных качественных материалов ABS. Эти материалы разного качества обладают различными характеристиками, такими как средняя и высокая ударопрочность, низкая и высокая отделка и высокая деформация при высоких температурах.
Материал ABS отличается исключительной простотой обработки, внешними характеристиками, низкой ползучестью и превосходной размерной стабильностью, а также высокой ударной вязкостью.

3. Условия процесса литья под давлением

1. Сушка: материал ABS гигроскопичен и требует сушки перед обработкой. Рекомендуемые условия сушки — не менее 2 часов при температуре 80~90℃. Температура материала должна быть менее 0,1%.
2. Температура плавления: 210~280℃; рекомендуемая температура: 245℃.
Температура формы: 25~70℃. (Mold temperature will affect the finish of plastic parts, lower temperature will result in lower finish).
3. Давление впрыска: 500~1000 бар.
4. Скорость впрыска: от средней до высокой.