Transparentní materiály produktů a problémy s procesem vstřikování

Protože plast má výhody nízké hmotnosti, dobré houževnatosti, snadného tvarování, nízké ceny atd., stále více plastů se používá k nahrazení skla v moderním průmyslu a každodenních produktech, zejména v optickém přístrojovém a obalovém průmyslu. Vzhledem k požadavkům na dobrou průhlednost, vysokou odolnost proti opotřebení a dobrou rázovou houževnatost je však klíčové složení plastu, proces vstřikování a vybavení. Na formách a dalších materiálech je potřeba hodně zapracovat, aby plast používaný jako náhrada skla (dále jen průhledný plast) měl dobrou kvalitu povrchu a odpovídal požadavkům na použití. Mezi transparentní plasty běžně používané na trhu patří v současnosti polymethylmethakrylát (běžně známý jako akrylátové nebo organické sklo, kódové označení PMMA) a polykarbonát (kódové označení PC). Polyethylentereftalát (kódové označení PET), průhledný nylon, AS (akrylonitril-styrenový kopolymer), polysulfon (kódové označení PSF) atd. Mezi nimi jsou PMMA, PC a PET tři plasty, kterým jsme nejvíce vystaveni. Vzhledem k omezenému tkaní použijeme tyto tři plasty jako příklady k diskusi o vlastnostech a procesu vstřikování průhledných plastů.
1, Vlastnosti průhledných plastů
Transparentní plasty musí mít nejprve vysokou průhlednost, následně určitý stupeň pevnosti a odolnosti proti opotřebení, odolnost proti nárazu, tepelnou odolnost, chemickou odolnost a nízkou nasákavost. Jedině tak mohou být používány a splňovat požadavky transparentnosti dlouhodobě beze změny. Je známo, že PC je ideální volbou, ale vzhledem ke svým drahým surovinám a obtížnému procesu vstřikování je PMMA stále hlavní volbou (pro výrobky s obecnými požadavky), PPT se však často používá v obalech a nádobách, protože vyžaduje protažení pro dosažení dobrých mechanických vlastností.
2, Běžné problémy, kterým je třeba věnovat pozornost během procesu vstřikování průhledných plastů
Transparentní plast, vzhledem ke své vysoké propustnosti, nevyhnutelně vyžaduje přísné požadavky na kvalitu povrchu plastových výrobků, bez jakýchkoliv vad, jako jsou skvrny, póry, bělení, zákal, černé skvrny, změna barvy a špatný lesk. Proto je třeba v průběhu celého procesu vstřikování věnovat pozornost a uplatňovat přísné nebo dokonce speciální požadavky na konstrukci surovin, zařízení, forem a dokonce i výrobků. Za druhé, kvůli vysoké teplotě tání a špatné tekutosti průhledných plastů, aby byla zajištěna kvalita povrchu produktu, je často nutné provést mírné úpravy procesních parametrů, jako je teplota válce, vstřikovací tlak a rychlost vstřikování, takže že forma může být naplněna plastem během vstřikování bez vytváření vnitřního pnutí a způsobování deformace produktu a praskání.
Níže budeme diskutovat o opatřeních, která je třeba přijmout, pokud jde o přípravu surovin, požadavky na vybavení a formy, proces vstřikování a manipulaci s produktovými surovinami.
（1） Příprava a sušení surovin
Vzhledem k přítomnosti jakýchkoli nečistot v plastu může ovlivnit průhlednost produktu, a tím ovlivnit skladování a přepravu. Během procesu krmení je třeba věnovat pozornost těsnění, aby byly suroviny čisté. Zejména v případě, že suroviny obsahují vlhkost, může zahřívání způsobit jejich znehodnocení, proto je nutné je sušit a při vstřikování použít sušicí násypku pro podávání. Je třeba také poznamenat, že během procesu sušení by měl být vstupní vzduch přednostně filtrován a odvlhčován, aby se zajistilo, že neznečistí suroviny.
（2） Čištění hlavně, šroubu a jeho příslušenství
Aby se předešlo kontaminaci surovin a přítomnosti starých materiálů nebo nečistot v prohlubních šroubů a příslušenství, zejména pryskyřice se špatnou tepelnou stabilitou, měly by být všechny díly před použitím a po odstávce vyčištěny prostředky na čištění šroubů, aby se zajistilo, že nezůstanou žádné nečistoty. dodržoval. Pokud není k dispozici žádný prostředek na čištění šroubů, lze k čištění šroubů použít PE, PS a další pryskyřice. Když je stroj dočasně odstaven, aby se zabránilo tomu, že suroviny zůstanou po dlouhou dobu při vysokých teplotách a způsobí pokles teploty, měla by se snížit teplota sušičky a válce stroje, jako je teplota PC, PMMA, a sudy ostatních strojů by měly být sníženy pod 160 stupňů. (Teplota násypky by měla být snížena pod 100 stupňů pro PC)
(3) Problémy, kterým je třeba věnovat pozornost při návrhu formy (včetně návrhu produktu)
Aby se předešlo špatnému lisování plastů, povrchovým defektům a poškození způsobenému špatným zpětným tokem nebo nerovnoměrným chlazením, je třeba při návrhu formy dbát na následující body.
a) Tloušťka stěny by měla být co nejrovnoměrnější a úhel vyjmutí z formy by měl být dostatečně velký
b) Přechodová část by měla být pozvolná a hladká, aby se zabránilo ostrým rohům a hranám, zejména u PC produktů, které nemají mezery
c) Vrata a žlab by měly být co nejširší a nejkratší a poloha vrat by měla být nastavena podle procesu smršťování a kondenzace. V případě potřeby by se měla přidat studna se studeným materiálem
d) Povrch formy by měl být hladký a čistý, s nízkou drsností (nejlépe menší než 0.8)
e) Výfukové otvory a štěrbiny musí být dostatečné pro včasné odsávání vzduchu a plynu z taveniny
f) S výjimkou PET by tloušťka stěny neměla být příliš tenká, obecně ne menší než 1 mm
（4） Poznámky k procesu vstřikování (včetně požadavků na vstřikovací stroje)
Aby se snížilo vnitřní pnutí a vady kvality povrchu, měla by být v procesu vstřikování věnována pozornost následujícím aspektům.
a) Měly by být vybrány vstřikovací stroje s vyhrazenými šrouby a samostatnými tryskami s regulovanou teplotou;
b) Teplota vstřikování by měla být vyšší za předpokladu, že se plastová pryskyřice nerozloží;
c) Vstřikovací tlak: Obecně vysoký k překonání defektu vysoké viskozity taveniny, ale příliš vysoký tlak může vyvolat vnitřní napětí a způsobit potíže při demontáži a deformaci;
d) Rychlost vstřikování: Obecně by měla být nízká při splnění požadavků na plnění formy a je nejlepší použít pomalé rychlé pomalé vícestupňové vstřikování;
e) Doba zdržení a tvarovací cyklus: pod podmínkou splnění požadavků na plnění formy výrobku bez vytváření promáčklin nebo bublin; Je vhodné ji udržovat co nejkratší, aby se minimalizovala doba zdržení roztaveného materiálu v bubnu stroje;
f) Rychlost šneku a protitlak: Za předpokladu splnění kvality plastifikace by měl být co nejnižší, aby se zabránilo možnosti oddělení;
g) Teplota formy: Kvalita chlazení produktu výrazně ovlivňuje jeho kvalitu, takže teplota formy musí být schopna přesně řídit proces. Pokud je to možné, měla by být teplota formy vyšší.
（5） Jiné problémy
Vzhledem k potřebě zabránit zhoršení kvality povrchu jsou separační činidla obecně během vstřikování minimalizována; Při použití recyklovaných materiálů by to nemělo přesáhnout 20 procent.
U jiných produktů než PET by měla být provedena dodatečná úprava, aby se eliminovalo vnitřní napětí. PMMA by se měl sušit cirkulací horkého vzduchu při 70-80 stupních po dobu 4 hodin; PC by se mělo čistit vzduchem a glycerinem. Zahřívání tekutého parafínu na 110-135 stupeň může v závislosti na produktu trvat až 10 hodin. PET musí projít procesem biaxiálního natahování, aby získal dobré mechanické vlastnosti.
3, Proces vstřikování průhledných plastů
(1) Procesní charakteristiky průhledných plastů: Kromě běžných problémů uvedených výše mají průhledné plasty také některé procesní charakteristiky, které jsou popsány následovně:
1. Procesní charakteristiky PMMA
PMMA má vysokou viskozitu a mírně špatnou tekutost, takže pro vstřikování je nutná vysoká teplota materiálu a vysoký vstřikovací tlak. Vliv teploty vstřikování je větší než vliv vstřikovacího tlaku, ale zvýšení vstřikovacího tlaku je výhodné pro zlepšení rychlosti smrštění produktu. Teplotní rozsah vstřikování je široký, s teplotou tání 160 stupňů a teplotou rozkladu 270 stupňů. Proto je rozsah nastavení teploty materiálu široký a zpracovatelnost je dobrá. Zlepšení tekutosti lze tedy začít od teploty vstřikování. Špatná odolnost proti nárazu, špatná odolnost proti opotřebení, snadné poškrábání a křehké praskání, proto je nutné zvýšit teplotu formy a zlepšit kondenzační proces, aby se tyto vady překonaly.
2. Procesní charakteristiky PC
PC má vysokou viskozitu, vysokou teplotu tání a špatnou tekutost, takže musí být vstřikován při vyšší teplotě (mezi 270 a 320 stupni). Relativně řečeno, rozsah nastavení teploty materiálu je relativně úzký a zpracovatelnost není tak dobrá jako PMMA. Vstřikovací tlak má malý vliv na tekutost, ale vzhledem k jeho vysoké viskozitě je stále potřeba vyšší vstřikovací tlak. Proto, aby se zabránilo vzniku vnitřního napětí, měla by být doba přidržení co nejkratší. Míra smrštění je velká a velikost je stabilní, ale výrobek má vysoké vnitřní pnutí a je náchylný k praskání. Proto je vhodné zlepšit tekutost zvýšením teploty namísto tlaku a snížit možnost praskání zvýšením teploty formy, zlepšením struktury formy a následnou úpravou. Když je rychlost vstřikování nízká, mohou se na bráně vyskytovat defekty, jako je zvlnění. Teplota radiační trysky musí být řízena samostatně, teplota formy musí být vysoká a odpor oběžného kola a brány musí být malý.
3. Procesní charakteristiky PET
PET má vysokou tvarovací teplotu a úzký rozsah nastavení teploty materiálu (260-300 stupeň ), ale po roztavení je tekutost dobrá, takže zpracovatelnost je špatná a do trysky se často přidávají zařízení proti proudění. Mechanická pevnost a výkon nejsou po vstřikování vysoké a je nutné zlepšit výkon protažením a úpravou. Přesná kontrola teploty formy má zabránit deformaci. Důležitým faktorem je deformace, proto se doporučuje použít formu s horkým vtokem. Teplota formy by měla být vysoká, jinak způsobí špatný lesk povrchu a potíže při vyjímání z formy.
4, Vady a řešení průhledných plastových dílů
1. Stříbrné pruhy: Napětí generované ve vertikálním směru, ovlivněné anizotropií vnitřního pnutí během plnění formy a kondenzace, způsobuje, že pryskyřice teče nahoru, zatímco index lomu je odlišný od směru toku, což má za následek lesklé hedvábné pruhy. Když se roztáhne, může způsobit praskliny ve výrobku. Kromě pozornosti věnované vstřikovacímu procesu a formě (pro výrobek je lepší žíhání. Například PC materiál lze zahřát na teplotu vyšší než 160 stupňů po dobu 3-5 minut a poté lze použitý.
2. Bubliny: Vodní páru a další plyny uvnitř pryskyřice nelze vypudit (během procesu kondenzace formy), nebo v důsledku nedostatečného vyplnění formy kondenzační plocha příliš rychle kondenzuje a vytváří „vakuovou bublinu“.
3. Špatný povrchový lesk: Je to způsobeno především velkou drsností formy a na druhou stranu předčasná kondenzace brání pryskyřici replikovat povrchový stav formy, což vše způsobuje mírné nerovnosti na povrchu a způsobuje tzv. produkt ztratí svůj lesk.
4. Vzor vibrací: odkazuje na husté zvlnění vytvořené ze středu přímé brány. Důvodem je to, že díky vysoké viskozitě taveniny již došlo ke kondenzaci předního materiálu v dutině formy a později materiál prorazí tento kondenzační povrch, což má za následek vibrační vzory na povrchu.
5. Bělení, halo z mlhy: Způsobuje především prach padající do suroviny nebo nadměrný obsah vlhkosti ve vzduchu.
6. Bílý kouř, černé skvrny: Především způsobeno rozkladem nebo znehodnocením pryskyřice v válci stroje v důsledku místního přehřátí plastu uvnitř hlavně.