خمس تفاصيل عامة لعملية قولبة البلاستيك بالحقن

القولبة بالحقن تقنية تعتمد على أداء البلاستيك، وفهم هذه الخصائص ضروري لكل مختص في القولبة بالحقن.

إن إتقان خصائص العملية يجعل من السهل استكشاف مشكلات الجودة وإصلاحها عند ظهورها في الإنتاج - وهو جزء لا يتجزأ من إتقان مهنتك.

I. عملية التشكيل بالحقن بالبولي بروبيلين (PP)

PP عبارة عن لدائن حرارية شبه بلورية شفافة وشبه بلورية ذات قوة عالية وعزل جيد وامتصاص منخفض للماء ودرجة حرارة انحراف حراري عالية وكثافة منخفضة وتبلور عالي. تشمل الحشوات المعدّلة عادةً الألياف الزجاجية والحشو المعدني والمطاط بالحرارة، إلخ.

تختلف سيولة PP اختلافًا كبيرًا من تطبيق لآخر، ويتراوح الاستخدام العام لمعدل تدفق PP بين ABS والكمبيوتر الشخصي.

يكون PP النقي أبيض عاجيًا شبه شفاف ويمكن صبغه بألوان مختلفة؛ ولا يمكن صبغ PP على ماكينات القولبة بالحقن العامة إلا باستخدام الماسترباتش.

بغض النظر عن الاستخدام، يمكن للآلات المزودة بعناصر التلدين أن تضمن نتائج عالية الجودة.

بالنسبة لحالات الاستخدام الخارجي، فإن إضافة مثبتات الأشعة فوق البنفسجية وحشوة أسود الكربون إلى الخليط أمر ضروري لاستدامة الأداء.

لتجنب إضعاف المنتج النهائي أو تغير لونه مع الاستمرار في توفير حلول صديقة للبيئة؛ يجب احترام الحد الأقصى لمعدل المواد المعاد تدويرها 15% أثناء دورات الإنتاج.

لا توجد متطلبات خاصة لاختيار ماكينة القولبة بالحقن. لأن الـ PP لديه بلورة عالية.

يلزم استخدام ماكينة قولبة بالحقن محوسبة ذات ضغط حقن مرتفع وتحكم متعدد المراحل. وتُحدد قوة الإغلاق عمومًا على أساس 3800t/m2، ويتراوح حجم الحقن بين 20%-85%.

درجة حرارة القالب هي 50-90 ℃، مع درجة حرارة عالية للقالب لمتطلبات الأبعاد العالية. درجة الحرارة الأساسية أقل من 5 ℃ أقل من درجة حرارة التجويف، وقطر العداء 4-7 مم، وطول بوابة الإبرة 1-1.5 مم، ويمكن أن يكون القطر صغيرًا حتى 0.7 مم.

كلما كان طول بوابة الحافة أقصر كلما كان ذلك أفضل، حوالي 0.7 مم، والعمق نصف سمك الجدار، والعرض ضعف سمك الجدار، ويزداد طول تدفق الذوبان في التجويف مع القالب.

يجب أن يحتوي القالب على عادم جيد، ثقب العادم بعمق 0.025 مم - 0.038 مم وسمك 1.5 مم، لتجنب علامات الانكماش، من الضروري استخدام فوهة حقن كبيرة ومستديرة وقناة تدفق مستديرة، يجب أن يكون سمك التعزيز صغيرًا (على سبيل المثال، هو 50-60% من سمك الجدار).

لا يمكن أن يتجاوز سُمك المنتجات المصنوعة من البوليمر المتجانس PP 3 مم، وإلا ستكون هناك فقاعات (لا يمكن تصنيع المنتجات ذات الجدران السميكة إلا من البوليمر المشترك PP).

تبلغ درجة انصهار PP 160-175 ℃، ودرجة حرارة التحلل 350 ℃، ولكن لا يمكن أن يتجاوز إعداد درجة الحرارة 275 ℃ أثناء المعالجة بالحقن، ويفضل أن تكون درجة حرارة قسم الذوبان عند 240 ℃.

لتقليل الإجهاد الداخلي والتشوه الداخلي يجب اختيار الحقن عالي السرعة، ولكن بعض درجات PP والقوالب غير قابلة للتطبيق (تظهر فقاعات وأنماط هواء).

إذا كانت خطوط السطح المنقوشة الفاتحة والداكنة منتشرة بواسطة البوابة، فيجب استخدام حقن منخفض السرعة ودرجة حرارة أعلى للقالب.

يمكن أن يكون الضغط الخلفي للذوبان 5 بار، ويمكن ضبط الضغط الخلفي للمسحوق الملون أعلى.

استخدم ضغط حقن أعلى (1500-1800 بار) وضغط تثبيت (حوالي 80% من ضغط الحقن). قم بتحويل ضغط التثبيت عند حوالي 95% من الشوط الكامل واستخدم وقت تثبيت أطول.

ولمنع الانكماش والتشوه الناجم عن التبلور اللاحق، تتم معالجة المنتج عادةً بالنقع بالماء الساخن.

2. عملية التشكيل بالحقن بالبولي إيثيلين (PE)

PE عبارة عن مواد خام بلورية، وامتصاص الرطوبة صغير جدًا، لا يزيد عن 0.01%، لذلك ليست هناك حاجة للتجفيف قبل المعالجة.

مرونة السلسلة الجزيئية لـ PE، وقوى الربط البيني الصغيرة، واللزوجة المنخفضة للذوبان، والسيولة الممتازة، لذلك يمكن تشكيل القالب بدون ضغط مرتفع للغاية من المنتجات ذات الجدران الرقيقة ذات التدفق الطويل.

نطاق معدل انكماش البولي إيثيلين PE، وقيمة الانكماش، والاتجاه الواضح، ومعدل انكماش البولي إيثيلين المنخفض الكثافة حوالي 1.22%، ومعدل انكماش البولي إيثيلين عالي الكثافة حوالي 1.5%. يبلغ معدل انكماش HDPE حوالي 1.5%.

لذلك تسهل حالات التشوه والالتواء، كما تؤثر ظروف تبريد القالب بدرجة كبيرة في معدل الانكماش؛ ولهذا يجب ضبط درجة حرارة قالب الحقن جيدًا للحفاظ على تبريد موحد ومستقر.

قدرة تبلور البولي إيثيلين البولي إيثيلين عالية، ودرجة حرارة القالب لها تأثير كبير على حالة تبلور الأجزاء البلاستيكية.

تكون درجة حرارة القالب عالية، ويبرد الذوبان ببطء، ويكون تبلور الأجزاء البلاستيكية الذائبة مرتفعًا، وتكون القوة عالية.

إن نقطة انصهار البولي إيثيلين البولي إيثيلين ليست عالية، ولكن السعة الحرارية النوعية أكبر، لذلك لا تزال عملية التلدين تحتاج إلى استهلاك المزيد من الحرارة، لذلك يجب أن يكون لجهاز التلدين طاقة تسخين أكبر لتحسين كفاءة الإنتاج.

إن نطاق درجة حرارة تليين البولي إيثيلين صغير، كما أن الذوبان سهل التأكسد، لذلك يجب أن تكون عملية التشكيل قدر الإمكان لتجنب التلامس بين الذوبان والأكسجين، حتى لا تقلل من جودة الأجزاء البلاستيكية.

تكون أجزاء البولي إيثيلين البولي إيثيلين لينة وسهلة التفكيك، لذلك عندما تكون الأجزاء البلاستيكية ذات أخاديد جانبية ضحلة، يمكن تفكيكها بقوة.

إن الطبيعة غير النيوتونية لذوبان البولي إيثيلين البولي إيثيلين ليست واضحة، وتغير معدل القص له تأثير أقل على اللزوجة، ولزوجة ذوبان البولي إيثيلين البولي إيثيلين أقل تأثراً بدرجة الحرارة. يجب أن يكون للقالب نظام تبريد أفضل.

إذا تم تغذية ذوبان البولي إيثيلين PE عن طريق مدخل مباشر أثناء الحقن، فيجب أن يزيد من الإجهاد وينتج انكماشًا غير متساوٍ وزيادة اتجاهية في التشوه بشكل واضح، لذلك يجب الانتباه إلى اختيار معلمات المدخل.

درجة حرارة صب PE واسعة، في حالة التدفق، لا يؤثر التقلب الطفيف في درجة الحرارة على قولبة الحقن. الاستقرار الحراري ل PE جيد، وعمومًا أقل من 300 درجة دون ظاهرة تحلل واضحة، والتي لها تأثير ضئيل على الجودة.

شروط التشكيل الرئيسية لـ PE

درجة حرارة الأسطوانة: ترتبط أساسًا بكثافة PE وقيمة معدل تدفق المصهور، إلى جانب نوع ماكينة القولبة بالحقن وأدائها والشكل المطلوب للأجزاء البلاستيكية الأولية.

نظرًا لأن البولي إيثيلين البولي إيثيلين عبارة عن بوليمر بلوري، يجب أن تمتص الحبيبات حرارة معينة عند الذوبان، لذا يجب أن تكون درجة حرارة البرميل أعلى من درجة انصهاره ب 10 درجات.

بالنسبة للبولي إيثيلين منخفض الكثافة، يتم التحكم في درجة حرارة البرميل عند 140-200 درجة مئوية، وبالنسبة للبولي إيثيلين عالي الكثافة، يتم التحكم في درجة حرارة البرميل عند 220 درجة مئوية، مع أخذ الجزء الخلفي من البرميل القيمة الدنيا والجزء الأمامي القيمة القصوى.

درجة حرارة القالب: تؤثر درجة حرارة القالب بدرجة كبيرة في تبلور الأجزاء البلاستيكية؛ فارتفاعها يزيد تبلور المصهور وقوته، لكنه يزيد الانكماش أيضًا.

وعادةً ما يتم التحكم في درجة حرارة القالب من البولي إثيلين منخفض الكثافة عند 30 ℃ - 45 ℃، بينما تكون درجة حرارة البولي إثيلين عالي الكثافة أعلى من 10-20 ℃ وفقًا لذلك.

ضغط الحقن: تساعد زيادة ضغط الحقن على ملء القالب بالمصهور. ونظرًا إلى سيولة PE الجيدة، يمكن اختيار ضغط منخفض، باستثناء المنتجات الرقيقة الجدران والطويلة، ويكون الضغط المعتاد 50-100MPa. يمكن خفض الضغط للأجزاء البسيطة ذات الجدران الكبيرة، والعكس صحيح.

3. عملية قولبة حقن كلوريد البوليفينيل (PVC)

التطبيقات الشائعة: أنابيب إمداد المياه والأنابيب المنزلية وألواح جدران المنازل وأغلفة الآلات التجارية وتغليف المنتجات الإلكترونية والأجهزة الطبية وتغليف الأغذية وغيرها.

الخصائص الكيميائية والفيزيائية: PVC مادة غير متبلورة. وتُضاف إليها عمليًا مثبتات ومواد تشحيم وعوامل مساعدة للمعالجة وملونات ومحسنات مقاومة الصدمات وإضافات أخرى.

تتميز مادة PVC بعدم قابليتها للاشتعال، وقوتها العالية، ومقاومتها الكيميائية للتغيرات الجوية، وثباتها الهندسي الممتاز.

PVC شديد المقاومة للعوامل المؤكسدة والعوامل المختزلة والأحماض القوية. ومع ذلك، يمكن أن يتآكل بواسطة الأحماض المؤكسدة المركزة مثل حمض الكبريتيك المركز وحمض النيتريك، وهو غير مناسب للتلامس مع الهيدروكربونات العطرية والمكلورة.

تُعد درجة حرارة انصهار PVC معلمة مهمة جدًا في المعالجة، وإذا لم تكن هذه المعلمة مناسبة فسيؤدي ذلك إلى تحلل المادة البلاستيكية.

معدل انكماش PVC منخفض جدًا، بشكل عام 0.2 ~ 0.6%.

ظروف عملية القولبة بالحقن.

معالجة التجفيف: لا تكون معالجة التجفيف مطلوبة عادةً.

درجة حرارة الانصهار: 185~205℃. درجة حرارة القالب: 20~50℃.

ضغط الحقن: يمكن أن يصل إلى 1500bar.

ضغط التثبيت: يمكن أن يصل إلى 1000bar.

سرعة الحقن: تُستخدم عادةً سرعة حقن مرتفعة نسبيًا لتجنب التحلل المفرط للمادة.

قنوات الجريان والبوابات: يمكن استخدام جميع البوابات التقليدية. ويُفضل للأجزاء الصغيرة بوابة رأس إبرية أو بوابة غاطسة، وللأجزاء السميكة بوابة مروحية.

يجب أن يكون الحد الأدنى لقطر البوابة ذات طرف الإبرة أو البوابة المغمورة 1 مم؛ ويجب ألا يقل سمك بوابة المروحة عن 1 مم.

الخواص الكيميائية والفيزيائية: PVC الصلب هو أحد أكثر المواد البلاستيكية المنصهرة استخداماً على نطاق واسع.

4. عملية قولبة حقن البوليسترين (PS)

مجالات الاستخدام النموذجية: تغليف المنتجات، والمنتجات المنزلية (أدوات المائدة، والصواني، وما إلى ذلك)، والكهربائية (الحاويات الشفافة، ومشتتات الضوء، والأغشية العازلة، وما إلى ذلك).

الخصائص الكيميائية والفيزيائية: معظم أنواع PS التجارية شفافة وغير متبلورة، وتتميز بثبات هندسي وحراري ممتاز ونفاذية ضوئية وعزل كهربائي جيدين وميل ضئيل جدًا لامتصاص الرطوبة.

إنه مقاوم للماء، ويخفف من الأحماض غير العضوية، ولكن يمكن أن يتآكل بواسطة الأحماض المؤكسدة القوية مثل حمض الكبريتيك المركز، ويمكن أن ينتفخ ويتشوه في بعض المذيبات العضوية. وتتراوح معدلات الانكماش النموذجية من 0.4 إلى 0.7%.

التجفيف: التجفيف غير مطلوب عادةً إلا إذا تم تخزينه بشكل غير صحيح. وفي حالة الحاجة إلى التجفيف، فإن ظروف التجفيف الموصى بها هي 80 درجة مئوية ومن ساعتين إلى 3 ساعات.

درجة حرارة الانصهار: 180~280℃، والحد الأعلى للمواد المثبطة للهب هو 250℃.

درجة حرارة القالب: 40~50℃.

ضغط الحقن: 200~600bar.

سرعة الحقن: يوصى باستخدام سرعة حقن عالية.

قنوات الجريان والبوابات: يمكن استخدام جميع أنواع البوابات التقليدية.

5. عملية التشكيل بالحقن ABS

مجالات الاستخدام الشائعة: السيارات، مثل لوحات العدادات وفتحات الأدوات وأغطية العجلات وصناديق العواكس؛ والثلاجات؛ والأدوات القوية، مثل مجففات الشعر والخلاطات ومحضرات الطعام وجزازات العشب؛ وأغلفة الهواتف ولوحات مفاتيح الآلات الكاتبة والمركبات الترفيهية، مثل عربات الغولف والزلاجات النفاثة، وغيرها.

الخصائص الكيميائية والفيزيائية: يُصنّع ABS من ثلاثة مونومرات كيميائية: الأكريلونيتريل والبوتادين والستايرين.

لكل مونومر خصائص مختلفة: يتمتع الأكريلونيتريل بقوة وثبات حراري وكيميائي مرتفع؛ ويمنح البوتادين المتانة ومقاومة الصدمات؛ أما الستايرين فيتميز بسهولة المعالجة وجودة التشطيب والقوة العالية. ومن حيث البنية، فإن ABS مادة غير متبلورة.

ينتج عن بلمرة المونومرات الثلاثة بوليمر ثلاثي يتكون من مرحلتين، مرحلة متصلة من الستايرين-أكريلونيتريل ومرحلة مشتتة من مطاط البولي بيوتادين.

تعتمد خصائص ABS إلى حد كبير على نسبة المونومرات الثلاثة والتركيب الجزيئي في المرحلتين.

يتيح ذلك قدرًا كبيرًا من المرونة في تصميم قوالب المنتجات، وقد أدى ذلك إلى وجود مئات الأنواع المختلفة من مواد ABS في السوق.

توفر هذه النوعيات المختلفة خصائص مختلفة، مثل مقاومة الصدمات المتوسطة إلى العالية، واللمعان المنخفض إلى العالي، وخصائص التشويه في درجات الحرارة العالية.

توفر مواد ABS قابلية معالجة رائعة ومظهرًا رائعًا وزحفًا منخفضًا وثباتًا ممتازًا في الأبعاد وقوة تأثير عالية.

ظروف عملية تصنيع القوالب بالحقن بالحقن.

معالجة التجفيف: تمتص مادة ABS الرطوبة، لذا يجب تجفيفها قبل المعالجة. ويوصى بتجفيفها ساعتين على الأقل عند 80~90°C، مع ضمان أن تكون رطوبة المادة أقل من 0.1%.

درجة حرارة الانصهار: 210~280℃؛ ودرجة الحرارة الموصى بها: 245℃.

درجة حرارة القالب: 25~70℃. تؤثر درجة حرارة القالب في تشطيب الأجزاء البلاستيكية، إذ يؤدي انخفاضها إلى تشطيب أقل جودة.

ضغط الحقن: 500~1000bar.

سرعة الحقن: متوسطة إلى عالية.

احصل على أسعار تنافسية وملاحظات DFM وجدول الإنتاج من فريق ZetarMold الهندسي.

اطلب عرض أسعار مجانيًا ← راجع دليل القولبة بالحقن الشامل للحصول على نظرة عامة متكاملة.