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Kundenspezifische PVC-Spritzgießerei
Leitfaden für die Herstellung und Konstruktion von PVC-Spritzgussteilen
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Was ist PVC?
PVC wurde erstmals in den 1800er Jahren hergestellt, aber erst in den 1920er Jahren, als man herausfand, wie man es flexibler machen kann, wurde es wirklich populär.
PVC steht für Polyvinylchlorid. Es ist eine Art von Kunststoff. Es wird aus Vinylchlorid hergestellt, das aus Erdöl gewonnen wird.
PVC ist ein synthetisches Kunststoffpolymer. Hier erfahren Sie, was Sie darüber wissen müssen:
PVC ist nach Polyethylen und Polypropylen der am dritthäufigsten verwendete Kunststoff. Jährlich werden etwa 40 Millionen Tonnen PVC hergestellt.
PVC gibt es in zwei Arten: Hart- und Weich-PVC. Hart-PVC wird für Dinge wie Rohre, Türen und Fenster verwendet. Weich-PVC wird z. B. für Rohrleitungen, Elektrokabel, Fußböden und aufblasbare Produkte verwendet.
PVC ist ein weißer, spröder Feststoff. Man erhält es in Pulver- oder Granulatform. Es ist beständig gegen Chemikalien, Wetter und Korrosion. Das macht es zu einem starken und vielseitigen Material.
Man kann PVC durch Zugabe von Weichmachern flexibler machen. Es hat gute elektrische Isolationseigenschaften. Es löscht sich selbst, wenn es in Brand gerät. Außerdem ist es ziemlich billig in der Herstellung.
PVC wird in vielen Branchen verwendet. Man findet es im Bauwesen, im Gesundheitswesen, in Autos, bei Verpackungen und vielem mehr. Es wird zur Herstellung von Rohren, Fensterrahmen, elektrischen Kabeln, medizinischen Geräten, Kleidung und allen möglichen anderen Dingen verwendet.
Welche Arten von PVC-Materialien gibt es?
Es gibt viele Arten von PVC (Polyvinylchlorid), die Haupttypen sind:
1. Hart-PVC (UPVC oder weichmacherfreies PVC)
Es hat eine hohe mechanische Festigkeit, Witterungsbeständigkeit und Feuerfestigkeit. Es wird für Rohre, Fensterrahmen und Baumaterialien verwendet. PVC-U (weichmacherfrei) ist hart und steif mit einer Zugfestigkeit von etwa 52 MPa bei 20 °C und ist gegen die meisten Chemikalien beständig. PVC-U kann im Allgemeinen bei Temperaturen bis zu 60 °C verwendet werden, wobei die tatsächliche Temperaturgrenze von der Belastung und den Umgebungsbedingungen abhängt.
2. Flexibles PVC (Weich-PVC):
Ein anderer Typ ist Weich-PVC, das mit 30-70% Weichmachern versehen ist. Es ist flexibel, elastisch und kann in komplexe Formen gegossen werden. Es wird für die Isolierung elektrischer Kabel, Bodenbeläge, medizinische Schläuche und die Innenausstattung von Fahrzeugen verwendet. Die Variabilität von Mischung zu Mischung ist bei Weich-PVC größer als bei PVC-U. Vinidex stellt keine Druckrohre aus Weich-PVC her.
3. Chloriertes PVC (CPVC):
Ein anderer Typ ist CPVC (chloriertes PVC), d.h. PVC, das weiter chloriert wurde, um den Chlorgehalt auf 65-72% zu erhöhen. Es hat eine bessere Hitzebeständigkeit, Alterungsbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und chemische Stabilität. Es wird häufig für Sanitär- und Rohrleitungen verwendet. PVC-C (chloriert) ähnelt PVC-U in den meisten seiner Eigenschaften, hat jedoch eine höhere Temperaturbeständigkeit und kann bis zu 95 °C eingesetzt werden.
4. PVC-M (modifiziertes PVC):
Ein anderer Typ ist schlagzähmodifiziertes PVC, das Modifikatoren wie Acryl und Gummi zur Verbesserung der Schlagzähigkeit enthält. Im Vergleich zu Hart-PVC weist es eine geringere Zugfestigkeit und Streckspannung auf.
5. PVC-O (biaxial orientiertes PVC):
Ein weiterer Typ ist orientiertes PVC (PVC-O), d. h. PVC, das gestreckt wurde, um die Molekülketten auszurichten, was die Festigkeit und Druckbeständigkeit erhöht. Die Vielseitigkeit von PVC ermöglicht es, es durch Anpassung der Formulierung und der Zusatzstoffe für eine breite Palette von Anwendungen in Branchen wie dem Baugewerbe, der Sanitär- und Elektroindustrie, der Automobilindustrie und anderen Bereichen anzupassen.
Was sind die Eigenschaften von Polyvinylchlorid (PVC)?
PVC, oder Polyvinylchlorid, ist ein sehr nützlicher und beliebter Kunststoff, der dafür bekannt ist, dass er zäh, chemikalienbeständig und billig ist. Hier sind einige Dinge, die man über PVC wissen sollte:
Elektrische Eigenschaften
Isolierung: PVC ist ein guter Isolator, weil es eine gute Durchschlagfestigkeit hat.
Dauerhaftigkeit
Wetterbeständigkeit: PVC ist witterungsbeständig, chemisch verrottungsbeständig, korrosionsbeständig, stoßfest und abriebfest und eignet sich daher für eine lange Lebensdauer und für Anwendungen im Freien.
Korrosionsbeständigkeit: PVC ist korrosionsbeständig, so dass es in den verschiedensten Umgebungen lange Zeit hält.
Schwerentflammbarkeit
PVC ist selbstverlöschend, d. h. es brennt nicht mehr, wenn der Brandherd entfernt wird. Der Grund dafür ist der hohe Chlorgehalt von PVC, der Brände verhindern hilft.
Mechanische Eigenschaften
Abnutzungsbeständigkeit: PVC ist zäh, leicht und abriebfest und eignet sich daher für viele verschiedene Zwecke.
Festigkeit: Hart-PVC hat eine Streckgrenze von 4.500 bis 8.700 psi (31-60 MPa), und Weich-PVC hat eine Streckgrenze von 1.450 bis 3.600 psi (10,0-24,8 MPa).
Chemische Beständigkeit
Beständigkeit gegen anorganische Chemikalien: PVC ist gegen alle anorganischen Chemikalien, wie schwache Säuren, schwache Basen und aliphatische Kohlenwasserstoffe, beständig.
Beständigkeit gegen organische Chemikalien: Einige PVC-Typen können durch Ketone und Ester, chlorierte und aromatische Kohlenwasserstoffe, aromatische Ether und Amine sowie Nitroverbindungen beschädigt werden.
Kosten/Leistungs-Verhältnis
Kostengünstig: PVC ist ein gutes Geschäft, weil es lange hält und nicht viel Pflege braucht.
Zusatzstoffe
Weichmacher: Weichmacher machen PVC besser, indem sie die Verarbeitung erleichtern und es nach der Verarbeitung zäher und stärker machen.
Hitzestabilisatoren: Hitzestabilisatoren verhindern, dass sich PVC bei der Herstellung oder in der Sonne zersetzt.
Was sind die Eigenschaften von PVC?
PVC ist ein thermoplastisches Polymer. Seine Eigenschaften werden typischerweise in Hart-PVC und Weich-PVC eingeteilt.
| Eigentum | Maßeinheit | Hart-PVC | Weich-PVC |
|---|---|---|---|
| Dichte | g/cm3 | 1.3-1.45 | 1.1-1.35 |
| Wärmeleitfähigkeit | W/(m-K) | 0.14-0.28 | 0.14-0.17 |
| Streckgrenze | psi | 4,500-8,700 | 1,450-3,600 |
| MPa | 31-60 | 10.0-24.8 | |
| Biegefestigkeit | psi | 10,500 | - |
| MPa | 72 | - | |
| Druckfestigkeit | psi | 9,500 | - |
| MPa | 66 | - |
Was sind die Vorteile des PVC-Spritzgießens?
Das Spritzgießen von PVC (Polyvinylchlorid) bietet mehrere Vorteile, darunter:
① Kostengünstig: PVC-Spritzgießen ist ein kostengünstiges Verfahren zur Herstellung großer Mengen von PVC-Produkten wie Rohren, Fittings und anderen Kunststoffteilen.
② Qualitativ hochwertige Produkte: Beim PVC-Spritzgießen entstehen hochwertige Produkte mit präzisen Abmessungen, glatten Oberflächen und gleichmäßigen Wandstärken.
③ Gleichbleibende Qualität: Das Spritzgussverfahren gewährleistet eine gleichbleibende Qualität der Produkte. Geschmolzenes PVC wird unter hohem Druck in die Form gespritzt, was zu einem einheitlichen Produkt führt.
④ Schnelle Produktion: Das PVC-Spritzgießen ist ein schnelles Produktionsverfahren. Es ermöglicht die Produktion hoher Stückzahlen und kurze Durchlaufzeiten.
⑤ Niedrige Arbeitskosten: Die Automatisierung des Spritzgießprozesses senkt die Arbeitskosten, was für die Hersteller von Vorteil ist.
⑥ Breites Spektrum an Anwendungen: PVC-Spritzguss kann zur Herstellung einer breiten Palette von Produkten wie Rohren, Fittings, Schläuchen und anderen Kunststoffkomponenten verwendet werden.
⑦ Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion: PVC ist korrosionsbeständig und eignet sich daher gut für Anwendungen, bei denen es mit Chemikalien, Säuren oder anderen ätzenden Substanzen in Berührung kommt.
⑧ Feuerbeständig: PVC fängt nicht so leicht Feuer und entwickelt nur wenig Rauch, so dass es eine gute Wahl für Anwendungen ist, bei denen die Brandsicherheit eine wichtige Rolle spielt.
⑨ Einfache Installation: PVC-Produkte sind einfach zu installieren. Sie können mit Lösungsmittelkleber oder durch Heißverschweißen verbunden werden, weshalb sie für Sanitär- und Rohrleitungen beliebt sind.
⑩ Wiederverwertbar: PVC kann recycelt werden und ist daher eine gute Option für Hersteller und Verbraucher, denen die Umwelt am Herzen liegt.
⑪ Breiter Temperaturbereich: PVC verträgt einen breiten Temperaturbereich und ist daher eine gute Wahl für Anwendungen mit extremen Temperaturen.
⑫ Chemische Beständigkeit: PVC ist gegen viele Chemikalien wie Säuren, Basen und Lösungsmittel beständig und eignet sich daher gut für Anwendungen, bei denen man mit Chemikalien in Kontakt kommt.
Was sind die Nachteile des PVC-Spritzgießens?
Das Spritzgießen von PVC bietet zwar zahlreiche Vorteile, hat aber auch einige Nachteile, darunter:
① Höhere Vorabkosten: PVC-Material ist sehr korrosiv, und die Form kann beim Spritzgießen leicht rosten. Spritzgussformen müssen aus rostfreiem Stahl wie 4Cr13 oder S136 hergestellt werden, und die Kosten für die Form sind höher als bei anderen Kunststoffmaterialien.
② Umwelt- und Gesundheitsprobleme: Wenn Sie PVC verbrennen, werden Dioxine und Chlor freigesetzt. Diese sind schlecht für die Umwelt und für Sie. Außerdem lässt sich PVC nicht so leicht abbauen, was das Problem des Plastikmülls noch verschärft.
③ Toxizität: PVC setzt beim Brennen oder Schmelzen giftige Dämpfe frei, die gesundheitsschädlich sind.
④ Begrenzte Hitzebeständigkeit: PVC verträgt Hitze nicht so gut wie andere Kunststoffe. Beim Spritzgießen mit PVC kann es sich zersetzen und schlechte Gase freisetzen.
⑤ Begrenzte Flexibilität: PVC ist ein steifes Material, daher ist es schwierig, komplizierte Formen oder Dinge, die sich biegen müssen, herzustellen.
⑥ UV-Zersetzung: UV-Zersetzung: PVC kann sich zersetzen, wenn es zu oft der Sonne ausgesetzt ist. Das kann dazu führen, dass es nach einer Weile schlecht aussieht und nicht mehr so gut funktioniert.
⑦ Erweichung: PVC kann weich werden, wenn es zu heiß wird. Das kann dazu führen, dass es seine Form verändert und nicht mehr so gut funktioniert.
⑧ Schwierig zu binden: PVC lässt sich nur schwer mit anderen Materialien verkleben. Das kann es schwierig machen, Dinge zu bauen, die viele Teile haben.
⑨ Eingeschränkte Rezyklierbarkeit: Man kann PVC recyceln, aber das ist schwierig, weil es viele verschiedene Stoffe enthält.
⑩ Begrenzte Farboptionen: PVC lässt sich nur schwer einfärben, so dass man beim Spritzgießen nicht so viele Möglichkeiten hat.
⑪ Absorption von Feuchtigkeit: PVC kann sich mit Wasser vollsaugen, was dazu führen kann, dass es seine Form verändert und nach einiger Zeit nicht mehr so gut funktioniert.
Herstellung von PVC-Spritzgussteilen
Leitfaden für die Herstellung von PVC-Spritzgussteilen
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Kann PVC spritzgegossen werden?
Sicher, PVC kann im Spritzgussverfahren hergestellt werden. PVC-Spritzguss ist ein beliebtes Herstellungsverfahren, das zur Herstellung vieler Kunststoffprodukte und -teile verwendet wird.
PVC ist ein vielseitiges Material, das zu verschiedenen Gegenständen geformt werden kann, von weichem Spielzeug, das Flexibilität erfordert, bis hin zu starren Strukturen, wie Rohren. Es ist kostengünstig, leicht recycelbar, dicht und hat eine hohe Festigkeit.
Damit das PVC-Spritzgießen ein Erfolg wird, müssen Sie einige Dinge sorgfältig beachten, z. B. den Feuchtigkeitsgehalt, die Temperaturregelung, den Einspritzdruck und die Einspritzgeschwindigkeit sowie die Werkzeugkonstruktion.
Wie man PVC-Spritzgießen durchführt: Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung
PVC-Spritzgießen ist ein komplexer Prozess, bei dem PVC-Rohmaterial in haltbare Kunststoffteile verwandelt wird. Egal, ob Sie Anfänger, Profi oder Student auf diesem Gebiet sind, das Verständnis des schrittweisen Prozesses ist entscheidend, um optimale Ergebnisse zu erzielen. In diesem Leitfaden erfahren Sie alles, was Sie wissen müssen, von den Temperatureinstellungen bis zu den Einspritzgeschwindigkeiten, um das PVC-Spritzgießen zu meistern.
1. Design der Form und Auswahl des Formstoffs:
a. Konstruktion der Form: Die Form benötigt einen Entformungswinkel von 0,5° bis 1°, damit der Formhohlraum ausreichend entlüftet ist.
b. Größen der Entlüftungslöcher: Üblicherweise werden Entlüftungslöcher mit einer Tiefe von 0,03-0,05 mm und einer Breite von 6 mm oder mit einem Spalt von 0,03-0,05 mm um jeden Auswerferstift verwendet.
c. Auswahl des Formmaterials: PVC-Material ist äußerst korrosiv, daher muss der Formstahl aus 4Cr13, 2344, S136 und anderen rostfreien Stählen hergestellt werden, je nachdem, wie viele Produkte Sie herstellen wollen.
2. Läufer und Tore:
Sie können normale Anschnitte verwenden, aber für kleine Teile sollten Sie Nadel- oder U-Boot-Anschnitte verwenden, und für dickere Abschnitte sollten Sie Fächeranschnitte verwenden. Der kleinste Durchmesser für Nadel- oder U-Boot-Anschnitte sollte 1 mm betragen.
3. Einspritzmaschine Typ:
a. Konstruktion der Schraube: Sie sollten eine Allzweckschnecke mit niedriger Kompression und einem Kompressionsverhältnis von 2,0-2,2 verwenden. Die Schnecke sollte sich gerade schnell genug drehen, um den Schuss zu füllen, bevor sich die Form öffnet.
b. Für PVC werden normalerweise Spritzgießmaschinen mit hin- und hergehender Schnecke verwendet. Diese Maschinen benötigen Plastifizierschnecken und eine Schließkraft von 1,5 bis 2,5 Tonnen pro Quadratzoll.
4. Trocknen des PVC-Materials:
PVC kann sich mit Feuchtigkeit vollsaugen, daher muss es vor der Verwendung 1,5-2,5 Stunden bei 75-90 °C getrocknet werden.
5. Temperatur-Einstellungen:
a. Stellen Sie die Zylindertemperatur 20°C niedriger ein als die empfohlene Vorratstemperatur. Stellen Sie die Düsentemperatur 10-20 °C niedriger als die Zylindertemperatur ein. Halten Sie die Formtemperatur unter 20 °C, aber nicht über 70 °C.
b. Die Schmelztemperatur sollte zwischen 170°C und 190°C liegen. Stellen Sie die Düsentemperatur so ein, dass das geschmolzene PVC im Einspritzzylinder bleibt...
6. Einspritzdruck und -geschwindigkeit:
Einspritzdruck und -geschwindigkeit: Sie sollten 20-40% des maximal zulässigen Einspritzdrucks verwenden, mit einem Gegendruck von 0,4-0,7 MPa. Die Einspritzgeschwindigkeit sollte mittel, bei dickeren Teilen jedoch langsamer sein.
7. Bearbeitungszeit:
Die Verarbeitung von PVC-Teilen dauert in der Regel 30-60 Sekunden. Die Zeit hängt von Faktoren wie Teilegröße, Abmessungen und Werkzeugtemperaturen ab.
PVC-Spritzgießen Spezifikationen
Hier sind einige allgemeine Spezifikationen für das Spritzgießen von PVC (Polyvinylchlorid):
Materialeigenschaften:
| PVC-Harz | UPVC (nicht weichgemacht) oder CPVC (weichgemacht), je nach Anwendung |
| Dichte | 1,35-1,45 g/cm³ |
| Schmelzflussindex (MFI) | 3-15 g/10 min (je nach Sorte) |
| Vicat-Erweichungspunkt | 70-120°C |
| Zugfestigkeit | 40-60 MPa |
| Dehnung beim Bruch | 100-300% |
| Biegefestigkeit | 60-100 MPa |
Spritzgießverfahren:
| Schmelztemperatur: | 180-220°C |
| Einspritzdruck | 50-150 bar |
| Einspritzgeschwindigkeit | 10-50 mm/s |
| Abkühlungszeit | 10-30 Sekunden |
| Auswurfkraft | 5-20 kN |
Werkzeug- und Formenbau:
| Material der Form |
Formwerkstoffe aus rostfreiem Stahl (4Cr13, 2344, S136) Wählen Sie verschiedene Formmaterialien je nach Produktmenge |
| Temperatur der Form | 50-100°C |
| Kühlsystem | Wasser- oder Luftkühlung |
| Tor-Typ | Untertor, Randtor oder Ecktor |
| Auswurfsystem | Mechanischer oder hydraulischer Auswurf |
Konstruktionsrichtlinien für das PVC-Spritzgießen
Im Folgenden finden Sie einige Konstruktionsrichtlinien für das PVC-Spritzgießen. Sie helfen Ihnen, sicherzustellen, dass Ihre PVC-Spritzgussteile die erforderlichen Spezifikationen und Normen erfüllen und effizient und kostengünstig hergestellt werden.
Wanddicke: Die empfohlene Wandstärke für PVC beträgt 1,2-3,5 mm. Wenn die Wände zu dick sind, kommt es zu Einfallstellen, Verformungen und längeren Zykluszeiten. Wenn die Wände zu dünn sind, werden die Teile schwach oder füllen sich nicht vollständig aus.
Rippen: Die Rippen sollten das 0,5-0,7-fache der Nennwanddicke betragen. Die Höhe der Rippen sollte weniger als das Dreifache der Rippendicke betragen, damit Sie keine Einfallstellen erhalten.
Entwurfswinkel: Sie sollten an allen vertikalen Flächen einen Mindestschräglagenwinkel von 1-2 Grad haben, damit sich die Teile leicht herauslösen lassen. Wenn die Oberflächen strukturiert sind, benötigen Sie möglicherweise 3-5 Grad Schräglage.
Ecken und Kanten: Verwenden Sie keine scharfen Ecken. Verwenden Sie stattdessen abgerundete Ecken, die mindestens das 0,5-fache der Wandstärke betragen. Auf diese Weise kommt es nicht zu Spannungskonzentrationen und das Material fließt besser.
Chefs und Themen: Sie sollten Gewindeeinsätze verwenden, anstatt Gewinde direkt in das Teil zu gießen. Wenn Sie integrierte Vorsprünge haben, sollten diese einen Entformungswinkel und abgerundete Ecken haben.
Was sind die Anwendungen des PVC-Spritzgießens?
Das PVC-Spritzgießen ist ein vielseitiges Verfahren, mit dem alle möglichen Dinge hergestellt werden können, z. B:
Rohrverschraubungen: PVC-Spritzguss wird in der Regel zur Herstellung von Rohrformstücken wie Bögen, T-Stücken, Kupplungen und Adaptern für Sanitär- und Rohrleitungssysteme verwendet.
Elektrische Komponenten: PVC-Spritzguss wird zur Herstellung von elektrischen Bauteilen wie Steckern, Steckdosen und Schaltern für alle möglichen Industriezweige wie die Automobilindustrie, die Luft- und Raumfahrt und die Unterhaltungselektronik verwendet.
Medizinische Geräte: PVC-Spritzguss wird zur Herstellung von medizinischen Geräten wie Spritzen, Reagenzgläsern und medizinischen Schläuchen für die Gesundheitsindustrie verwendet.
Möbel: PVC-Spritzguss wird zur Herstellung von Möbelteilen wie Stuhlbeinen, Tischgestellen und Schrankteilen für die Möbelindustrie verwendet.
Spielzeug und Spiele: PVC-Spritzguss wird in der Spielzeugindustrie zur Herstellung von Spielzeug und Spielen wie Actionfiguren, Puppen und Brettspielfiguren verwendet.
Landwirtschaftliche Geräte: PVC-Spritzguss wird zur Herstellung von landwirtschaftlichen Geräten wie Bewässerungssystemen, landwirtschaftlichen Geräten und Geräten für die Tierhaltung in der Agrarindustrie verwendet.
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