El código abreviado del polimetilmetacrilato para la producción de PMMA moldeo por inyección, conocido comúnmente como plexiglás, presenta una excelente transmisión lumínica: deja pasar más del 92% de la luz solar y hasta el 73.5% de la radiación ultravioleta.
Alta resistencia mecánica, cierta resistencia al calor y al frío, resistencia a la corrosión, buenas propiedades aislantes, estabilidad dimensional, fácil de moldear, textura quebradiza, fácil de disolver en disolventes orgánicos, la dureza de la superficie no es suficiente, fácil de frotar el pelo, se puede utilizar para piezas estructurales transparentes que requieren una cierta resistencia, como vasos de aceite, luces, piezas de instrumentos, lentes ópticas, regalos decorativos, etc.
Tipos de materiales de PMMA
El plexiglás puede dividirse en cuatro tipos según su aspecto.
El plexiglás incoloro y transparente es el material más común y utilizado.
1. Plexiglás transparente de color: comúnmente conocido como placa de color. La transmisión de la luz es suave, y las cajas de luz y artesanías hechas de ella hacen que la gente se sienta cómoda y generosa.
2. El plexiglás coloreado se divide en tres tipos: coloreado transparente, coloreado translúcido y coloreado opaco. El plexiglás magnético no es tan brillante como el plexiglás nacarado, es frágil y se rompe con facilidad; resulta adecuado para fabricar esferas, cajas, equipos médicos y materiales para modelar personas y animales.
Plexiglás transparente: alta transparencia, adecuado para producir lámparas y luminarias mediante moldeo por inyección de PMMA. Las lámparas de araña fabricadas con él son exquisitas y cristalinas.
El plexiglás translúcido es similar al vidrio esmerilado, con reflejos suaves, y las artesanías hechas con él hacen que la gente se sienta cómoda y generosa.
3. Plexiglás nacarado: se fabrica añadiendo polvo nacarado o polvo fluorescente al plexiglás general.
Este tipo de plexiglás tiene buen color y brillo y un acabado superficial elevado. Su forma exterior se prensa en caliente mediante el molde de inyección y, aun después de esmerilarlo y pulirlo, conserva el patrón moldeado por inyección, creando un efecto artístico único.
Puede utilizarse para fabricar personajes, modelos de animales, marcas comerciales, decoraciones y material promocional y de exposición.
4. plexiglás en relieve: dividido en transparente, translúcido incoloro, frágil, fácil de romper, que se utiliza en puertas y ventanas interiores y otros decorativos, con las características tanto de forma transparente, pero no transparente, por lo general se utiliza en particiones interiores o puertas y ventanas que separan el interior.
Principales características del material PMMA
El polimetacrilato de metilo, conocido comúnmente como plexiglás y abreviado como PMMA, tiene las ventajas de su gran transparencia, bajo precio y fácil mecanizado, y se utiliza a menudo como alternativa al vidrio.
El plexiglás es un importante termoplástico desarrollado anteriormente, con transparencia, estabilidad y resistencia a la intemperie, fácil de teñir, fácil de procesar, bella apariencia, y tiene una amplia gama de aplicaciones en la industria de la construcción.
Alta transparencia
El plexiglás es el mejor material polímero transparente, con un índice de transmisión de luz de 92%, superior al del vidrio.
La lámpara de la lámpara solar llamada sol artificial pequeño está hecha de cuarzo, lo cual se debe a que el cuarzo puede transmitir completamente la luz ultravioleta. El vidrio ordinario sólo puede transmitir 0,6% de luz ultravioleta, pero el plexiglás puede transmitir 73%.
Alta resistencia mecánica
La masa molecular relativa del plexiglás es de unos 2 millones, que es un compuesto polimérico de cadena larga, y la cadena que forma la molécula es muy blanda, por lo que la resistencia del plexiglás es relativamente alta, y la resistencia al estiramiento y al impacto es de 7 a 18 veces superior a la del vidrio ordinario.
Existe un tratamiento de calentamiento y estiramiento del plexiglás, en el que los segmentos de la cadena molecular se disponen de forma muy ordenada, de modo que el material presenta un aumento significativo de la tenacidad.
Con un clavo en este plexiglás, aunque el clavo penetre, el plexiglás no produce grietas. Este tipo de plexiglás tampoco se rompe en pedazos tras ser atravesado por balas.
Por tanto, el tratamiento de estiramiento del plexiglás puede utilizarse como cristal antibalas, pero también como cubierta de la cabina de los aviones militares.
Peso ligero
La densidad del plexiglás es de 1,18 g/cm3; con el mismo tamaño del material, su peso es sólo la mitad del vidrio ordinario, el aluminio metálico (un metal ligero) 43%.
Fácil de procesar
El plexiglás no solo puede cortarse en torno, perforarse y unirse con acetona, cloroformo, etc. para formar diversos objetos; también puede transformarse, desde grandes cubiertas de cabina de avión hasta dentaduras y soportes dentales, mediante soplado, inyección, extrusión y otros métodos de fabricación por moldeo de plásticos.
Propiedades físicas de los materiales de PMMA
El polimetacrilato de metilo tiene buenas propiedades mecánicas en general, y está a la vanguardia de los plásticos de uso general. Las resistencias a la tracción, la flexión y la compresión son superiores a las de las poliolefinas, pero también a las del poliestireno y el cloruro de polivinilo, etc. La resistencia al impacto es menor, pero también ligeramente mejor que la del poliestireno.
Las propiedades mecánicas, como la tracción, la flexión y la compresión, son superiores en el caso de las planchas de polimetacrilato de metilo polimerizado de ontología moldeada (por ejemplo, las planchas de plexiglás para la aviación), que pueden alcanzar el nivel de los plásticos técnicos como la poliamida y el policarbonato.
En general, la resistencia a la tracción del polimetacrilato de metilo puede alcanzar el nivel de 50-77MPa, la resistencia a la flexión puede alcanzar 90-130MPa, el límite superior de estos datos de rendimiento ha alcanzado o incluso superado algunos plásticos de ingeniería.
Su alargamiento a la rotura es de sólo 2%-3%, por lo que sus propiedades mecánicas son básicamente de plástico duro y quebradizo, y tiene sensibilidad a la entalla, fácil de agrietarse bajo tensión, pero la fractura no es tan aguda y desigual como la del poliestireno y el vidrio inorgánico ordinario.
40℃ es una temperatura de transición secundaria, que equivale a la temperatura a la que el grupo metilo lateral empieza a desplazarse, más allá de 40℃, la tenacidad y ductilidad del material mejoran. La dureza superficial del polimetacrilato de metilo es baja y se raya con facilidad.
La resistencia del polimetacrilato de metilo está relacionada con el tiempo de acción de la tensión, y disminuye con el aumento del tiempo de acción. Las propiedades mecánicas del polimetacrilato de metilo (plexiglás orientado) tras la orientación por tracción mejoran significativamente, y también mejora la sensibilidad a la entalla.
La resistencia al calor del polimetacrilato de metilo no es alta, y aunque su temperatura de transición vítrea alcanza los 104°C, la temperatura máxima de uso continuo varía entre 65°C y 95°C con diferentes condiciones de trabajo, la temperatura de deflexión térmica es de unos 96°C (1,18 MPa), y el punto de reblandecimiento Vicat es de unos 113°C.
La resistencia al calor puede mejorarse mediante copolimerización del monómero con metacrilato de acrilato o acrilato de biséster de glicol.
La resistencia al frío del polimetacrilato de metilo también es escasa, con una temperatura de fragilidad de unos 9,2°C.
La estabilidad térmica del polimetacrilato de metilo es media, mejor que la del cloruro de polivinilo y el poliformaldehído, pero menor que la de la poliolefina y el poliestireno, la temperatura de descomposición térmica es ligeramente superior a 270 ℃, su temperatura de fluidez es de unos 160 ℃, por lo que todavía existe una amplia gama de temperatura de procesamiento de la masa fundida.
La conductividad térmica y la capacidad calorífica específica del polimetacrilato de metilo son medias en plásticos, 0,19W/CM.K y 1464J/Kg.K respectivamente.
Propiedades químicas de los materiales de PMMA
Resistencia a los reactivos químicos y a los disolventes
El PMMA es resistente a los ácidos inorgánicos diluidos, pero los ácidos inorgánicos concentrados pueden hacer que se erosione, resistente a los álcalis, pero el hidróxido de sodio caliente y el hidróxido de potasio pueden hacer que se lixivie, resistente a las sales y las grasas, resistente a los hidrocarburos alifáticos, insoluble en agua, metanol, glicerol, etc., pero puede absorber la hinchazón del alcohol y producir grietas por tensión, no es resistente a las cetonas, los hidrocarburos clorados y los hidrocarburos aromáticos.
Su parámetro de solubilidad es de aproximadamente 18,8(J/CM3)1/2 , y puede disolverse en muchos hidrocarburos clorados y aromáticos, como dicloroetano, tricloroetileno, cloroformo, tolueno, etc. El acetato de vinilo y la acetona también pueden disolverlo.
El polimetacrilato de metilo presenta una buena resistencia a gases como el ozono y el dióxido de azufre.
Resistencia a la intemperie
El polimetacrilato de metilo tiene una excelente resistencia al envejecimiento atmosférico. Sus probetas se someten a ensayo de envejecimiento natural durante 4 años, con cambio de peso, ligera disminución de la resistencia a la tracción y la transmisión luminosa, ligero amarilleamiento del color, disminución más evidente de la resistencia a las rayas plateadas y ligero aumento de la resistencia al impacto, y casi ningún cambio en otras propiedades físicas.
Inflamabilidad
El polimetacrilato de metilo es muy fácil de quemar, y el índice de oxígeno final es de sólo 17,3.
Proceso de moldeo por inyección de PMMA
Tratamiento del plástico
El PMMA presenta cierta absorción de agua, con una tasa que alcanza 0.3-0.4%, y para fabricar por moldeo por inyección debe estar por debajo de 0.1%, normalmente 0.04%.
La presencia de agua hace que en la masa fundida aparezcan burbujas, líneas de aire, disminución de la transparencia, etc. Por lo tanto, debe secarse.
La temperatura de secado es de 80-90°C y el tiempo es de 3 horas o más.
El material reciclado se puede utilizar 100% en algunos casos, la cantidad real depende de los requisitos de calidad, por lo general puede ser más de 30%, el material reciclado debe evitar la contaminación de lo contrario afectará a la transparencia y la naturaleza del producto acabado.
Selección de máquinas de moldeo por inyección
El PMMA no impone requisitos especiales a la máquina de moldeo por inyección. Debido a su elevada viscosidad de fusión, se necesitan canales de husillo más profundos y orificios de boquilla de mayor diámetro.
Si se requiere una alta resistencia del producto, debe utilizarse un husillo con una relación de aspecto mayor para plastificar a baja temperatura. Además, el moldeo por inyección de PMMA debe utilizar una tolva seca para almacenar el material.
Diseño de moldes y compuertas
La temperatura del molde puede ser de 60℃-80℃, el diámetro del canal de flujo principal debe coincidir con el cono interior, el mejor ángulo es de 5° a 7°.
Si desea inyectar productos de 4mm o más, el ángulo debe ser de 7°, el diámetro del canal de flujo principal debe ser de 8 a 10mm, la longitud total de la compuerta no debe exceder de 50mm, para productos con espesor de pared inferior a 4mm, el diámetro del canal de flujo debe ser de 6-8mm.
Para los productos con un grosor de pared superior a 4 mm, el diámetro del canal debe ser de 8-12 mm. Para las compuertas en forma de borde, abanico y colgante, la profundidad debe ser de 0,7-0,9t (t es el grosor de la pared del producto), y el diámetro de las compuertas en forma de aguja debe ser de 0,8-2mm; para baja viscosidad debe utilizarse un tamaño menor.
Los agujeros de ventilación comunes son de 0,05 a 0,07 mm de profundidad y 6 mm de ancho.La pendiente de desmoldeo está entre 30′-1 ° cavidad parte 35′-1°30 °.
Temperatura de fusión
Puede medirse por el método de inyección de aire: de 210℃-270℃, según la información facilitada por el proveedor.
Temperatura de inyección
Disponible para inyección rápida, pero para evitar tensiones internas elevadas, es aconsejable utilizar inyección multietapa, como lenta-rápida-lenta, etc. Cuando se inyectan piezas gruesas, se utiliza la velocidad lenta.
Tiempo de retención
Si la temperatura es de 260℃, el tiempo de retención no debe superar los 10 minutos como máximo, si la temperatura es de 270℃, el tiempo de retención no debe superar los 8 minutos.
¿Cuáles son las condiciones del proceso de moldeo por inyección de PMMA?
Rendimiento del proceso de moldeo de PMMA
1. PMMA contiene metilo lado polar, hay una absorción de humedad más evidente, la tasa de absorción de humedad es generalmente 0,3%- 0,4%, por lo que el moldeo se debe secar antes, las condiciones de secado para 80 ~ 85 ℃, 4 ~ 5h.
2. Viscosidad de la masa fundida de PMMA es alta, la velocidad de enfriamiento es más rápido, las piezas de plástico son fáciles de producir tensión interna, después del moldeo para ser post-tratamiento.
3. El PMMA es un material amorfo; su tasa de contracción de moldeo por inyección y su margen de variación son pequeños, generalmente del 0.5%-0.8%, por lo que ofrece alta precisión.
4. Debido a la escasa fluidez de la masa fundida de PMMA, para facilitar el llenado de la masa fundida deben utilizarse compuertas de gran tamaño.
5. La masa fundida de PMMA tiene evidentes características de fluido no newtoniano, la viscosidad de la masa fundida aumentará con la velocidad de cizallamiento y disminuirá significativamente, la viscosidad de la masa fundida es sensible a los cambios de temperatura.
6. Para reducir la viscosidad de la masa fundida de PMMA, se puede aumentar la presión de moldeo y la temperatura del material para obtener una mejor fluidez.
7. El PMMA tiene un amplio intervalo de temperaturas de procesamiento por moldeo por inyección: comienza a fluir a 160 ℃ y se descompone a 270 ℃.
8. Para facilitar el flujo de la masa fundida de PMMA, la sección transversal de la compuerta del molde debe ser corta y gruesa, no utilizar una compuerta de sección ancha y fina.
Las principales condiciones de moldeo por inyección de PMMA
Temperatura del barril
La estabilidad térmica del moldeo por inyección de PMMA es media y la temperatura de descomposición térmica es ligeramente superior a 270℃. Por lo general, en una máquina de moldeo por inyección de tornillo, la temperatura del cilindro se controla a 180~230℃, mientras que en una máquina de émbolo es unos 20℃ superior a la de tornillo. La temperatura de la boquilla es aproximadamente 20℃ inferior a la del cilindro.
Temperatura del molde
Como la masa fundida de PMMA se enfría rápidamente, las piezas generan tensiones internas con facilidad; por ello, la temperatura del molde de inyección debe controlarse estrictamente y suele mantenerse entre 40~80℃.
Presión de inyección
Como la viscosidad del PMMA fundido es alta y su fluidez es deficiente, la presión de moldeo por inyección debe ser elevada; la presión de inyección suele controlarse entre 80-120MPa y la presión de mantenimiento entre 40-60MPa.
Proceso de moldeo por inyección de plástico PMMA y precauciones
Secado del plástico PMMA
El PMMA presenta cierta absorción de agua, cuya tasa alcanza el 0.3-0.4%, y para el moldeo por inyección de PMMA la humedad debe ser inferior al 0.1%, normalmente del 0.04%.
La presencia de agua hace que en la masa fundida aparezcan burbujas, líneas de aire, disminuya la transparencia, etc. Por lo tanto, debe secarse. La temperatura de secado es de 80-90°C y el tiempo es de 3 horas o más.
Material reciclado se puede utilizar 100% en algunos casos, la cantidad real depende de los requisitos de calidad, por lo general puede ser más de 30%, material reciclado para evitar la contaminación de lo contrario afectará a la transparencia y la naturaleza del producto acabado.
Selección de máquinas de moldeo por inyección de plástico PMMA
El PMMA no presenta requisitos especiales para la máquina de moldeo por inyección. Debido a su elevada viscosidad en estado fundido, requiere ranuras de husillo más profundas y orificios de boquilla de inyección de mayor diámetro.
Si los requisitos de resistencia del producto son elevados, es necesario utilizar una mayor relación longitud-diámetro del husillo para realizar la plastificación a baja temperatura. Además, el moldeo por inyección de plástico PMMA debe utilizar una tolva seca para almacenar el material.
Diseño de moldes y compuertas
La temperatura de los moldes de inyección puede ser de 60℃-80℃. El diámetro del canal principal debe corresponder con la conicidad interior; el mejor ángulo es de 5° a 7° y, si se inyectan productos de 4mm o más, debe ser de 7°.
El diámetro del canal principal debe ser de 8 a 10 mm y la longitud total de la compuerta no debe superar los 50 mm. Para productos de moldes de plástico con un espesor de pared inferior a 4 mm, el diámetro del canal debe ser de 6–8 mm.
El diámetro del canal debe ser de 8-12 mm. La profundidad del borde, el abanico y la compuerta colgante debe ser de 0,7 a 0,9t (t es el grosor de la pared del producto), y el diámetro de la compuerta en forma de aguja debe ser de 0,8 a 2mm; se debe elegir un tamaño menor para baja viscosidad.
Los orificios de ventilación comunes están dentro de 0,05 de profundidad y 6 mm de ancho, con una pendiente de liberación de 30′-1° parte de la cavidad entre 35′-1°30°.
Temperatura de fusión del plástico PMMA
Puede medirse mediante el método de inyección al aire: de 210℃~270℃, según la información proporcionada por el proveedor. Retire el asiento trasero para que la boquilla de la máquina de moldeo por inyección se separe del casquillo del canal principal y después plastifique manualmente la inyección, lo que constituye la inyección al aire.
Velocidad de inyección de plástico PMMA y tiempo de permanencia
Apto para una producción rápida mediante moldeo por inyección, pero para evitar un alto grado de tensión interna se recomienda utilizar una inyección multietapa, por ejemplo lenta-rápida-lenta, y una velocidad baja al inyectar piezas gruesas.
Nota: Si la temperatura es de 260℃, el tiempo de retención no debe superar los 10 minutos como máximo, si la temperatura es de 270℃, el tiempo de retención no debe superar los 8 minutos.
Ventajas e inconvenientes del material PMMA
Acrílico, también conocido como PMMA o plexiglás ventajas es el mejor material nuevo para la fabricación de artículos sanitarios después de la cerámica, en comparación con los materiales cerámicos tradicionales, acrílico, además de la incomparable alto brillo, existen las siguientes ventajas.
Las ventajas del material PMMA
1. Estética del plexiglás: efecto espejo, artesanía exquisita, sin arrugas, sin costuras;
2. El efecto visual del plexiglás: varios colores, fuerte impacto visual.
3. Transmisión de luz del plexiglás: la tasa de transmisión de luz puede alcanzar 96%, excelente tasa de transmisión de luz, luz suave.
4. Resistencia al impacto del plexiglás: más de 200 veces que los productos de vidrio ordinarios, casi sin riesgo de rotura;
5. La durabilidad de plexiglás: el producto tiene muy buena protección para la fuente de luz incorporada, la ampliación de la vida útil de los productos de la fuente de luz;
6. Resistencia a la intemperie de plexiglás: Puede mantener el color durante mucho tiempo, y la buena calidad de la placa se puede utilizar hasta 6-13 años;
7. El plexiglás es resistente a las llamas: no produce combustión espontánea y es autoextinguible;
8. Ahorro de energía de plexiglás: muy buena transmisión de luz, relativamente reducir la fuente de luz, ahorrar electricidad, reducir el costo de uso;
9. Razonabilidad del plexiglás: diseño razonable y a prueba de lluvia y humedad, estructura abierta, fácil de limpiar y mantener, etc.
Las desventajas del material PMMA
Debido a la dificultad de la producción de acrílico, de alto costo, por lo que hay muchos sustitutos de baja calidad y bajo costo en el mercado.
Estos sustitutos también se conocen como “acrílico”, de hecho, es el tablero orgánico ordinario o tablero compuesto también conocido como tablero sándwich.
Tablero orgánico ordinario con vidrio orgánico ordinario agrietado material más pigmento de fundición y se convierten, la dureza de la superficie es baja, fácil a desvanecerse, con lijado fino efecto de pulido es pobre.
Paneles compuestos sólo una capa muy delgada de superficie acrílica, el medio es de plástico ABS, el uso de la expansión térmica y la contracción es fácil a la delaminación.
Verdadero o falso acrílico, se puede identificar a partir de la sección transversal de la placa de la sutil diferencia de color y efecto de pulido.
Ámbitos de aplicación del material PMMA
Plexiglás es ampliamente utilizado, no sólo en el comercio, la industria ligera, la construcción, la industria química y así sucesivamente. Y la producción de plexiglás, en la decoración de publicidad, modelo de arena es muy ampliamente utilizado, tales como: signos, vallas publicitarias, paneles de caja de luz y paneles de letras chinas e inglesas.
La selección del material depende del diseño de modelado, qué tipo de modelado, con qué tipo de plexiglás, el color, la variedad debe ser probado repetidamente para hacer el mejor efecto. Con un buen diseño de modelado, sino que también se basan en el procesamiento cuidadoso y la producción, con el fin de convertirse en una hermosa artesanía.
1. Aplicaciones arquitectónicas: ventanas, puertas y ventanas insonorizadas, cubiertas de luces, cabinas telefónicas, etc.
2. Aplicación publicitaria: caja de luz, rótulo, señalización, expositor, etc.
3. Aplicaciones de transporte: trenes, automóviles y otras puertas y ventanas de vehículos, etc.
4. Aplicaciones médicas: incubadoras de bebés, instrumental médico quirúrgico diverso Productos civiles: sanitarios, artesanía, cosméticos, soportes, acuarios, etc.
5. Aplicaciones industriales: placas y cubiertas de superficies de instrumentos, etc.
6. Aplicaciones de iluminación: lámparas fluorescentes, lámparas de araña, pantallas de farolas, etc.
7. Aplicaciones domésticas: platos de fruta, cajas de pañuelos, cuadros de arte acrílico y otros productos domésticos de uso diario.
Resumen
Este blog presenta los tipos de plástico de ingeniería PMMA, sus propiedades, el proceso de moldeo por inyección personalizado, la selección de equipos, el modelado del producto y las consideraciones de diseño del molde en la producción real, así como soluciones a defectos comunes.
En la selección real del PMMA y la producción de piezas moldeadas por inyección, se recomienda elegir un fabricante de moldes de inyección con experiencia y un proveedor de productos moldeados por inyección que aconsejen el PMMA apropiado conforme al uso, los requisitos funcionales, la apariencia y otros aspectos, para garantizar la correcta ejecución del proyecto.
¿Necesita un presupuesto para su proyecto de moldeo por inyección?Obtenga precios competitivos, comentarios de DFM y un calendario de producción del equipo de ingeniería de ZetarMold.
Solicite un presupuesto gratuito → Consulte nuestra Guía completa del moldeo por inyección para obtener una visión integral.
