Stampaggio a iniezione è un processo produttivo molto diffuso, che può essere utilizzato per produrre una varietà di pezzi e prodotti. Tuttavia, nella scelta di questo processo si devono considerare diversi fattori.

PrimoÈ necessario considerare il tipo di materiale da stampare. Alcuni materiali comuni per lo stampaggio a iniezione sono più adatti di altri e alcuni tipi di materiali possono richiedere una manipolazione o una lavorazione speciale.

SecondoÈ necessario prendere in considerazione le dimensioni e la complessità del pezzo desiderato. Lo stampaggio a iniezione è adatto per la produzione di grandi quantità di pezzi relativamente semplici, ma i pezzi più complessi possono essere più adatti ad altri processi produttivi.

InfineIl costo dello stampaggio a iniezione deve essere valutato in base alle attrezzature e agli utensili. In molti casi, l'investimento iniziale in attrezzature per lo stampaggio a iniezione può essere significativo, ma il costo per pezzo è solitamente inferiore rispetto ad altri tipi di processi produttivi.

Lo stampaggio a iniezione è un processo produttivo che prevede l'iniezione di materiale fuso in una cavità dello stampo. Il materiale si raffredda e si indurisce per assumere la forma della cavità dello stampo. Stampaggio a iniezione è utilizzato in un'ampia gamma di settori, dall'automotive ai prodotti di consumo.

Quando si progetta un pezzo stampato a iniezione, è necessario tenere conto di diverse considerazioni.

In primo luogo, gli spessori delle pareti dei pezzi devono essere uniformi.

Le pareti spesse possono causare deformazioni e ritiri eccessivi, mentre quelle sottili possono causare la rottura dei pezzi.

In secondo luogo, il materiale deve essere compatibile con il processo di stampaggio a iniezione.. Alcuni materiali, come il vetro o il metallo, non possono essere iniettati nella cavità dello stampo.

In terzo luogo, le dimensioni del pezzo devono rientrare nella tolleranza della macchina per lo stampaggio a iniezione.. Se la dimensione è troppo grande o troppo piccola, il pezzo potrebbe non essere espulso correttamente dallo stampo o non soddisfare le specifiche del cliente.

Infine, lo stampo a iniezione deve essere progettato per garantire un raffreddamento e una ventilazione adeguati per evitare difetti nel pezzo finito. Considerando tutti questi fattori, il progettista può produrre un prodotto di alta qualità. pezzo stampato a iniezione che soddisfa i requisiti del cliente.

Le prestazioni dei prodotti in plastica sono determinate dall'interazione tra le proprietà del materiale e i parametri del processo di stampaggio. La scelta del materiale ha un impatto significativo sulle proprietà del prodotto, poiché le diverse materie plastiche hanno proprietà fisiche e chimiche differenti.

Anche il processo di stampaggio svolge un ruolo importante, in quanto parametri diversi possono portare a variazioni significative nel prodotto finale. Per ottenere le proprietà desiderate, i materiali e i processi di stampaggio devono essere selezionati con cura. In questo modo è possibile produrre prodotti in plastica di alta qualità che soddisfano le esigenze specifiche dell'applicazione.

Le proprietà dei prodotti in plastica sono influenzate dalle proprietà del materiale e dai parametri del processo di stampaggio, e le diverse materie plastiche richiedono parametri di processo adattati alle loro proprietà per ottenere le migliori proprietà fisiche.

I punti chiave dello stampaggio a iniezione sono i seguenti:

Restringimento dei materiali plastici

Forma e calcolo del ritiro dello stampaggio termoplastico Come descritto in precedenza, i seguenti fattori influenzano il ritiro dello stampaggio termoplastico.

a. Specie plastiche processo di stampaggio termoplastico perché c'è anche la cristallizzazione del volume della forma del cambiamento, lo stress interno, congelato nelle parti in plastica dello stress residuo, l'orientamento molecolare e altri fattori, quindi rispetto alle materie plastiche termoindurenti sono più grande ritiro, gamma di tasso di ritiro, direzionale evidente.

Inoltre, il ritiro dopo lo stampaggio, la ricottura o il trattamento di condizionamento dell'umidità è generalmente maggiore rispetto alle plastiche termoindurenti.

Numero di sequenza	Materiali plastici	Intervallo del tasso di restringimento
1	PA66	1%-2%
2	PA6	1%-1.5%
3	PA12	0.5%-2%
4	PBT	1.5%-2.8%
5	PC	0.1%-0.2%
6	POM	2%-3.5%
7	PP	1.8%-2.5%
8	PS	0.4%-0.7%
9	PVC	0.2%-0.6%
10	ABS	0.4%-0.5%

b. Caratteristiche delle parti in plastica Durante lo stampaggio, il materiale fuso e la superficie della cavità entrano in contatto con lo strato esterno e si raffreddano immediatamente per formare un guscio solido a bassa densità.

A causa della scarsa conducibilità termica della plastica, lo strato interno della parte in plastica si raffredda lentamente e forma uno strato solido ad alta densità con un forte ritiro. Pertanto, lo spessore adeguato della parete, il raffreddamento lento e lo strato ad alta densità sono caratterizzati da un forte ritiro.

Inoltre, la presenza o l'assenza di inserti e la disposizione e il numero di inserti hanno un impatto diretto sulla direzione del flusso di materiale, sulla distribuzione della densità e sulle dimensioni della resistenza al ritiro, per cui le caratteristiche delle parti in plastica sulle dimensioni del ritiro, hanno un impatto direzionale.

c. La forma, le dimensioni e la distribuzione di questi fattori influiscono direttamente sulla direzione del flusso del materiale, sulla distribuzione della densità, sulla tenuta della pressione e sull'effetto di contrazione e sul tempo di stampaggio.

Ingresso diretto, sezione trasversale dell'ingresso di grandi dimensioni (in particolare sezione trasversale più spessa) è piccolo restringimento ma direzionale, l'ingresso ampio e di breve lunghezza è piccolo direzionale. Quelli vicini all'ingresso o paralleli alla direzione del flusso di materiale avranno un grande restringimento.

d. Condizioni di stampaggio: temperatura elevata dello stampo, raffreddamento lento del materiale fuso, alta densità, ritiro, soprattutto per i materiali cristallini a causa dell'elevata cristallinità, variazione di volume, quindi ritiro maggiore.

La distribuzione della temperatura dello stampo e il raffreddamento all'interno e all'esterno delle parti in plastica e l'uniformità della densità sono anch'esse correlate e influenzano direttamente le dimensioni e la direzione del ritiro di ogni parte.

Inoltre, anche la pressione e il tempo di mantenimento hanno un impatto maggiore sul ritiro, se la pressione è elevata e il tempo è lungo il ritiro è piccolo ma direzionale.

Alta pressione di iniezione, la differenza di viscosità del materiale fuso è piccola, lo sforzo di taglio interstrato è piccolo, l'elasticità dopo il salto dello stampo, in modo che il ritiro può anche essere moderatamente ridotto, alta temperatura del materiale, ritiro, ma la direzione di piccolo.

Pertanto, anche la regolazione della temperatura dello stampo, della pressione, della velocità di iniezione e del tempo di raffreddamento durante lo stampaggio può modificare il ritiro delle parti in plastica.

Quando si progetta lo stampo, in base all'intervallo di ritiro delle varie materie plastiche, si determinano empiricamente lo spessore della parete e la forma della parte in plastica, la dimensione e la distribuzione dell'ingresso e il tasso di ritiro di ciascuna parte della parte in plastica, quindi si calcola la dimensione della cavità.

Per le parti in plastica di alta precisione e con difficoltà a cogliere il tasso di ritiro, è generalmente opportuno utilizzare i seguenti metodi per progettare lo stampo.

1. Considerare un tasso di ritiro minore per il diametro esterno della parte in plastica e un tasso di ritiro maggiore per il diametro interno, in modo da lasciare un margine di correzione dopo lo stampo di prova.

2. Prova dello stampo per determinare la forma, le dimensioni e le condizioni di stampaggio del sistema di colata.

3. Per determinare la variazione dimensionale, è necessario effettuare una post-elaborazione delle parti in plastica (la misurazione deve essere effettuata dopo 24 ore dallo stampaggio). 

4. Correggere lo stampo in base al restringimento effettivo

5. Riprovate lo stampo e correggete leggermente il valore del ritiro modificando opportunamente le condizioni del processo di progettazione per soddisfare i requisiti della parte in plastica.

I fattori che influenzano il ritiro dello stampaggio termoplastico sono i seguenti:

1. Nelle diverse varietà di plastica, il tasso di ritiro del materiale è diverso. I materiali cristallini si restringono di più, quelli amorfi si restringono e s, e maggiore è il riempimento, minore è il ritiro del materiale.

2. Le dimensioni e la struttura dello stampo per lo stampaggio della plastica. Se lo spessore uniforme della parete del pezzo stampato è troppo grande o il sistema di raffreddamento non è buono, il tasso di contrazione ne risentirà.. Inoltre, la presenza o l'assenza di inserti, la disposizione e il numero di inserti influenzano direttamente la direzione del flusso di materiale, la distribuzione della densità e le dimensioni della resistenza al ritiro.

3. La forma, le dimensioni e la distribuzione della bocca del materiale.. Questi fattori influenzano direttamente la direzione del flusso del materiale, la distribuzione della densità, l'effetto di tenuta alla pressione e di contrazione e il tempo di stampaggio.

4. Temperatura dello stampo e pressione di iniezione. Alta temperatura dello stampo e l'elevata densità della massa fusa durante lo stampaggio determinano un elevato ritiro plastico, soprattutto per le materie plastiche ad alta cristallinità. Anche la distribuzione della temperatura e l'uniformità della densità delle parti in plastica influenzano direttamente l'entità e la direzione del ritiro.

Anche la pressione di mantenimento e il tempo di mantenimento hanno un impatto sul ritiro. Se la pressione è elevata e il tempo è lungo, il ritiro è ridotto ma la direzionalità è elevata. Pertanto, anche la regolazione della temperatura dello stampo, della pressione, della velocità di iniezione e del tempo di raffreddamento durante lo stampaggio può modificare il ritiro delle parti in plastica.

Quando si progetta lo stampo, in base all'intervallo di ritiro delle varie materie plastiche, si determinano empiricamente lo spessore della parete e la forma della parte in plastica, la dimensione e la distribuzione dell'ingresso e il tasso di ritiro di ciascuna parte della parte in plastica, quindi si calcola la dimensione della cavità.

Per le parti in plastica di alta precisione e con difficoltà a cogliere il tasso di ritiro, è generalmente opportuno utilizzare i seguenti metodi per progettare lo stampo.

a) Considerare un piccolo tasso di ritiro inferiore per il diametro esterno delle parti in plastica e un tasso di ritiro maggiore per il diametro interno, per lasciare spazio alla correzione dopo la prova stampo.

b) Stampo di prova per determinare la forma, le dimensioni e le condizioni di stampaggio del sistema di colata.

c) Le parti in plastica da trattare saranno sottoposte a post-trattamento per determinare la variazione dimensionale (la misurazione deve essere effettuata dopo 24 ore dallo stampaggio).

d) Correggere lo stampo in base al ritiro effettivo.

e) Lo stampo viene nuovamente testato e il valore di ritiro può essere leggermente corretto per soddisfare i requisiti del pezzo stampato modificando le condizioni di processo in modo appropriato.

Fluidità della materia plastica

a. Dimensione della fluidità termoplastica, in genere dalla dimensione del peso molecolare, dall'indice di fusione, dalla lunghezza del flusso della linea a spirale di Archimede, dalla viscosità delle prestazioni e dal rapporto di flusso (lunghezza del processo / spessore della parete di plastica), nonché da una serie di indici da analizzare.

Piccolo peso molecolare, ampia distribuzione del peso molecolare, scarsa regolarità della struttura molecolare, alto indice di fusione, lunga lunghezza del flusso a spirale, piccola viscosità delle prestazioni, il rapporto di flusso è buono, lo stesso nome della plastica deve controllare le sue istruzioni per determinare la sua liquidità è adatto per lo stampaggio a iniezione.

In base ai requisiti di progettazione degli stampi, la fluidità delle materie plastiche comunemente utilizzate può essere suddivisa approssimativamente in tre categorie.

1. Buona fluidità PA, PE, PS, PP, CA, poli (4) metil aglioene.

2. resine della serie polistirene a media fluidità (come ABS, AS), PMMA, POM, etere di polifenilene.

3. PC di scarsa fluidità, PVC duro, polifenilene etere, polisolfone, poliaril solfone, fluoroplastiche.

b. La fluidità di varie materie plastiche cambia anche a causa di vari fattori di stampaggio, i principali dei quali influenzano i seguenti.

1. La temperatura del materiale aumenta la fluidità, ma anche le diverse materie plastiche variano: PS (soprattutto resistente agli urti e con un valore MFR più elevato), PP, PE, PMMA, polistirene modificato (come ABS, AS), PC, CA e altre materie plastiche presentano fluidità al variare della temperatura. Per PE e POM, l'aumento o la diminuzione della temperatura ha un effetto minore sulla sua liquidità. Per questo motivo, la temperatura deve essere regolata per controllare la fluidità.

2. La pressione di iniezione aumenta, il materiale fuso è soggetto a taglio e anche la liquidità aumenta, in particolare PE e POM sono più sensibili, quindi è opportuno regolare la pressione di iniezione per controllare la liquidità durante lo stampaggio.

3. La struttura dello stampo, la forma del sistema di colata, le dimensioni, il layout, la progettazione del sistema di raffreddamento, la resistenza al flusso del materiale fuso (come la finitura superficiale, lo spessore della sezione trasversale del canale, la forma della cavità, il sistema di scarico) e altri fattori influenzano direttamente l'effettiva liquidità del materiale fuso nella cavità, dove il materiale fuso per ridurre la temperatura e aumentare la resistenza al flusso della liquidità sarà ridotto.

La progettazione dello stampo deve basarsi sulla fluidità della plastica utilizzata e scegliere una struttura ragionevole. Durante lo stampaggio, possiamo anche controllare la temperatura del materiale, la temperatura dello stampo e la pressione di iniezione, la velocità di iniezione e altri fattori per regolare correttamente la situazione di riempimento per soddisfare le esigenze di stampaggio.

La cristallinità dei materiali plastici

Le materie termoplastiche possono essere suddivise in due categorie: plastiche cristalline e non cristalline (dette anche amorfe), a seconda che il fenomeno della cristallizzazione si verifichi o meno durante la condensazione.

Il cosiddetto fenomeno della cristallizzazione è il passaggio della plastica dallo stato fuso alla condensazione, le molecole dal movimento indipendente, completamente in uno stato di assenza di ordine, si trasformano in molecole che smettono di muoversi liberamente, secondo una posizione leggermente fissa, e la tendenza a trasformare la disposizione molecolare in un modello regolare di fenomeno.

Come criterio per distinguere l'aspetto di questi due tipi di plastica in base alla trasparenza delle parti in plastica a parete spessa, il materiale generalmente cristallino è opaco o traslucido (come il POM, ecc.), mentre il materiale amorfo è trasparente (come il PMMA, ecc.).

Esistono tuttavia delle eccezioni, come il poli (4) metilgarouleina, che è una plastica cristallina ma ha un'elevata trasparenza, e l'ABS, che è un materiale amorfo ma non è trasparente.

Nella progettazione degli stampi e nella selezione di stampaggio a iniezione Per quanto riguarda le macchine, è necessario tenere presente i seguenti requisiti e considerazioni per le plastiche cristalline.

1. È necessario più calore per portare la temperatura del materiale alla temperatura di stampaggio, quindi utilizzare apparecchiature con una grande capacità di plastificazione.

2. Il calore rilasciato durante il raffreddamento e il rinvenimento è elevato e deve essere completamente raffreddato.

3. La differenza di peso specifico tra lo stato fuso e lo stato solido è grande, il ritiro di stampaggio è grande, è facile che si verifichino restringimenti e porosità.

4. Raffreddamento rapido, bassa cristallinità, piccolo ritiro ed elevata trasparenza. La cristallinità è correlata allo spessore della parete delle parti in plastica; lo spessore della parete è caratterizzato da raffreddamento lento, alta cristallinità, alto ritiro e buone proprietà fisiche. Pertanto, il materiale cristallino deve essere richiesto per controllare la temperatura dello stampo.

5. Anisotropia significativa ed elevata tensione interna. Le molecole non cristallizzate tendono a continuare a cristallizzare dopo lo stampaggio e si trovano in uno stato di squilibrio energetico, soggette a deformazioni e deformazioni.

6. L'intervallo di temperatura di cristallizzazione è ristretto, ed è facile iniettare il materiale non fuso nel stampo a iniezione o bloccare l'ingresso.

Plastica sensibile al calore e di facile idrolisi

a. Sensibile al calore si riferisce ad alcune materie plastiche che sono più sensibili al calore, il calore ad alte temperature per un lungo periodo o la sezione trasversale della porta di alimentazione è troppo piccola, l'effetto di taglio è grande, la temperatura del materiale aumenta suscettibile di scolorimento, degradazione, tendenza alla decomposizione, con questa caratteristica di plastica chiamata plastica sensibile al calore. Come il PVC duro, il cloruro di polivinile, il copolimero di acetato di vinile, il POM, il trifluoruro di polivinile, ecc.

Le plastiche termosensibili producono monomeri, gas, solidi e altri sottoprodotti durante la decomposizione, in particolare alcuni gas di decomposizione che sono irritanti, corrosivi o tossici per il corpo umano, le attrezzature e le muffe.

Pertanto, la progettazione dello stampo, la selezione di stampaggio a iniezione macchina e stampaggio dovrebbe prestare attenzione, dovrebbe utilizzare la macchina di stampaggio a iniezione screwmolding, versando la sezione del sistema dovrebbe essere grande, stampo e barile dovrebbe essere cromato, non ci dovrebbe essere * angolo materiale stagnante, deve controllare rigorosamente la temperatura di stampaggio, plastica per aggiungere stabilizzatori per indebolire le sue prestazioni sensibili al calore.

b. Alcune materie plastiche (come il PC) si decompongono ad alta temperatura e pressione anche se contengono una piccola quantità di acqua; questa proprietà è chiamata idrolisi facile, che deve essere riscaldata ed essiccata in anticipo.

Cricche da stress e rottura della fusione

a. Alcune materie plastiche sono sensibili alle sollecitazioni, facili da produrre stress interno, fragili e facili da incrinare, le parti in plastica sotto l'azione di forze esterne o nel ruolo del solvente che il fenomeno di cracking.

Per questo motivo, oltre all'aggiunta di additivi alle materie prime per migliorare la resistenza alle cricche, le materie prime dovrebbero prestare attenzione alla scelta di condizioni di stampaggio asciutte e ragionevoli per ridurre lo stress interno e aumentare la resistenza alle cricche. Inoltre, si dovrebbe scegliere una forma ragionevole delle parti in plastica e non si dovrebbero impostare gli inserti e altre misure per ridurre al minimo la concentrazione di stress.

La progettazione dello stampo dovrebbe aumentare la pendenza del rilascio dello stampo, scegliere una porta di alimentazione ragionevole e un meccanismo di espulsione, lo stampaggio dovrebbe essere appropriato per regolare la temperatura del materiale, la temperatura dello stampo, la pressione di iniezione e il tempo di raffreddamento, e cercare di evitare parti in plastica troppo fredde e fragili quando il rilascio dello stampo, stampaggio parti in plastica dovrebbe anche essere sottoposto a post-trattamento per migliorare l'anticorrosione, eliminare le tensioni interne e impedire il contatto con i solventi.

b. Quando una certa portata del polimero fuso, a temperatura costante attraverso il foro dell'ugello, supera un certo valore, la superficie del fuso si presenta in fessure laterali chiamate rottura del fuso, l'aspetto e le proprietà fisiche delle parti in plastica. Pertanto, nella selezione di polimeri ad alta portata di fusione, ecc. è necessario aumentare la sezione trasversale dell'ugello, del canale di colata e dell'ingresso, ridurre la velocità di iniezione e aumentare la temperatura del materiale.

Prestazioni termiche e velocità di raffreddamento

a. Le varie materie plastiche hanno proprietà termiche diverse, come il calore specifico, la conducibilità termica e la temperatura di deflessione del calore. Un calore specifico elevato richiede molto calore durante la plastificazione, quindi è necessario utilizzare un stampaggio a iniezione con una grande capacità di plastificazione.

Il tempo di raffreddamento delle materie plastiche con un'elevata temperatura di deformazione termica può essere breve e lo stampo può essere rilasciato in anticipo, ma la deformazione da raffreddamento deve essere evitata dopo il rilascio dello stampo.

La velocità di raffreddamento delle materie plastiche a bassa conducibilità termica è lenta (ad esempio, la velocità di raffreddamento dei polimeri ionici, ecc. è estremamente lenta), pertanto è necessario raffreddarle completamente e rafforzare l'effetto di raffreddamento dello stampo.

Gli stampi a canale caldo sono adatti a materie plastiche con basso calore specifico e alta conducibilità termica. Le materie plastiche con elevato calore specifico, bassa conducibilità termica, bassa temperatura di deviazione del calore e bassa velocità di raffreddamento non sono adatte allo stampaggio ad alta velocità. stampaggio a iniezione e il raffreddamento dello stampo deve essere rafforzato.

b. In base alle caratteristiche dei vari tipi di plastica e alla forma delle parti in plastica, è necessario mantenere una velocità di raffreddamento adeguata. Pertanto, lo stampo deve essere dotato di un sistema di riscaldamento e raffreddamento in base ai requisiti di stampaggio per mantenere una certa temperatura dello stampo.

Quando la temperatura del materiale fa aumentare la temperatura dello stampo, è necessario raffreddarlo per evitare la deformazione delle parti in plastica dopo lo stampaggio, abbreviare il ciclo di stampaggio a iniezione e ridurre la cristallinità.

Quando il calore residuo della plastica non è sufficiente a mantenere lo stampo a una certa temperatura, lo stampo deve essere dotato di un sistema di riscaldamento per mantenere lo stampo a una certa temperatura per controllare la velocità di raffreddamento, garantire la fluidità, migliorare le condizioni di riempimento o controllare le parti in plastica per farle raffreddare lentamente, evitare un raffreddamento non uniforme all'interno e all'esterno delle parti in plastica a parete spessa e migliorare la cristallinità, ecc.

Per ottenere una buona fluidità, un'ampia area di stampaggio e una temperatura del materiale non uniforme, a volte è necessario utilizzare il riscaldamento o il raffreddamento alternati o il riscaldamento e il raffreddamento parziali in base alla situazione di stampaggio delle parti in plastica. Per questo motivo, lo stampo deve essere dotato del corrispondente sistema di raffreddamento o riscaldamento.

Assorbimento dell'umidità

La presenza di vari additivi nelle materie plastiche comporta un diverso grado di affinità con l'acqua, per cui le materie plastiche possono essere ampiamente suddivise in igroscopiche, idroadesive e non assorbenti, e non sono facili da far aderire all'acqua.

Le plastiche comuni con un forte assorbimento di umidità sono PMMA, PA, PC, ABS e così via. Le materie plastiche con scarso assorbimento di umidità sono il PE, il PP, il PS, la plastica al fluoro, ecc.

Il contenuto d'acqua nel materiale deve essere controllato entro i limiti consentiti, altrimenti l'acqua si trasformerà in gas o in idrolisi ad alta temperatura e pressione, causando la formazione di bolle sulla resina plastica, la diminuzione della liquidità, l'aspetto e le proprietà meccaniche.

Pertanto, le materie plastiche che assorbono l'umidità devono essere preriscaldate secondo i requisiti dei metodi di riscaldamento e delle specifiche appropriate per evitare il riassorbimento dell'umidità durante l'uso.

Conclusione

Il processo di stampaggio a iniezione comprende l'attrezzatura della macchina per lo stampaggio a iniezione, la progettazione del prodotto per lo stampaggio a iniezione, la progettazione e la produzione dello stampo a iniezione, le informazioni relative al materiale per lo stampaggio a iniezione e il debug del prodotto. produzione di stampaggio a iniezione processo, ecc. Ogni collegamento deve essere considerato attentamente per garantire che il prodotto finale sia di alta qualità.