Stampaggio ad iniezione PPSU
Guida alla produzione e alla progettazione dello stampaggio a iniezione PPSU
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Che cos'è il PPSU?
PPSU, nome scientifico: resine polifenilsolfoniche La resina polifenilensolfonica PPSU è un prodotto della serie dei polisolfoni (PSF).
Si tratta di un nuovo tecnopolimero termoplastico, che si riferisce a un composto polimerico contenente gruppi solfonici e nuclei aromatici nella catena principale della molecola, non cristallino.
Il PPSU, o polifenilsolfone, è un materiale termoplastico ad alte prestazioni. È noto per la sua eccellente rigidità, per la sua resistenza e per le sue numerose altre proprietà.
Viene utilizzato in diversi settori industriali in cui è necessario che gli oggetti siano molto resistenti. È un polimero non cristallino costituito da un anello di benzene collegato a un atomo di zolfo, che gli conferisce speciali proprietà termiche e meccaniche.
Il PPSU è un tipo di termoplastica non fondente, noto per essere super trasparente e super stabile all'acqua. Può essere sterilizzato in autoclave, quindi è molto utilizzato in campo medico, alimentare e aerospaziale.
Il PPSU ha benzene e zolfo nella sua struttura molecolare, il che lo rende molto resistente al calore, ai prodotti chimici e alla forza. Può raggiungere i 180℃ per un lungo periodo e i 220℃ per un breve periodo. È ottimo per gli oggetti che devono essere sterilizzati ad alte temperature, come i biberon e le attrezzature ospedaliere.
Inoltre, il PPSU resiste bene agli acidi, agli alcali, al sale e ai solventi organici e non si rompe né si piega facilmente. È ottimo per gli oggetti che devono essere usati tutti i giorni.
Quali tipi di materiali PPSU esistono?
Il PPSU è un polimero ad alte prestazioni con eccellenti proprietà di resistenza meccanica, termica e chimica. Esistono diversi tipi di materiali PPSU, ognuno con caratteristiche e applicazioni uniche. Ecco alcuni dei tipi più comuni di materiali PPSU:
1. PPSU di uso generale
È il tipo di PPSU più utilizzato, che offre un buon equilibrio tra forza meccanica, resistenza termica e resistenza chimica. Viene spesso utilizzato in applicazioni quali dispositivi medici, componenti aerospaziali e attrezzature industriali.
2. PPSU ad alta temperatura
Questo tipo di PPSU è progettato per applicazioni ad alta temperatura, in genere superiori a 250°C (482°F). Presenta una migliore stabilità termica e resistenza alla degradazione, che lo rendono adatto ad applicazioni come scambiatori di calore, sistemi di combustione e filtri ad alta temperatura.
3. PPSU a bassa temperatura
Questo tipo di PPSU è progettato per applicazioni a bassa temperatura, tipicamente al di sotto dei -50°C (-58°F). Ha una maggiore resistenza agli urti e flessibilità, che lo rendono adatto ad applicazioni come serbatoi criogenici, sistemi di refrigerazione e sensori a bassa temperatura.
4. PPSU reticolato con radiazioni
Questo tipo di PPSU è reticolato con radiazioni che ne migliorano la resistenza a sostanze chimiche, carburanti e altre sostanze aggressive. Viene spesso utilizzato in applicazioni quali celle a combustibile, batterie e apparecchiature per il trattamento chimico.
5. PPSU ignifugo
Questo tipo di PPSU è progettato per soddisfare requisiti specifici di resistenza alla fiamma, quali UL94 V-0 o IEC 60695-11-5. Viene spesso utilizzato in applicazioni quali componenti elettrici, cablaggi e isolamento di cavi.
6. PPSU conduttivo
Questo tipo di PPSU è riempito con materiali conduttivi, come fibre di carbonio o polveri metalliche, che ne migliorano la conduttività elettrica. Viene spesso utilizzato in applicazioni come la schermatura delle interferenze elettromagnetiche (EMI), le antenne e i sensori.
7. PPSU antistatico
Questo tipo di PPSU è progettato per ridurre l'accumulo di elettricità statica, importante in applicazioni come l'elettronica, i tessuti e i prodotti farmaceutici.
8. PPSU stabilizzato ai raggi UV
Questo tipo di PPSU è progettato per resistere alla degradazione da luce ultravioletta (UV), importante in applicazioni quali attrezzature per esterni, componenti automobilistici e dispositivi medici.
Quali sono le caratteristiche del polifenilsolfone (PPSU)?
Il polifenilsolfone (PPSU) è un polimero ad alte prestazioni con una combinazione unica di proprietà, tra cui:
1. Resistenza alle alte temperature:
Il PPSU può sopportare temperature elevate, fino a 196°C. Il PPSU è in grado di sopportare temperature continue fino a 240°C (464°F), quindi le applicazioni ad alto calore sono possibili. Può sopravvivere a oltre 1.000 cicli di sterilizzazione a vapore a 134°C senza subire degradazioni significative.
2. Resistenza agli urti e agli agenti chimici:
Questo materiale è molto resistente e resiste in modo eccellente a tutta una serie di sostanze chimiche, compresi acidi, basi e solventi. Il PPSU è in grado di gestire un'ampia gamma di sostanze chimiche, tra cui acidi, basi e solventi, il che lo rende perfetto per essere utilizzato ovunque, anche quando le cose sono davvero difficili.
3. Resistenza meccanica:
Il PPSU ha un'elevatissima "resistenza alla trazione, alla flessione e agli urti", che lo rende il materiale più adatto per le applicazioni "in cui sono richieste elevate proprietà meccaniche". Ha una "resistenza alla trazione" "fino a 70 MPa", "il che significa che" rimane forte "in un'ampia gamma di applicazioni".
4. Trasparenza ed effetti visivi:
Il materiale PPSU ha un'eccellente trasparenza e brillantezza. Il suo aspetto è simile a quello del vetro e può conferire al prodotto un effetto visivo accattivante.
5. Basso assorbimento d'acqua:
Il PPSU non assorbe molta acqua e non si espande o si piega in presenza di acqua.
6. Elevata rigidità dielettrica:
Il PPSU è in grado di gestire grandi tensioni elettriche prima di rompersi in scintille.
7. Bassa emissione di gas:
Il PPSU emette meno gas rispetto ad altri materiali plastici, quindi non ci sono sostanze chimiche strane che galleggiano nei contenitori sigillati.
8. Bassa espansione termica:
Il PPSU ha una bassa espansione termica. Questo gli permette di mantenere le stesse dimensioni anche quando fa molto caldo o molto freddo.
9. Buona biocompatibilità:
Il PPSU è biocompatibile e quindi adatto ad applicazioni mediche.
10. Buon isolamento elettrico:
Il PPSU ha buone proprietà di isolamento elettrico ed è quindi adatto alle applicazioni che richiedono un isolamento elettrico.
11. Buona resistenza chimica del combustibile:
Se si desidera una plastica che non si dissolva in presenza di benzina, gasolio o gas per aerei, il PPSU potrebbe fare al caso nostro.
12. Buona lavorabilità:
Il PPSU può essere lavorato con diversi metodi, tra cui lo stampaggio a iniezione, l'estrusione e la lavorazione, rendendolo adatto a un'ampia gamma di applicazioni.
13. Buona resistenza ai raggi UV:
Il PPSU è in grado di resistere ai raggi ultravioletti (UV), rendendolo adatto ad applicazioni esterne.
14. Buona resistenza alle radiazioni:
Il PPSU è resistente alle radiazioni ed è quindi adatto all'impiego nell'industria nucleare e aerospaziale.
Quali sono le proprietà del PPSU?
Il PPSU è un termoplastico amorfo, generalmente suddiviso in PSU/PSF, PPSU e PES in base alle sue proprietà.
Proprietà | Polifenilsolfone (tipo BPA) | Polifenilsolfone | Polietersolfone |
---|---|---|---|
PSU/PSF | PPSU | PES | |
Temperatura di distorsione termica (℃) | 174 | 207 | 204 |
Densità relativa | 1.24 | 1.29 | 1.37 |
Resistenza alla trazione (MPa) | 70 | 94 | 86 |
Allungamento (%) | 50-60 | 60-120 | 40-80 |
Resistenza alla compressione (MPa) | 280 | 150 | 130 |
Resistenza alla flessione (MPa) | 107 | 127 | 136 |
Resistenza all'urto (intaglio) (KJ/m²) | - | 690 | 23 |
Durezza (Rockwell) | M69 (R120) | M110 | M88 |
Modulo di flessione, 23℃ (GPa) | 2.7 | 2.6 | 2.6 |
Modulo di trazione, 23℃ (GPa) | 2.2 | 2.4 | - |
Calore specifico (J/Kg-K) | 1004.83 | - | - |
Coefficiente di espansione termica 10cm/cm (℃) | 1.7 | - | - |
Temperatura di distorsione termica (1,86 MPa) (℃) | 174 | 207 | 203 |
Temperatura di distorsione termica (0,45 MPa) (℃) | 181 | - | 210 |
Temperatura massima di servizio continuo (℃) | 140 | 180 | 180 |
Resistività elettrica 23℃ (Ω-cm) | 5×10 | 3.2×10 | 10 |
Rigidità dielettrica (KV/mm) (a breve termine) | 3 | 6.3 | 16 |
Costante dielettrica 60Hz | 3.07 | 3.94 | 3.5 |
Costante dielettrica 1000Hz | 3.06 | 3.24 | 3.5 |
Perdita dielettrica 60Hz | 0.0008 | - | - |
Perdita dielettrica 1000Hz | 0.001 | - | - |
Assorbimento d'acqua 24h, campione da 3,2 mm (%) | 0.22 | 0.37 | 0.43 |
Quali sono i vantaggi dello stampaggio a iniezione di PPSU?
Il PPSU (polifenilsolfone) è un materiale termoplastico ad alte prestazioni noto per le sue straordinarie proprietà termiche e meccaniche. Ecco perché è così popolare per lo stampaggio a iniezione in molti settori diversi. Ecco i motivi principali per cui si ama utilizzare il PPSU per lo stampaggio a iniezione:
① Eccellente stabilità termica: Il PPSU ha una grande resistenza al calore e può funzionare bene in ambienti ad alta temperatura, il che è perfetto per le applicazioni che richiedono resistenza al calore. Il PPSU è in grado di gestire le alte temperature, con una resistenza al calore a breve termine fino a 220°C e una temperatura d'uso a lungo termine fino a 180°C. Questo lo rende ideale per le applicazioni che richiedono resistenza al calore, come le parti di automobili e aeroplani.
② Resistenza chimica: Questo materiale è davvero ottimo per non essere intaccato da sostanze chimiche, come solventi e oli. Questo è importante perché viene utilizzato in dispositivi medici e industriali che vengono esposti a molte sostanze nocive. I prodotti stampati a iniezione in PPSU sono in grado di resistere agli agenti chimici e alle sollecitazioni fisiche, per cui il prodotto dura a lungo e funziona alla grande.
③ Resistenza meccanica e stabilità dimensionale: Il PPSU è forte e stabile alle sollecitazioni e alle variazioni di temperatura, quindi è ottimo per le applicazioni ad alto carico. È anche a bassa viscosità, per cui è possibile realizzare pezzi a parete sottile senza sacrificare la resistenza agli urti. I prodotti stampati a iniezione in PPSU hanno una buona stabilità dimensionale e una buona finitura superficiale, per cui si può contare su un prodotto preciso e di bell'aspetto.
④ Precisione e dettagli: Con il PPSU è possibile realizzare ogni tipo di forma e disegno. Il processo di stampaggio a iniezione ad alta pressione fa sì che anche i più piccoli dettagli vengano realizzati nel modo giusto, il che è molto importante se si vuole che gli oggetti si incastrino perfettamente.
⑤ Versatilità di applicazione: Il PPSU è ottimo per molte applicazioni diverse, dai dispositivi medici che devono essere sterilizzati ai componenti dell'industria automobilistica ed elettrica. In alcune applicazioni è anche in grado di sostituire i metalli e le ceramiche.
Quali sono gli svantaggi dello stampaggio a iniezione di PPSU?
Lo stampaggio a iniezione di PPSU (polifenilsolfone) è un ottimo modo per produrre pezzi in plastica ad alte prestazioni, ma non è perfetto. Ecco alcuni degli aspetti negativi dello stampaggio a iniezione di PPSU:
① Alto costo del materiale: Il materiale PPSU è relativamente costoso, soprattutto a causa degli elevati requisiti prestazionali e delle difficoltà di produzione, che non si prestano ad applicazioni su larga scala, con conseguente aumento dei costi di produzione. Sebbene il PPSU abbia eccellenti proprietà meccaniche, non è così ampiamente disponibile come altri materiali, quali ABS o PC. Questa selezione limitata di materiali rende difficile trovare il materiale perfetto per un'applicazione specifica.
② Alto costo dello stampo: Il PPSU è un materiale ad alte prestazioni che necessita di stampi specializzati per realizzare pezzi con le proprietà desiderate. Ciò significa che è necessario spendere molto denaro per gli stampi prima di poter iniziare a produrre pezzi. Questo è un grosso problema per molte persone.
③ Difficoltà elevata: Lo stampaggio a iniezione del PPSU richiede un controllo preciso della temperatura e attrezzature e tecniche specializzate. La sua elevata viscosità rende difficile lo stampaggio a iniezione di alta precisione o complesso, per cui sono necessarie tecniche di stampaggio a iniezione speciali o additivi per ridurre la viscosità e aumentare la fluidità.
④ Alta viscosità: Il PPSU ha una viscosità molto elevata, che rende difficile eseguire complesse operazioni di stampaggio e lavorazione durante lo stampaggio a iniezione.
⑤ Opzioni di riciclaggio limitate: Il PPSU è difficile da riciclare perché ha un peso molecolare elevato e una struttura chimica complessa. Non è quindi un bene per l'ambiente e produce molti rifiuti.
⑥Alto punto di fusione: Il PPSU ha un punto di fusione molto alto, il che significa che deve essere riscaldato a una temperatura elevata prima dello stampaggio a iniezione per ottenere una fluidità sufficiente per lo stampaggio a iniezione, il che richiede un controllo della temperatura molto elevato.
⑦Sensibilità alla geometria dei pezzi: Il PPSU è sensibile alle sezioni spesse della geometria del pezzo, che possono provocare vuoti, bolle o segni di affondamento. Questa sensibilità significa che è necessario prestare attenzione alla progettazione del pezzo per evitare questi problemi durante lo stampaggio a iniezione.
⑧Alta deformazione: Il PPSU è un materiale ad alte prestazioni che può deformarsi molto quando si raffredda. Questa deformazione può essere difficile da controllare e potrebbe richiedere ulteriori passaggi o modifiche al progetto per essere risolta.
⑨ Tempo di ciclo lungo: Il PPSU ha una viscosità elevata, il che significa che richiede più tempo per fluire durante lo stampaggio a iniezione. Ciò rende più costosa la produzione e rallenta l'intero processo.
⑩Limitate operazioni di post-stampaggio: Il PPSU è un materiale sensibile che può essere danneggiato da calore, umidità o sostanze chimiche troppo elevate. Ciò significa che non è possibile eseguire operazioni come la lavorazione, la macinazione o l'assemblaggio dopo lo stampaggio.
Produzione di stampaggio a iniezione PPSU
Guida alla produzione dello stampaggio a iniezione PPSU
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Il PPSU può essere stampato a iniezione?
Il PPSU (polifenilsolfone) può essere stampato a iniezione con successo, a condizione che si disponga delle attrezzature e delle condizioni di lavorazione adeguate. Questo termoplastico ha eccellenti proprietà termiche e meccaniche, tra cui un'elevata resistenza chimica, stabilità dimensionale e tenacità, che lo rendono adatto ad applicazioni impegnative in settori come quello automobilistico, dei dispositivi medici e dei componenti elettrici.
Per lo stampaggio a iniezione del PPSU, si introduce il materiale fuso in una cavità di stampo personalizzata, dove si raffredda e si solidifica nella forma desiderata.
Come eseguire lo stampaggio a iniezione di PPSU: Una guida passo-passo
Lo stampaggio a iniezione di PPSU è un modo molto diffuso di produrre materiali termoplastici. Questa guida vi mostrerà come fare, dalla preparazione alla finitura.
1. Selezione del materiale:
a. Scegliete un tipo di PPSU prodotto per lo stampaggio a iniezione, che potrebbe avere un flusso migliore e una minore deformazione.
b. Pensate alle proprietà di cui avete bisogno per il vostro pezzo, ad esempio quanto deve essere forte, se deve resistere agli agenti chimici e se deve essere in grado di gestire le alte temperature.
2. Essiccazione della resina PPSU:
Il PPSU è igroscopico, cioè assorbe l'umidità dall'aria. Prima di stamparlo, è necessario asciugarlo fino a un livello massimo di umidità di 0,05% (500 ppm). La temperatura di essiccazione consigliata è di 177 °C (350 °F) per circa 4 ore per ottenere i migliori risultati di stampaggio.
3. Progettazione e selezione degli stampi:
a. Progettare lo stampo tenendo conto delle proprietà uniche del PPSU, come l'elevata conduttività termica e la sensibilità alle condizioni di lavorazione.
b. Scegliere un materiale per stampi con elevate proprietà di isolamento termico, come la ceramica o il vetro, per ridurre al minimo le deformazioni.
c. Considerare l'utilizzo di un sistema a canale caldo per migliorare il congelamento del gate e ridurre i difetti dei pezzi.
4. Processo di stampaggio a iniezione:
a. Configurazione della macchina: Utilizzare macchine di stampaggio a iniezione convenzionali con un tonnellaggio della pinza di circa 5,5 kN/cm² (4 T/in²). La vite dovrebbe avere un rapporto di compressione compreso tra 1,8:1 e 2,4:1, con un rapporto lunghezza/diametro (L/D) compreso tra 18:1 e 22:1. Per ottenere prestazioni migliori, si consiglia di utilizzare una valvola di ritegno ad anello invece di una valvola di ritegno a sfera.
b. Parametri di iniezione: Impostare la velocità, la pressione e la temperatura di iniezione. Le temperature di fusione tipiche per il PPSU vanno da 350 °C a 400 °C (da 662 °F a 752 °F). Il tempo del ciclo di iniezione può variare da 15 a 60 secondi a seconda delle dimensioni e della complessità del pezzo.
c. Riempimento dello stampo: Assicurarsi che la velocità di iniezione sia giusta, in modo da non avere sbalzi o colpi corti. Osservare il flusso di fusione e regolare le cose come necessario per assicurarsi che la cavità dello stampo venga riempita completamente.
5. Raffreddamento ed espulsione:
a. Lasciare che il pezzo si raffreddi lentamente e naturalmente per ridurre al minimo le deformazioni.
b. Utilizzare un processo di espulsione controllata per evitare danni ai pezzi e garantire un'espulsione corretta.
c. Pensate di utilizzare un sistema di sformatura per ridurre il rischio di danni ai pezzi durante l'espulsione.
6. Lavorazione post-stampaggio:
a. Controllare che i pezzi non presentino problemi o problemi di qualità.
b. Assicurarsi di pulire e asciugare le parti per eliminare eventuali residui di materiale o sporco.
c. Pensate di dare una finitura ai pezzi, come una mano di vernice o un trattamento chimico, per migliorarne l'aspetto e il funzionamento.
7. Controllo di qualità:
a. Effettuare regolari controlli di qualità per garantire che i pezzi siano conformi alle specifiche e agli standard richiesti.
b. Monitorare le condizioni di lavorazione e regolarle, se necessario, per mantenere costante la qualità dei pezzi.
c. Considerare l'implementazione di un programma di controllo della qualità per monitorare e analizzare le prestazioni e la qualità dei pezzi.
Quali sono le sfide dello stampaggio a iniezione di PPSU?
Il PPSU è un polimero con resistenza chimica alle alte temperature, rigidità e stabilità dimensionale. Queste caratteristiche lo rendono un materiale apprezzato da molte aziende e ha un'ampia gamma di applicazioni, tra cui apparecchiature mediche, componenti elettronici, parti di automobili e prodotti alimentari. Tuttavia, lo stampaggio a iniezione del PPSU è anche difficile, come illustrato nei punti seguenti:
1. Il punto di fusione del PPSU è molto alto, il che rende difficile la fusione e l'iniezione nello stampo. La soluzione è che il PPSU deve essere riscaldato a una temperatura elevata per renderlo abbastanza popolare per lo stampaggio a iniezione, il che richiede anche un controllo della temperatura molto preciso e attrezzature speciali.
2 Un'altra difficoltà nello stampaggio a iniezione del PPSU è la sua elevata viscosità. Il PPSU ha una viscosità molto elevata, per cui è difficile eseguire uno stampaggio a iniezione di alta precisione o complesso. Il materiale può essere lavorato con cura solo per ridurne la viscosità e aumentarne la fluidità, il che richiede l'uso di una speciale tecnologia di stampaggio a iniezione o l'impiego di additivi.
3. Il prezzo del materiale PPSU è relativamente alto rispetto ad altre materie plastiche. Il costo di produzione aumenta anche a causa delle sue difficili caratteristiche di lavorazione.
4. Quando le fabbriche di stampaggio a iniezione generiche eseguono lo stampaggio a iniezione su PPSU, a causa della sua resistenza agli urti relativamente bassa, è più suscettibile di danni durante il processo di stampaggio.
Quali sono le applicazioni dello stampaggio a iniezione di PPSU?
Il PPSU (polifenilsolfone) è un materiale termoplastico super-duro, molto utilizzato nello stampaggio a iniezione perché è in grado di sopportare bene il calore e la pressione. Viene utilizzato in tutti i settori industriali perché è in grado di gestire le alte temperature e le sostanze chimiche. Ecco alcuni dei prodotti più comuni realizzati con lo stampaggio a iniezione di PPSU:
1. Aerospaziale: Il PPSU è utilizzato nell'industria aerospaziale per produrre componenti leggeri e ad alte prestazioni come parti di aerei, satelliti e motori.
2. Dispositivi medici: Il PPSU è utilizzato in dispositivi medici come strumenti chirurgici, dispositivi impiantabili e apparecchiature diagnostiche grazie alla sua biocompatibilità, sterilizzabilità e resistenza agli agenti chimici e alla corrosione.
3. Automotive: Il PPSU viene utilizzato nell'industria automobilistica per la produzione di componenti ad alte prestazioni come parti del motore, iniettori di carburante e parti dei freni.
4. Apparecchiature industriali: Il PPSU è utilizzato in apparecchiature industriali come pompe, valvole e ingranaggi perché è in grado di gestire temperature elevate, sostanze chimiche e sollecitazioni meccaniche.
5. Prodotti di consumo: Il PPSU è utilizzato in prodotti di consumo come elettrodomestici, elettronica e articoli sportivi, perché è resistente, resiste alle sostanze chimiche e ha un bell'aspetto.
6. Lavorazione degli alimenti: Il PPSU è utilizzato nelle apparecchiature per la lavorazione degli alimenti, come pompe, valvole e tubi, perché non si corrode, è in grado di gestire le sostanze chimiche e le alte temperature.
7. Trattamento chimico: Il PPSU è utilizzato nelle apparecchiature per il trattamento chimico, come reattori, serbatoi e tubi, perché resiste alla corrosione, agli agenti chimici e alle alte temperature.
8. Petrolio e gas: Il PPSU è utilizzato nelle apparecchiature per il settore petrolifero e del gas, come pompe, valvole e tubi, perché resiste alla corrosione, agli agenti chimici e alle alte temperature.
9. Farmaceutico: Il PPSU è utilizzato nelle apparecchiature farmaceutiche come reattori, serbatoi e tubi perché resiste alla corrosione, agli agenti chimici e alle alte temperature.
10. Biomedico: Il PPSU è utilizzato in applicazioni biomediche come dispositivi impiantabili, strumenti chirurgici e apparecchiature diagnostiche perché è biocompatibile, sterilizzabile e resiste agli agenti chimici e alla corrosione.
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