Che cos'è la temperatura dello stampo nello stampaggio a iniezione?

What is the mold temperature in injection molding? This is a question that many people have, but don’t know where to find the answer to.

In this blog post, we will discuss what mold temperature is and how it affects your injection molded parts.

Mold temperature is the most important variable in injection molding – regardless of the type of plastic being molded, the temperature that forms the base of the mold surface must be ensured.

Una superficie di stampo calda mantiene la superficie plastica liquida abbastanza a lungo da creare pressione all'interno della cavità.

Se la cavità viene riempita e la pressione della cavità può premere la plastica morbida contro il metallo prima che la pelle congelata sembri indurirsi, allora la superficie della cavità si replica altamente.

D'altra parte, se la plastica che entra nella cavità a bassa pressione rimane sospesa, anche se per breve tempo, il suo leggero contatto con il metallo può causare macchie, talvolta definite "gate smearing".

Per ogni tipo di plastica e di parte in plastica, esiste un limite di temperatura della superficie dello stampo oltre il quale possono verificarsi uno o più effetti indesiderati (ad esempio, i componenti possono presentare bave).

Quali sono gli effetti delle temperature più elevate degli stampi?

Higher mold temperatures mean less resistance to flow. On many injection molding machines, this naturally means faster flow through runners, gates, and cavities because the injection flow control valves used do not correct for this change, and faster filling causes higher effective pressure in the gates and cavities. This can cause overflow burrs.

Poiché il modello più caldo non congela la plastica che entra nell'area del bordo di trabocco prima che si sviluppino alte pressioni, la fusione può traboccare intorno alla barra di espulsione e riversarsi nella fessura della linea di separazione.

Ciò indica la necessità di un buon controllo della velocità di iniezione, che alcuni moderni programmatori di controllo del flusso sono in grado di effettuare.

In genere, un aumento della temperatura dello stampo riduce la quantità di plastica che presenta uno strato di condensazione nella cavità mattutina, consentendo al materiale fuso di scorrere più facilmente all'interno della cavità, con conseguente aumento del peso del pezzo e migliore qualità della superficie.

Allo stesso tempo, l'aumento della temperatura dello stampo determina anche un aumento della resistenza alla tensione del pezzo.

Come scegliere la temperatura dello stampo nello stampaggio a iniezione?

La temperatura dello stampo influisce sul comportamento di scorrimento del materiale plastico fuso durante il riempimento e influenza le prestazioni del prodotto plastico.

La temperatura dello stampo determina la velocità di raffreddamento della massa fusa. Quanto più rapida è la velocità del processo di raffreddamento, tanto più rapida è la diminuzione della temperatura della massa fusa, che aumenta la viscosità e rende difficile il flusso, con conseguente aumento della perdita di pressione d'iniezione, riduzione della pressione effettiva di riempimento dello stampo e perfino sotto-riempimento.

Di solito, la temperatura dello stampo deve essere determinata in base alle proprietà della plastica lavorata, ai requisiti prestazionali del prodotto, alla forma e alle dimensioni del prodotto e alle condizioni del processo di stampaggio, ecc.

(1) Per le materie plastiche con viscosità più elevata, come il PC, è opportuno utilizzare una temperatura di stampo più alta; mentre per le materie plastiche con viscosità ridotta, come PA, PS, ecc. è opportuno utilizzare una temperatura di stampo più bassa.

Quando la temperatura dello stampo diminuisce, la velocità di solidificazione e di raffreddamento della plastica aumenta, a tutto vantaggio della produttività e della riduzione del ciclo di produzione.

(2) Per evitare deformazioni durante lo stampaggio, la temperatura dello stampo deve essere solitamente inferiore alla temperatura di transizione vetrosa della plastica o alla temperatura che ha meno probabilità di causare deformazioni del prodotto, ma la temperatura di stampaggio del prodotto deve essere leggermente superiore alla temperatura dello stampo. La temperatura di stampaggio è legata allo spessore della parete e alle tensioni residue del prodotto.

(3) La temperatura dello stampo influisce sulla cristallizzazione della plastica, sull'orientamento molecolare, sulle sollecitazioni del prodotto e su diverse nuove energie meccaniche. Una bassa temperatura dello stampo favorisce la cristallizzazione del polimero.

Per i prodotti a parete spessa, dato che il tempo di riempimento dello stampo e il tempo di raffreddamento sono lunghi, se la temperatura dello stampo è troppo bassa, si formerà una bolla di vuoto e un restringimento all'interno del prodotto, con conseguente stress interno.

Sistema di regolazione della temperatura dello stampo

The plastic injection molding process is the injection of molten plastic into the mold cavity at high pressure, after which the molten material is cooled in the mold cavity and cured below the heat deflection temperature of the plastic.

This process is realized by the temperature difference between the melt and the mold. Since different molding materials require different mold temperatures (mold temperature should be lower than the heat deflection temperature of the plastic part), if the mold temperature is too high or too low, it will affect the quality and production of the plastic part.

A. Troppo alto: overflow; shrinkage; long curing time of plastic parts, long injection molding cycle, and low productivity.

B. Troppo bassoLa scarsa fluidità del materiale fuso aumenta le sollecitazioni sulla parte in plastica e i difetti, come lo scarso riempimento, i segni di fusione, la mancanza di materiale e la mancanza di lucentezza sulla superficie.

C. Disomogeneo :deviazione del tasso di ritiro, deformazione delle parti in plastica, ecc.

Pertanto, la progettazione dello stampo deve prevedere un dispositivo di raffreddamento o riscaldamento per regolare la temperatura dello stampo e il ciclo di iniezione.
(1) Quando la temperatura del materiale di stampaggio non è sufficiente a far raggiungere allo stampo la temperatura necessaria per lo stampaggio, è necessario prendere in considerazione il dispositivo di riscaldamento.

(2) When molding plastic parts with wall thickness greater than 20mm, then the heating device should be considered.

(3) Quando la temperatura del materiale fa sì che la temperatura dello stampo superi la temperatura richiesta per lo stampaggio, è necessario prendere in considerazione il dispositivo di raffreddamento.

(4) In genere, quando si stampano materiali termoplastici, lo stampo deve essere raffreddato; per i materiali plastici termoindurenti, lo stampo deve essere riscaldato.

Scopo della regolazione della temperatura dello stampo

A. Accorciare il ciclo di stampaggio: mantenere al di sotto della temperatura di deformazione termica del materiale plastico con mezzi di raffreddamento efficaci.

B. Migliorare la qualità dei pezzi in plastica: prevenire la deformazione del demold.

C. Adapt to special needs: when injecting crystalline plastitor to control the crystallinity of the plastic and improve its overall performance, it is generally required to maintain a higher mold temperature; large molds need to be preheated before injection molding; local heating of the mold for special needs; heating of the hot runner system, etc.

Come isolare le muffe

Molti stampi, soprattutto per i tecnopolimeri, funzionano a temperature relativamente elevate, come 80 gradi Celsius o 176 gradi Fahrenheit.

If the mold is not insulated, as much heat can easily be lost to the air and the injection molding machine as is lost to the injection cylinder. To insulate the mold from the machine plate and if possible, insulate the surface of the mold.

If considering a hot runner mold, try to reduce the heat exchange between the hot runner section and the cooled injection molded part. Such a method can reduce energy loss and preheating time.

1. Misura della temperatura

Temperature measurement and control are very important in injection molding. Although it is relatively simple to perform these measurements, most stampaggio a iniezione le macchine non hanno punti o linee di prelievo della temperatura sufficienti.

Sulla maggior parte stampaggio a iniezione di plastica Nelle macchine, la temperatura viene rilevata da termocoppie. Una termocoppia è costituita da due fili diversi collegati all'estremità. Se un'estremità è più calda dell'altra, viene generato un piccolo segnale elettrico; più è riscaldata, più forte è il segnale.

2. Controllo della temperatura

La termocoppia è anche ampiamente utilizzata come sensore del sistema di controllo della temperatura di fusione. Sul regolatore di temperatura dello stampo, viene impostata la temperatura desiderata della colata e il display del sensore viene confrontato con la temperatura generata al punto stabilito.

In questo sistema più semplice, l'alimentazione viene spenta quando la temperatura di stampaggio raggiunge il setpoint e riaccesa quando la temperatura scende. Questo sistema è chiamato controllo on/off perché è acceso o spento.

3. Temperatura di fusione

La temperatura della colla fusa è molto importante e la temperatura del cilindro di iniezione utilizzata è solo una guida. La temperatura della colla fusa può essere misurata all'ugello di iniezione o utilizzando il metodo di iniezione ad aria.

L'impostazione della temperatura del cilindro di iniezione dipende dalla temperatura del materiale fuso, dalla velocità della vite, dalla contropressione, dal volume di iniezione e dal ciclo di iniezione.

Sintesi

Se non si ha esperienza nella lavorazione di un determinato livello di plastica, si dovrebbe iniziare con l'impostazione più bassa. I cilindri di iniezione sono divisi in zone per facilitare il controllo, ma non tutti sono impostati alla stessa temperatura.

In caso di funzionamento prolungato o ad alte temperature, impostare il controllo della temperatura dello stampo nella prima zona su un valore inferiore, per evitare la fusione prematura e lo smistamento della plastica.

Assicurarsi che il fluido idraulico, le chiusure delle tramogge, gli stampi e i cilindri di iniezione siano alla temperatura effettiva prima di iniziare l'iniezione.