Polymethylmethacrylaat, aangeduid als PMMA spuitgietproductie en algemeen bekend als plexiglas, heeft een uitstekende lichtdoorlaatbaarheid: het laat meer dan 92% van het zonlicht en tot 73.5% van het ultraviolette licht door.
Hoge mechanische sterkte, bepaalde hitte- en koudebestendigheid, corrosiebestendigheid, goede isolerende eigenschappen, maatvastheid, gemakkelijk te vormen, brosse textuur, gemakkelijk op te lossen in organische oplosmiddelen, oppervlaktehardheid is niet voldoende, gemakkelijk om haar te wrijven, kan worden gebruikt voor transparante structurele onderdelen die een bepaalde sterkte vereisen, zoals oliekoppen, lampen, instrumentonderdelen, optische lenzen, decoratieve geschenken enzovoort.
Soorten PMMA-materialen
Plexiglas kan worden onderverdeeld in vier soorten op basis van het uiterlijk.
Kleurloos en transparant plexiglas is het meest gebruikte plexiglasmateriaal.
1. Gekleurd transparant plexiglas: algemeen bekend als kleurplaat. De lichttransmissie is zacht en de lichtbakken en ambachten die ervan gemaakt zijn, geven mensen een comfortabel en royaal gevoel.
2. Gekleurd plexiglas wordt onderverdeeld in drie soorten: transparant gekleurd, doorschijnend gekleurd en ondoorzichtig gekleurd. Magnetisch plexiglas is niet zo glanzend als parelmoerplexiglas, is bros en breekt gemakkelijk; het is geschikt voor het maken van wijzerplaten, dozen, medische apparatuur en modelleermateriaal voor mensen en dieren.
Doorzichtig plexiglas: hoge transparantie, geschikt voor de PMMA spuitgietproductie van lampen. Kroonluchters gemaakt hiervan, verfijnd, kristalhelder.
Doorschijnend plexiglas is vergelijkbaar met mat glas, met een zachte reflectie, en het handwerk dat ervan gemaakt is geeft mensen een comfortabel en genereus gevoel.
3. Parelmoer plexiglas: het wordt gemaakt door parelmoerpoeder of fluorescerend poeder toe te voegen aan het algemene plexiglas.
Dit type plexiglas heeft een mooie kleur en glans en een hoogwaardige oppervlakteafwerking. De buitenvorm wordt warmgeperst met de spuitgietvorm en behoudt zelfs na slijpen en polijsten het spuitgegoten patroon, waardoor een uniek artistiek effect ontstaat.
Het kan worden gebruikt om personages, diermodellen, handelsmerken, decoraties en promotie- en tentoonstellingsmateriaal te maken.
4. Gepreegd plexiglas: verdeeld in transparant, doorzichtig kleurloos, bros, gemakkelijk te breken, gebruikt in binnendeuren en ramen en andere decoratieve, met de kenmerken van zowel transparante maar niet transparante vorm, meestal gebruikt in binnenwanden of deuren en ramen die het interieur scheiden.
Belangrijkste kenmerken PMMA-materiaal
Polymethylmethacrylaat, beter bekend als plexiglas en afgekort als PMMA, heeft de voordelen van hoge transparantie, lage prijs en eenvoudige bewerking, en wordt vaak gebruikt als alternatief voor glas.
Plexiglas is een belangrijke thermoplast die eerder werd ontwikkeld, met transparantie, stabiliteit en weersbestendigheid, gemakkelijk te verven, gemakkelijk te verwerken, een mooi uiterlijk, en heeft een breed scala aan toepassingen in de bouwindustrie.
Hoge transparantie
Plexiglas is het beste polymeertransparante materiaal, met een lichttransmissiesnelheid van 92%, die hoger is dan die van glas.
De lamp van de zonnelamp die kunstmatige kleine zon wordt genoemd, is gemaakt van kwarts, omdat kwarts ultraviolet licht volledig kan doorlaten. Gewoon glas kan slechts 0,6% ultraviolet licht doorlaten, maar plexiglas kan 73% doorlaten.
Hoge mechanische sterkte
De relatieve molecuulmassa van plexiglas is ongeveer 2 miljoen, wat een polymeerverbinding met lange keten is, en de keten die de molecuul vormt is zeer zacht, daarom is de sterkte van plexiglas relatief hoog, en de weerstand tegen uitrekken en impact is 7-18 keer hoger dan gewoon glas.
Er is een verwarmings- en strekbehandeling van plexiglas, waarbij de moleculaire ketensegmenten op een zeer ordelijke manier worden gerangschikt, zodat het materiaal een aanzienlijke toename in taaiheid heeft.
Met een spijker in dit plexiglas, zelfs als de spijker is doorgedrongen, zal het plexiglas geen barsten vertonen. Dit soort plexiglas breekt ook niet in stukken na doorboord te zijn door kogels.
Daarom kan de rekbehandeling van plexiglas worden gebruikt als kogelvrij glas, maar ook als cockpitbekleding van militaire vliegtuigen.
Licht gewicht
De dichtheid van plexiglas is 1,18g/cm3; dezelfde grootte van het materiaal, het gewicht is slechts de helft van gewoon glas, metaal aluminium (een licht metaal) 43%.
Gemakkelijk te verwerken
Plexiglas kan niet alleen op een draaibank worden gesneden en met een boormachine worden geboord, maar ook met aceton, chloroform enzovoort tot apparaten in allerlei vormen worden verlijmd. Bovendien kan het met productiemethoden voor kunststofvormgeving, zoals blaasvormen, spuitgieten en extrusie, worden verwerkt tot uiteenlopende kleurrijke producten, van grote cockpitkappen voor vliegtuigen tot kleine kunstgebitten en tandbeugels.
Fysische eigenschappen van PMMA-materialen
Polymethylmethacrylaat heeft goede algemene mechanische eigenschappen en staat in de voorhoede van kunststoffen voor algemeen gebruik. De trek-, buig- en compressiesterkten zijn hoger dan die van polyolefinen, maar ook hoger dan die van polystyreen en polyvinylchloride, enz. De slagvastheid is minder, maar ook iets beter dan die van polystyreen.
De mechanische eigenschappen zoals trek, buiging en compressie zijn hoger voor de gegoten ontologie gepolymeriseerde polymethylmethacrylaatplaten (bijvoorbeeld plexiglasplaten voor de luchtvaart), die het niveau kunnen bereiken van technische kunststoffen zoals polyamide en polycarbonaat.
In het algemeen kan de treksterkte van polymethylmethacrylaat het niveau van 50-77MPa bereiken, de buigsterkte kan 90-130MPa bereiken, de bovengrens van deze prestatiegegevens heeft sommige technische kunststoffen bereikt of zelfs overschreden.
De rek bij breuk is slechts 2%-3%, dus de mechanische eigenschappen zijn in principe hard en bros plastic, en heeft kerfgevoeligheid, gemakkelijk te barsten onder spanning, maar de breuk is niet zo scherp en ongelijkmatig als polystyreen en gewoon anorganisch glas.
40℃ is een secundaire overgangstemperatuur, die overeenkomt met de temperatuur waarbij de laterale methylgroep begint te bewegen. Boven 40℃ verbeteren de taaiheid en vervormbaarheid van het materiaal. De oppervlaktehardheid van polymethylmethacrylaat is laag en krast gemakkelijk.
De sterkte van polymethylmethacrylaat is gerelateerd aan de tijd van spanningsactie en neemt af naarmate de tijd van actie toeneemt. De mechanische eigenschappen van polymethylmethacrylaat (georiënteerd plexiglas) na trekoriëntatie zijn aanzienlijk verbeterd en de kerfgevoeligheid is ook verbeterd.
De hittebestendigheid van polymethylmethacrylaat is niet hoog, en hoewel de glasovergangstemperatuur 104°C bereikt, varieert de maximale continue gebruikstemperatuur tussen 65°C en 95°C onder verschillende werkomstandigheden, is de warmteafbuigingstemperatuur ongeveer 96°C (1,18 MPa) en ligt het Vicat-verzachtingspunt rond 113°C.
De hittebestendigheid kan worden verbeterd door copolymerisatie van monomeer met acrylaatmethacrylaat of glycolbisesteracrylaat.
De koudebestendigheid van polymethylmethacrylaat is ook slecht, met een brosheidstemperatuur van ongeveer 9,2 °C.
De thermische stabiliteit van polymethylmethacrylaat is gemiddeld, beter dan polyvinylchloride en polyformaldehyde, maar minder dan polyolefine en polystyreen, de thermische ontbindingstemperatuur is iets hoger dan 270 ℃, de vloeitemperatuur is ongeveer 160 ℃, dus er is nog steeds een breed scala van smeltverwerkingstemperatuur.
De warmtegeleidingscoëfficiënt en de specifieke warmtecapaciteit van polymethylmethacrylaat zijn gemiddeld bij kunststoffen, respectievelijk 0,19W/CM.K en 1464J/Kg.K.
Chemische eigenschappen van PMMA-materialen
Bestand tegen chemische reagentia en oplosmiddelen
PMMA is bestand tegen verdunde anorganische zuren, maar geconcentreerde anorganische zuren kunnen het doen eroderen, bestand tegen alkaliën, maar warm natriumhydroxide en kaliumhydroxide kunnen het doen uitlogen, bestand tegen zouten en vet, bestand tegen alifatische koolwaterstoffen, onoplosbaar in water, methanol, glycerol enz., maar kan alcoholzwelling absorberen en spanningsscheuren produceren, niet bestand tegen ketonen, gechloreerde koolwaterstoffen en aromatische koolwaterstoffen.
De oplosbaarheidsparameter is ongeveer 18,8(J/CM3)1/2 en het kan worden opgelost in veel gechloreerde koolwaterstoffen en aromaten, zoals dichloorethaan, trichloorethyleen, chloroform, tolueen, enz. Vinylacetaat en aceton kunnen het ook oplossen.
Polymethylmethacrylaat is goed bestand tegen gassen zoals ozon en zwaveldioxide.
Weerbestendigheid
Polymethylmethacrylaat heeft een uitstekende weerstand tegen atmosferische veroudering. De specimens worden gedurende 4 jaar onderworpen aan een natuurlijke verouderingstest, waarbij het gewicht verandert, de treksterkte en lichttransmissie licht afnemen, de kleur licht vergeelt, de weerstand tegen zilverstrepen duidelijker afneemt, de slagvastheid licht toeneemt en andere fysische eigenschappen bijna niet veranderen.
Ontvlambaarheid
Polymethylmethacrylaat is zeer gemakkelijk te verbranden en de uiteindelijke zuurstofindex is slechts 17,3.
PMMA spuitgietproces
Behandeling van plastic
PMMA heeft een zekere waterabsorptie, de waterabsorptiesnelheid bedraagt 0,3-0,4%, en voor spuitgieten moet deze onder 0,1% van de temperatuur zijn, meestal 0,04%.
De aanwezigheid van water zorgt ervoor dat de smelt belletjes, luchtlijnen, vermindering van de transparantie, enz. vertoont. Het moet dus worden gedroogd.
De droogtemperatuur is 80-90°C en de droogtijd is 3 uur of meer.
Het gerecyclede materiaal kan worden gebruikt 100% in sommige gevallen, de werkelijke hoeveelheid hangt af van de kwaliteitseisen, kan meestal meer dan 30%, moet het gerecyclede materiaal te voorkomen vervuiling anders zal het invloed hebben op de transparantie en de aard van het eindproduct.
Spuitgietmachines selecteren
PMMA stelt geen speciale eisen aan de spuitgietmachine. Vanwege de hoge smeltviscositeit is er behoefte aan diepere schroefgroeven en grotere diameter mondstukgaten.
Als de sterkte van het product hoog is, moet de schroef met een grotere lengte-diameterverhouding worden gebruikt voor lage temperatuur plastificatie. Bovendien moet PMMA spuitgieten gebruik maken van een droge trechter om het materiaal op te slaan.
Ontwerp van matrijzen en poorten
De temperatuur van de mal kan 60℃-80℃ zijn, de diameter van het hoofdstroomkanaal moet overeenkomen met de binnenste taper, de beste hoek is 5° tot 7°.
Als je producten van 4 mm of meer wilt injecteren, moet de hoek 7° zijn, moet de diameter van het hoofdstroomkanaal 8 tot 10 mm zijn en mag de totale lengte van de poort niet meer dan 50 mm zijn. Voor producten met een wanddikte van minder dan 4 mm moet de diameter van het stroomkanaal 6-8 mm zijn.
Voor producten met een wanddikte van meer dan 4 mm moet de diameter van de loopwagen 8-12 mm zijn. Voor randvormige, waaiervormige en hangende poorten moet de diepte 0,7-0,9t zijn (t is de wanddikte van het product) en de diameter van naaldvormige poorten 0,8-2mm; voor lage viscositeit moet een kleinere maat worden gebruikt.
De gebruikelijke ontluchtingsgaten zijn 0,05 tot 0,07 mm diep en 6 mm breed. De helling van het ontvormen is tussen 30′-1° holte deel 35′-1°30°.
Smelttemperatuur
Het kan worden gemeten met de luchtinjectiemethode: van 210℃-270℃, afhankelijk van de informatie van de leverancier.
Injectietemperatuur
Beschikbaar voor snelle injectie, maar om hoge inwendige spanningen te voorkomen, is het raadzaam om meertrapsinjectie te gebruiken, zoals langzaam-snel-langzaam, enz. Bij het injecteren van dikke onderdelen wordt een lage snelheid gebruikt.
Retentietijd
Bij een temperatuur van 260℃ mag de retentietijd maximaal 10 minuten zijn, bij een temperatuur van 270℃ mag de retentietijd maximaal 8 minuten zijn.
Wat zijn de procesomstandigheden voor het spuitgieten van PMMA?
Prestaties van het spuitgietproces van PMMA
1. PMMA bevat polaire kant methyl, is er een meer voor de hand liggende vochtopname, vocht absorptie tarief is over het algemeen 0,3%- 0,4%, dus het gieten moet worden gedroogd voordat, drogen voorwaarden voor 80 ~ 85 ℃, 4 ~ 5u.
2. PMMA smeltviscositeit is hoog, de afkoelsnelheid is sneller, de plastic onderdelen zijn gemakkelijk om interne spanning te produceren, na het gieten om nabehandeling te zijn.
3. PMMA is een amorf materiaal; de krimp bij spuitgieten en het variatiebereik zijn klein, doorgaans 0.5%-0.8%, waardoor het product zeer nauwkeurig is.
4. Vanwege de slechte vloeibaarheid van de PMMA-smelt, moeten er poorten met grote afmetingen worden gebruikt om het vullen van de smelt te vergemakkelijken.
5. PMMA-smelt heeft duidelijke niet-Newtoniaanse vloeistofeigenschappen, de smeltviscositeit neemt toe met de afschuifsnelheid en neemt aanzienlijk af, de smeltviscositeit is gevoelig voor temperatuurveranderingen.
6. Om de viscositeit van de PMMA-smelt te verminderen, kunnen de spuitgietdruk en de materiaaltemperatuur worden verhoogd om een betere vloeibaarheid te krijgen.
7. PMMA heeft een breed verwerkingstemperatuurbereik voor spuitgieten: de vloeitemperatuur begint bij 160 ℃ en de ontledingstemperatuur is 270 ℃.
8. Om de doorstroming van de PMMA-smelt te vergemakkelijken, moet de doorsnede van de matrijspoort kort en dik zijn en mag geen poort met een brede en dunne doorsnede worden gebruikt.
De belangrijkste spuitgietomstandigheden van PMMA
Vat temperatuur
De thermische stabiliteit van PMMA spuitgieten is gemiddeld, de thermische ontbindingstemperatuur is iets hoger dan 270°C, meestal, voor schroeftype spuitgietmachines, wordt de cilindertemperatuur geregeld op 180~230°C, terwijl de plunjertype spuitgietmachine ongeveer 20°C hoger is dan het schroeftype. De mondstuktemperatuur is ongeveer 20°C lager dan de cilindertemperatuur.
Schimmeltemperatuur
Omdat PMMA-smelt snel afkoelt, kunnen kunststofonderdelen gemakkelijk inwendige spanning ontwikkelen. Daarom moet de temperatuur van de spuitgietvorm nauwkeurig worden geregeld; doorgaans wordt deze op 40~80℃ gehouden.
Injectiedruk
Omdat de viscositeit van de PMMA-smelt hoog is en de vloeibaarheid slecht, moet de spuitgietdruk hoog zijn, de spuitdruk wordt over het algemeen geregeld op 80-120 MPa, en de napersdruk op 40-60 MPa.
PMMA kunststof spuitgietproces en voorzorgsmaatregelen
Drogen van PMMA-kunststof
PMMA heeft een zekere waterabsorptie, de waterabsorptiesnelheid bedraagt 0,3-0,4%, en PMMA spuitgieten moet onder 0,1% van de vochtigheid zijn, meestal 0,04%.
Door de aanwezigheid van water verschijnen er belletjes in de smelt, luchtstrepen, vermindert de transparantie, enz. Het moet dus gedroogd worden. De droogtemperatuur is 80-90°C en de droogtijd is 3 uur of meer.
Gerecycled materiaal kan worden gebruikt 100% in sommige gevallen, het werkelijke bedrag hangt af van de kwaliteitseisen, kan meestal meer dan 30%, gerecycled materiaal om vervuiling te voorkomen anders zal het invloed hebben op de transparantie en de aard van het eindproduct.
PMMA kunststof spuitgietmachine selectie
PMMA stelt geen speciale eisen aan de spuitgietmachine. Vanwege de hoge smeltviscositeit is er behoefte aan diepere schroefgroeven en grotere diameter spuitmondgaten.
Als de sterkte-eisen van het product hoog zijn, is het nodig om een schroef met een grotere lengte-diameterverhouding te gebruiken voor lage temperatuur plastificatie. Bovendien moet PMMA-kunststof spuitgieten gebruik maken van een droge trechter om het materiaal op te slaan.
Vorm- en poortontwerp
De temperatuur van de spuitgietvormen kan 60℃-80℃ bedragen. De diameter van het hoofdkanaal moet aansluiten op de binnentapsheid; de beste hoek is 5° tot 7°. Voor producten van 4 mm of dikker moet de hoek 7° zijn.
De diameter van de hoofdleiding moet 8 tot 10 mm zijn, en de totale lengte van de poort mag niet meer dan 50 mm bedragen. Voor kunststof matrijsproducten met wanddikte minder dan 4 mm, moet de leidingdiameter 6-8 mm zijn.
De diameter van de loper moet 8-12 mm zijn. De diepte van rand, waaier en hangende poort moet 0,7 tot 0,9t zijn (t is de wanddikte van het product), en de diameter van naaldvormige poort moet 0,8 tot 2mm zijn; voor lage viscositeit moet een kleinere maat worden gekozen.
Gebruikelijke ontluchtingsgaten zijn binnen 0,05 diep en 6 mm breed, met een ontluchtingshelling van 30′-1° holtegedeelte tussen 35′-1°30°.
PMMA plastic smelttemperatuur
Kan gemeten worden door de luchtinspuitmethode: van 210°C~270°C, afhankelijk van de informatie van de leverancier. Trek de achterste zitplaats terug zodat de spuitmond van de spuitgietmachine de hoofdleidingmof verlaat, en plastificeer dan handmatig inspuiten, dit is de tegen-lucht inspuiting.
Injectiesnelheid en verblijftijd van PMMA-kunststof
Geschikt voor snelle spuitgietproductie, maar om een hoge mate van interne spanning te vermijden, is het raadzaam om meerfasen inspuiting te gebruiken, zoals langzaam-snel-langzaam, en langzame snelheid bij het inspuiten van dikke delen.
Opmerking: Als de temperatuur 260℃ is, mag de retentietijd maximaal 10 minuten zijn, als de temperatuur 270℃ is, mag de retentietijd maximaal 8 minuten zijn.
De voor- en nadelen van PMMA materiaal
Acryl, ook bekend als PMMA of plexiglas voordelen is het beste nieuwe materiaal om sanitair te produceren na de keramische, in vergelijking met traditionele keramische materialen, acryl in aanvulling op de ongeëvenaarde hoge helderheid, zijn er de volgende voordelen.
De voordelen van PMMA materiaal
1. Esthetiek van plexiglas: spiegeleffect, uitstekend vakmanschap, geen rimpels, geen naden;
2. Het visuele effect van plexiglas: verschillende kleuren, sterke visuele impact.
3. Lichttransmissie van plexiglas: lichttransmissiesnelheid kan 96% bereiken, uitstekende lichttransmissiesnelheid, zacht licht.
4. Stootvastheid van plexiglas: meer dan 200 keer dan gewone glasproducten, bijna geen risico op breuk;
5. De duurzaamheid van plexiglas: het product heeft een zeer goede bescherming voor de ingebouwde lichtbron, waardoor de levensduur van de lichtbronproducten wordt verlengd;
6. Weerbestendigheid van plexiglas: Het kan de kleur lang behouden en de goede kwaliteit van de plaat kan wel 6-13 jaar gebruikt worden;
7. Plexiglas is vlamwerend: geen spontane verbranding en zelfdovend;
8. Energiebesparing van plexiglas: zeer goede lichttransmissie, verminder relatief de lichtbron, bespaar elektriciteit, verlaag de gebruikskosten;
9. Redelijkheid van plexiglas: redelijk ontwerp en regen- en vochtbestendig, open structuur, gemakkelijk schoon te maken en te onderhouden, enz.
De nadelen van PMMA-materiaal
Door de moeilijkheid om acryl te produceren, hoge kosten, dus er zijn veel lage kwaliteit en lage kosten substituten op de markt.
Deze vervangers zijn ook bekend als “acryl”, in feite is de gewone organische plaat of composietplaat ook bekend als sandwichplaat.
Gewone organische plaat met gewoon organisch glas gebarsten materiaal plus pigment gieten en worden, de oppervlaktehardheid is laag, gemakkelijk te vervagen, met fijn schuren polijsten effect is slecht.
Composiet panelen slechts een zeer dunne laag acryl oppervlak, het midden is ABS kunststof, het gebruik van thermische uitzetting en krimp is gemakkelijk te delamineren.
Echt of vals acryl kan worden geïdentificeerd aan de hand van de plaatdoorsnede van het subtiele kleurverschil en het polijsteffect.
Toepassingsgebieden van PMMA-materiaal
Plexiglas wordt veel gebruikt, niet alleen in de handel, lichte industrie, bouw, chemische industrie enzovoort. En plexiglas productie, in de reclame decoratie, zand model is zeer veel gebruikt, zoals: borden, billboards, lichtbak panelen en Chinese en Engelse letter panelen.
Materiaalselectie hangt af van het modelleerontwerp, wat voor soort modellering, met wat voor soort plexiglas, kleur, verscheidenheid moet herhaaldelijk worden getest om het beste effect te maken. Met een goed modelleerontwerp, maar vertrouw ook op zorgvuldige verwerking en productie, om een mooi ambacht te worden.
1. Architecturale toepassingen: ramen, geluidswerende deuren en ramen, lichtkappen, telefooncellen, enz.
2. Reclametoepassing: lichtbak, uithangbord, bewegwijzering, displaystandaard, enz.
3. Transporttoepassingen: treinen, auto’s en andere voertuigdeuren en -ramen, enz.
4. Medische toepassingen: couveuses voor baby’s, diverse chirurgische medische instrumenten Civiele producten: sanitair, handwerk, cosmetica, beugels, aquaria, enz.
5. Industriële toepassingen: oppervlakteplaten en -deksels voor instrumenten, enz.
6. Verlichtingstoepassingen: fluorescentielampen, kroonluchters, straatlantaarns, enz.
7. Huishoudelijke toepassingen: fruitborden, tissuedozen, acrylkunstschilderijen en andere huishoudelijke producten voor dagelijks gebruik.
Samenvatting
Deze blog bespreekt de soorten technische kunststoffen van PMMA, hun eigenschappen, het proces voor spuitgieten op maat, de keuze van apparatuur, productmodellering, aandachtspunten voor het vormontwerp in de praktijk en oplossingen voor veelvoorkomende gebreken.
Bij de daadwerkelijke materiaalkeuze voor PMMA en de productie van spuitgegoten producten is het raadzaam een ervaren fabrikant van spuitgietvormen en leverancier van spuitgietproducten te laten adviseren over een geschikt PMMA-materiaal op basis van het gebruik, de functionele eisen en het uiterlijk van het product, zodat het project soepel kan worden uitgevoerd.
Een offerte nodig voor uw spuitgietproject?Ontvang concurrerende prijzen, DFM-feedback en een productieplanning van het engineeringteam van ZetarMold.
Vraag een gratis offerte aan → Bekijk onze Complete gids voor spuitgieten voor een uitgebreid overzicht.
