Spuitgieten is een populair productieproces dat gebruikt kan worden om verschillende onderdelen en producten te maken. Bij de keuze voor dit proces moeten echter verschillende factoren in overweging worden genomen.

EersteEr moet rekening worden gehouden met het type materiaal dat moet worden gespuitgiet. Sommige veelgebruikte spuitgietmaterialen zijn beter geschikt voor spuitgieten dan andere en bepaalde materiaalsoorten vereisen een speciale behandeling of verwerking.

TweedeEr moet rekening worden gehouden met de grootte en de complexiteit van het gewenste onderdeel. Spuitgieten is zeer geschikt voor het produceren van grote aantallen relatief eenvoudige onderdelen, maar complexere onderdelen zijn wellicht beter geschikt voor andere productieprocessen.

EindelijkDe kosten van spuitgieten zijn afhankelijk van de soorten apparatuur en gereedschap. In veel gevallen kan de initiële investering in spuitgietapparatuur aanzienlijk zijn, maar de kosten per onderdeel zijn meestal lager dan bij andere soorten productieprocessen.

Spuitgieten is een productieproces waarbij gesmolten materiaal in een vormholte wordt gespoten. Het materiaal koelt af en wordt hard om de vorm van de vormholte aan te nemen. Spuitgieten wordt gebruikt in een groot aantal industrieën, van de auto-industrie tot consumentenproducten.

Bij het ontwerpen van spuitgietproducten moet rekening worden gehouden met verschillende overwegingen.

Ten eerste moeten de wanddiktes van de onderdelen uniform zijn.

Dikke wanden kunnen leiden tot kromtrekken en overmatige krimp, terwijl dunne wanden ervoor kunnen zorgen dat onderdelen breken of scheuren.

Ten tweede moet het materiaal compatibel zijn met het spuitgietproces. Sommige materialen, zoals glas of metaal, kunnen niet in de vormholte worden gespoten.

Ten derde moeten de afmetingen van het onderdeel binnen de tolerantie van de spuitgietmachine vallen.. Als de maat te groot of te klein is, komt het onderdeel mogelijk niet goed uit de matrijs of voldoet het niet aan de specificaties van de klant.

Eindelijk, De spuitgietmatrijs moet ontworpen zijn voor de juiste koeling en ventilatie om defecten in het afgewerkte onderdeel te voorkomen. Door met al deze factoren rekening te houden, kan de ontwerper een kwalitatief hoogwaardige spuitgegoten onderdeel die voldoet aan de eisen van de klant.

De prestaties van kunststofproducten worden bepaald door de interactie van materiaaleigenschappen en spuitgietprocesparameters. De materiaalkeuze heeft een grote invloed op de producteigenschappen, omdat verschillende kunststoffen verschillende fysische en chemische eigenschappen hebben.

Het spuitgietproces speelt ook een belangrijke rol omdat verschillende parameters tot aanzienlijke variaties in het eindproduct kunnen leiden. Om de gewenste eigenschappen te bereiken, moeten materialen en spuitgietprocessen zorgvuldig worden gekozen. Op die manier is het mogelijk om kunststofproducten van hoge kwaliteit te maken die voldoen aan de specifieke behoeften van de toepassing.

De eigenschappen van kunststof producten worden beïnvloed door materiaaleigenschappen en spuitgietprocesparameters. Voor verschillende kunststoffen zijn procesparameters nodig die zijn afgestemd op hun eigenschappen om de beste fysische eigenschappen te verkrijgen.

De belangrijkste punten van spuitgieten zijn als volgt:

Krimp van kunststof materialen

Vorm en berekening van thermoplastische vormkrimp Zoals eerder beschreven, zijn de volgende factoren van invloed op de thermoplastische vormkrimp.

a. Plastic soorten thermoplastische gietproces, want er is ook de kristallisatie van het volume van de vorm van de verandering, interne stress, bevroren in de plastic onderdelen van de restspanning, moleculaire oriëntatie en andere factoren, dus in vergelijking met thermohardende kunststoffen zijn groter krimp, krimpsnelheid bereik, directionele duidelijk.

Bovendien is de krimp na het gieten, gloeien of vochtbehandeling meestal groter dan bij thermohardende kunststoffen.

Volgnummer	Kunststof materialen	Bereik krimpsnelheid
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. Kenmerken van kunststofonderdelen Bij het gieten, het gesmolten materiaal en het oppervlak van de holte in contact komen met de buitenste laag en onmiddellijk afkoelen om een vast omhulsel met lage dichtheid te vormen.

Door de slechte thermische geleidbaarheid van kunststof koelt de binnenlaag van het kunststofdeel langzaam af en vormt een vaste laag met hoge dichtheid en grote krimp. Daarom zijn de juiste wanddikte, langzame afkoeling en hoge dichtheidslaag dikke krimp.

Daarnaast hebben de aan- of afwezigheid van inzetstukken en de lay-out en het aantal inzetstukken een directe invloed op de richting van de materiaalstroom, de dichtheidsverdeling en de grootte van de krimpweerstand, zodat de kenmerken van de kunststof onderdelen op de grootte van de krimp, richting invloed.

c. De vorm, grootte en verdeling van de inlaat van deze factoren hebben een directe invloed op de richting van de materiaalstroom, de dichtheidsverdeling, de drukvastheid, het krimpeffect en de giettijd.

Directe inlaat, inlaatdoorsnede groot (vooral dikkere doorsnede) is kleine krimp, maar directioneel, de inlaat breed en korte lengte is klein directioneel. Dicht bij de inlaat of parallel aan de richting van de materiaalstroom is de krimp groot.

d. Vormomstandigheden matrijstemperatuur hoog is, het gesmolten materiaal koelen langzaam, hoge dichtheid, krimp, vooral voor kristallijne materialen als gevolg van hoge kristalliniteit, volumeverandering, dus krimp is groter.

De verdeling van de matrijstemperatuur en het koelen binnen en buiten de kunststof onderdelen en de uniformiteit van de dichtheid is ook gerelateerd en heeft een directe invloed op de grootte en richting van de krimp van elk onderdeel.

Daarnaast hebben de houddruk en de tijd ook een grotere invloed op de krimp, de druk is groot en de tijd is lang krimp is klein, maar directioneel.

Hoge injectiedruk, het gesmolten materiaal viscositeit verschil is klein, de tussenlaag schuifspanning is klein, de elasticiteit na de mal sprong, zodat de krimp kan ook matig worden verminderd, hoge materiaaltemperatuur, krimp, maar de richting van kleine.

Daarom kan het aanpassen van de matrijstemperatuur, druk, injectiesnelheid en koeltijd tijdens het gieten ook de krimp van kunststof onderdelen veranderen.

Bij het ontwerpen van de matrijs worden de wanddikte en de vorm van het kunststofdeel, de grootte en de verdeling van de inlaat en de krimpsnelheid van elk deel van het kunststofdeel empirisch bepaald op basis van het krimpbereik van verschillende kunststoffen, waarna de holtegrootte wordt berekend.

Voor kunststofonderdelen met een hoge precisie en moeilijk te bevatten krimpsnelheid is het over het algemeen geschikt om de volgende methoden te gebruiken om de matrijs te ontwerpen.

1. Neem een kleinere krimpsnelheid voor de buitendiameter van het kunststofdeel en een grotere krimpsnelheid voor de binnendiameter om ruimte te laten voor correctie na de proefmal.

2. Testvorm om de vorm, grootte en vormcondities van het gietsysteem te bepalen.

3. Om de plastic onderdelen na te bewerken om de grootteverandering te bepalen (meting moet na 24 uur na het ontvormen plaatsvinden). 

4. Corrigeer de mal aan de hand van de werkelijke krimp

5. Probeer de matrijs opnieuw en corrigeer de krimpwaarde een beetje door de procescondities van het ontwerp op de juiste manier te veranderen om aan de vereisten van het kunststof onderdeel te voldoen.

De factoren die de krimp van thermoplastisch gieten beïnvloeden zijn de volgende:

1. Bij verschillende soorten kunststof is de krimpsnelheid van het materiaal verschillend. Kristallijne materialen krimpen meer, amorfe materialen krimpen en s, en hoe hoger de vulling, hoe kleiner de krimp van het materiaal.

2. De grootte en structuur van de kunststof spuitgietmatrijs. Als de uniforme wanddikte van het gevormde deel te groot is of als het koelsysteem niet goed is, heeft dit invloed op de krimpsnelheid.. Daarnaast hebben de aan- of afwezigheid van inzetstukken en de lay-out en het aantal inzetstukken een directe invloed op de richting van de materiaalstroom, de dichtheidsverdeling en de grootte van de krimpweerstand.

3. De vorm, grootte en verdeling van de materiaalmond. Deze factoren hebben een directe invloed op de richting van de materiaalstroom, de dichtheidsverdeling, het druk- en krimpeffect en de moldingtijd.

4. Vormtemperatuur en injectiedruk. Hoge matrijstemperatuur en hoge smeltdichtheid tijdens het gieten zal resulteren in hoge kunststofkrimp, vooral bij kunststoffen met een hoge kristalliniteit. De temperatuurverdeling en dichtheidsuniformiteit van kunststof onderdelen hebben ook een directe invloed op de grootte en richting van de krimp.

De houddruk en -tijd hebben ook een invloed op de krimp. Als de druk hoog is en de wachttijd lang, is de krimp klein maar de richtingsverandering groot. Daarom kan het aanpassen van de matrijstemperatuur, druk, injectiesnelheid en koeltijd tijdens het gieten ook de krimp van kunststof onderdelen veranderen.

Bij het ontwerpen van de matrijs worden de wanddikte en de vorm van het kunststofdeel, de grootte en de verdeling van de inlaat en de krimpsnelheid van elk deel van het kunststofdeel empirisch bepaald op basis van het krimpbereik van verschillende kunststoffen, waarna de holtegrootte wordt berekend.

Voor kunststofonderdelen met een hoge precisie en moeilijk te bevatten krimpsnelheid is het over het algemeen geschikt om de volgende methoden te gebruiken om de matrijs te ontwerpen.

a) Neem een kleine lagere krimpsnelheid voor de buitendiameter van kunststof onderdelen en een grotere krimpsnelheid voor de binnendiameter, om ruimte te laten voor correctie na de matrijsproef.

b) Testvorm om de vorm, grootte en vormcondities van het gietsysteem te bepalen.

c) De plastic onderdelen die nabehandeld moeten worden, krijgen een nabehandeling om de maatverandering te bepalen (de meting moet na 24 uur na het ontvormen worden uitgevoerd).

d) Corrigeer de mal aan de hand van de werkelijke krimp.

e) De matrijs wordt opnieuw getest en de krimpwaarde kan enigszins worden gecorrigeerd om aan de vereisten van het spuitgietproduct te voldoen door de procescondities te wijzigen.

Vloeibaarheid plastic materiaal

a. Thermoplastische vloeibaarheidsgrootte, over het algemeen uit de molecuulgewichtgrootte, smeltindex, Archimedes-spiraallijn stroomlengte, prestatieviscositeit en stroomverhouding (proceslengte / plastic wanddikte), en een reeks indexen om te analyseren.

Klein molecuulgewicht, brede molecuulgewicht distributie, slechte moleculaire structuur regelmaat, hoge smeltindex, lange spiraal stroom lengte, kleine prestaties viscositeit, stromingsverhouding is goed, dezelfde naam van de kunststof moet controleren zijn instructies om te bepalen de liquiditeit is geschikt voor spuitgieten.

Volgens de eisen van het matrijsontwerp kan de vloeibaarheid van veelgebruikte kunststoffen ruwweg worden onderverdeeld in drie categorieën.

1. Goede vloeibaarheid PA, PE, PS, PP, CA, poly(4)methyl-knoflookeen.

2. polystyreenharsen met een gemiddelde vloeibaarheid (zoals ABS, AS), PMMA, POM, polyfenyleenether.

3. slechte vloeibaarheid PC, hard PVC, polyfenyleenether, polysulfon, polyarylsulfon, fluoroplastics.

b. De vloeibaarheid van verschillende kunststoffen verandert ook door verschillende vormfactoren.

1. Temperatuur materiaal temperatuur verhoogt de vloeibaarheid, maar verschillende kunststoffen ook variëren, PS (vooral slagvast en MFR waarde hoger), PP, PE, PMMA, gemodificeerd polystyreen (zoals ABS, AS), PC, CA en andere kunststoffen vloeibaarheid met temperatuurveranderingen. Voor PE en POM heeft het stijgen of dalen van de temperatuur minder effect op de vloeibaarheid. Dus de eerste in het gieten van de temperatuur moet worden aangepast om de vloeibaarheid te controleren.

2. Druk injectie druk toeneemt, het gesmolten materiaal is onderworpen aan afschuiving, liquiditeit ook toeneemt, in het bijzonder PE, POM is gevoeliger, dus het is passend om de injectie druk aan te passen aan de liquiditeit bij het gieten te controleren.

3. Vorm, grootte, lay-out, koelsysteemontwerp, stromingsweerstand van het gesmolten materiaal (zoals oppervlakteafwerking, dikte van de kanaaldoorsnede, holtevorm, afzuigsysteem) en andere factoren hebben een directe invloed op de werkelijke liquiditeit van het gesmolten materiaal in de holte, waarbij het gesmolten materiaal de temperatuur verlaagt en de stromingsweerstand van de liquiditeit verhoogt.

Het ontwerp van de matrijs moet gebaseerd zijn op de vloeibaarheid van de gebruikte kunststof en een redelijke structuur kiezen. Bij het gieten kunnen we ook de materiaaltemperatuur, matrijstemperatuur en injectiedruk, injectiesnelheid en andere factoren regelen om de vulsituatie goed af te stemmen op de vormbehoeften.

De kristalliniteit van plastic materialen

Thermoplasten kunnen worden onderverdeeld in twee categorieën: kristallijne en niet-kristallijne (ook bekend als amorfe) kunststoffen, afhankelijk van of het kristallisatiefenomeen optreedt bij condensatie.

De zogenaamde kristallisatie fenomeen is de kunststof van de gesmolten toestand tot condensatie, moleculen van onafhankelijke beweging, volledig in een staat van geen orde, in moleculen om vrije beweging te stoppen, volgens een enigszins vaste positie, en een neiging om de moleculaire rangschikking te maken in een regelmatig model van een fenomeen.

Als criterium om het uiterlijk van deze twee soorten kunststoffen te onderscheiden, afhankelijk van de transparantie van de dikwandige kunststof delen, is het over het algemeen kristallijne materiaal ondoorzichtig of doorschijnend (zoals POM, enz.) en is het amorfe materiaal doorzichtig (zoals PMMA, enz.).

Er zijn echter uitzonderingen, zoals poly(4)methylgaroulein, een kristallijne kunststof met een hoge transparantie, en ABS, een amorf materiaal dat niet transparant is.

In het matrijsontwerp en de selectie van spuitgieten machines moeten de volgende eisen en overwegingen in acht worden genomen voor kristallijne kunststoffen.

1. Er is meer warmte nodig om de materiaaltemperatuur te verhogen tot de vormtemperatuur, dus gebruik apparatuur met een grote plastificeercapaciteit.

2. De warmte die vrijkomt tijdens het koelen en ontlaten is groot en moet volledig worden afgekoeld.

3. Het verschil in soortelijk gewicht tussen gesmolten toestand en vaste toestand is groot, de vormkrimp is groot, gemakkelijk om krimp, porositeit te voorkomen.

4. Snel afkoelen, lage kristalliniteit, kleine krimp en hoge transparantie. De kristalliniteit is gerelateerd aan de wanddikte van kunststof onderdelen, de wanddikte is langzaam afkoelen, hoge kristalliniteit, hoge krimp en goede fysische eigenschappen. Het kristallijne materiaal moet dus nodig zijn om de matrijstemperatuur te regelen.

5. Significante anisotropie en hoge interne spanning. De niet-gekristalliseerde moleculen hebben de neiging om door te gaan met kristalliseren na het ontkristalliseren en bevinden zich in een staat van energie-onbalans, vatbaar voor vervorming en kromtrekken.

6. Het kristallisatietemperatuurbereik is smal en het is gemakkelijk om het ongesmolten materiaal in het spuitgietvorm of blokkeer de inlaat.

Hittegevoelige kunststof en gemakkelijk hydrolyseerbare kunststof

a. Hittegevoelig verwijst naar sommige kunststoffen die gevoeliger zijn voor warmte, warmte bij hoge temperaturen voor een lange tijd of feed poort doorsnede te klein is, de afschuivingseffect groot is, de temperatuur van het materiaal toeneemt gevoelig voor verkleuring, degradatie, ontleding neiging, met dit kenmerk van kunststoffen genoemd warmtegevoelige kunststoffen. Zoals hard PVC, polyvinylchloride, vinylacetaatcopolymeer, POM, polyvinyltrifluoride, enz.

Thermogevoelige kunststoffen produceren monomeren, gassen, vaste stoffen en andere bijproducten tijdens de ontleding, vooral sommige ontledingsgassen die irriterend, corrosief of giftig zijn voor het menselijk lichaam, apparatuur en schimmels.

Daarom moeten het matrijsontwerp, de selectie van spuitgieten machine en gieten moet aandacht besteden aan, moet gebruik screwmolding spuitgietmachine, gieten systeem doorsnede moet groot zijn, schimmel en vat moet worden verchroomd, moet er geen * hoek stagnerende materiaal, moet een strikte controle van de vormtemperatuur, kunststof toe te voegen stabilisatoren om de warmtegevoelige prestaties verzwakken.

b. Sommige kunststoffen (zoals PC) ontleden onder hoge temperatuur en druk, zelfs als ze een kleine hoeveelheid water bevatten. Deze eigenschap wordt gemakkelijke hydrolyse genoemd, die van tevoren moet worden verhit en gedroogd.

Spanningsscheuren en smeltbreuk

a. Sommige kunststoffen zijn spanningsgevoelig, gemakkelijk om inwendige spanning te produceren, bros en gemakkelijk te barsten, plastic onderdelen onder invloed van externe krachten of in de rol van het oplosmiddel dat barstfenomeen.

Om deze reden moeten de grondstoffen, naast het toevoegen van additieven aan de grondstoffen om de scheurvastheid te verbeteren, aandacht besteden aan droge, redelijke keuze van de vormomstandigheden om de inwendige spanning te verminderen en de scheurvastheid te verhogen. En moet kiezen voor een redelijke vorm van de kunststof onderdelen, en mag niet de inzetstukken en andere maatregelen om de spanningsconcentratie te minimaliseren.

Vormontwerp moet de helling van de schimmel release te verhogen, kies een redelijke feed poort en uitwerpmechanisme, gieten moet geschikt zijn om de materiaaltemperatuur, schimmeltemperatuur, injectiedruk en koeltijd aan te passen, en probeer te voorkomen dat plastic onderdelen te koud en broos wanneer de schimmel release, vormen plastic onderdelen moeten ook nabehandeld worden om scheurvorming tegen te gaan, interne spanningen te elimineren en contact met oplosmiddelen te verbieden.

b. Wanneer een bepaalde smeltsnelheid van het polymeer smelt, bij een constante temperatuur door de spuitmond gat wanneer de stroomsnelheid een bepaalde waarde overschrijdt, het smeltoppervlak optreedt in laterale scheuren smeltbreuk genoemd, het uiterlijk en de fysische eigenschappen van kunststof onderdelen. Daarom moet bij de selectie van een hoge smeltsnelheid van polymeer, enz., het mondstuk, de sprue, de inlaatdoorsnede vergroten, de injectiesnelheid verlagen en de materiaaltemperatuur verhogen.

Thermische prestaties en koelsnelheid

a. Verschillende kunststoffen hebben verschillende thermische eigenschappen zoals soortelijke warmte, thermische geleidbaarheid en warmteafbuigingstemperatuur. Een hoge soortelijke warmte vereist veel warmte bij het plastificeren, dus moet je een spuitgieten machine met een grote plastificeercapaciteit.

De koeltijd van kunststoffen met een hoge vervormingstemperatuur kan kort zijn en de mal kan vroeg worden vrijgegeven, maar de vervorming door afkoeling moet worden voorkomen nadat de mal is vrijgegeven.

De koelsnelheid van kunststoffen met een laag warmtegeleidingsvermogen is laag (zoals ionische polymeren, enz. is de koelsnelheid extreem laag), dus moet het volledig worden gekoeld en moet het koelingseffect van de mal worden versterkt.

Hot sprue mallen zijn geschikt voor kunststoffen met een lage soortelijke warmte en hoge thermische geleidbaarheid. Kunststoffen met een hoge specifieke warmte, lage thermische geleidbaarheid, lage warmteafbuigingstemperatuur en langzame afkoelsnelheid zijn niet geschikt voor hogesnelheidsgieten. spuitgieten machine moet worden gebruikt en de koeling van de mal moet worden versterkt.

b. Afhankelijk van de eigenschappen van verschillende soorten kunststof en de vorm van kunststof onderdelen is het noodzakelijk om de juiste koelsnelheid te handhaven. Daarom moet de matrijs worden ingesteld met een verwarmings- en koelsysteem volgens de vormvereisten om een bepaalde matrijstemperatuur te handhaven.

Als de materiaaltemperatuur de matrijstemperatuur doet stijgen, moet deze worden gekoeld om vervorming van kunststof onderdelen na het ontvormen te voorkomen, de spuitgietcyclus te verkorten en de kristalliniteit te verminderen.

Als de restwarmte van kunststof niet voldoende is om de matrijs op een bepaalde temperatuur te houden, moet de matrijs worden uitgerust met een verwarmingssysteem om de matrijs op een bepaalde temperatuur te houden om de afkoelsnelheid te regelen, de vloeibaarheid te garanderen, de vulomstandigheden te verbeteren of de kunststofonderdelen zo te regelen dat ze langzaam afkoelen, ongelijkmatige afkoeling binnen en buiten de dikwandige kunststofonderdelen te voorkomen en de kristalliniteit te verbeteren, enz.

Voor een goede vloeibaarheid, groot vormgebied en ongelijke materiaaltemperatuur is het soms nodig om afwisselend te verwarmen of te koelen of gedeeltelijk te verwarmen en te koelen volgens de vormsituatie van kunststof onderdelen. Daarom moet de matrijs worden uitgerust met een overeenkomstig koel- of verwarmingssysteem.

Vochtopname

Er zitten verschillende additieven in kunststoffen, dus ze hebben een verschillende mate van affiniteit met water. Kunststoffen kunnen dus grofweg worden onderverdeeld in hygroscopisch, waterhechtend en niet-absorberend, en hechten zich niet gemakkelijk aan water.

De gebruikelijke kunststoffen met een sterke vochtabsorptie zijn PMMA, PA, PC, ABS, enzovoort. En slechte vochtabsorptie is PE, PP, PS, fluorplastic, enzovoort.

Het watergehalte in het materiaal moet binnen het toelaatbare bereik worden gehouden, anders wordt het water gas of hydrolyse onder hoge temperatuur en druk, waardoor de plastic hars blaasjes krijgt, de liquiditeit afneemt en het uiterlijk en de mechanische eigenschappen slecht worden.

Daarom moeten vochtabsorberende kunststoffen worden voorverwarmd volgens de eisen van de juiste verwarmingsmethoden en specificaties om te voorkomen dat er tijdens het gebruik opnieuw vocht wordt opgenomen.

Conclusie

Het spuitgietproces omvat de uitrusting van de spuitgietmachine, het ontwerp van het spuitgietproduct, het ontwerp en de productie van de spuitgietmatrijs, de informatie over het spuitgietmateriaal en het debuggen van de spuitgietmatrijs. spuitgietproductie proces, enz. Elke schakel moet grondig worden overwogen om ervoor te zorgen dat het eindproduct van hoge kwaliteit is.