Czym jest temperatura formy w formowaniu wtryskowym?

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.

Gorąca powierzchnia formy utrzymuje płynną powierzchnię tworzywa sztucznego wystarczająco długo, aby wytworzyć ciśnienie wewnątrz wnęki.

Jeśli wnęka jest wypełniona, a ciśnienie wnęki może docisnąć miękkie tworzywo sztuczne do metalu, zanim zamarznięta skóra stwardnieje, wówczas powierzchnia wnęki replikuje się w wysokim stopniu.

Z drugiej strony, jeśli tworzywo sztuczne wchodzące do wnęki pod niskim ciśnieniem zostanie zawieszone, bez względu na to, jak krótko, wówczas jego niewielki kontakt z metalem może spowodować zabarwienie, czasami określane jako rozmazanie bramki.

Dla każdego rodzaju tworzywa sztucznego i części z tworzywa sztucznego istnieje granica temperatury powierzchni formy, po przekroczeniu której może wystąpić jeden lub więcej niepożądanych efektów (np. elementy mogą mieć zadziory).

Jakie są skutki wyższych temperatur pleśni?

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.

Ponieważ gorętszy model nie zamraża tworzywa sztucznego, które wchodzi w obszar krawędzi przelewowej przed wytworzeniem wysokiego ciśnienia, stopiony materiał może przelać się wokół pręta wyrzutnika i rozlać się do szczeliny linii rozdzielającej.

Wskazuje to na potrzebę dobrej kontroli dawki wtrysku, a niektóre nowoczesne programatory kontroli przepływu rzeczywiście mogą to zrobić.

Zazwyczaj wzrost temperatury formy zmniejsza ilość tworzywa sztucznego, które ma poranną warstwę kondensacyjną we wnęce, umożliwiając stopionemu materiałowi łatwiejszy przepływ we wnęce, co skutkuje większą masą części i lepszą jakością powierzchni.

Jednocześnie wzrost temperatury formy skutkuje również zwiększoną wytrzymałością części na rozciąganie.

Jak wybrać temperaturę formy do formowania wtryskowego?

Temperatura formy wpływa na zachowanie przepływu stopionego tworzywa sztucznego podczas napełniania i wpływa na wydajność produktu z tworzywa sztucznego.

Temperatura formy określa szybkość chłodzenia stopionego materiału. Im szybszy jest proces chłodzenia, tym szybciej spada temperatura stopu, co zwiększa lepkość i utrudnia przepływ, powodując zwiększoną utratę ciśnienia wtrysku, niższe efektywne ciśnienie napełniania formy, a nawet powodując niedopełnienie.

Zazwyczaj temperatura formy powinna być określona zgodnie z właściwościami przetwarzanego tworzywa sztucznego, wymaganiami dotyczącymi wydajności produktu, kształtem i rozmiarem produktu oraz warunkami procesu formowania itp. w celu kompleksowego rozważenia.

(1) W przypadku tworzyw sztucznych o wyższej lepkości, takich jak PC, należy stosować wyższą temperaturę formy; natomiast w przypadku tworzyw sztucznych o niskiej lepkości, takich jak PA, PS itp. należy stosować niższą temperaturę formy.

Wraz ze spadkiem temperatury formy wzrasta szybkość krzepnięcia i chłodzenia tworzywa sztucznego, co jest korzystne dla zapewnienia wydajności i skrócenia cyklu produkcyjnego.

(2) Aby uniknąć deformacji podczas rozformowywania, temperatura formy powinna być zwykle niższa niż temperatura zeszklenia tworzywa sztucznego lub temperatura, która z mniejszym prawdopodobieństwem spowoduje deformację produktu, ale temperatura rozformowywania produktu powinna być nieco wyższa niż temperatura formy. Temperatura formowania jest związana z grubością ścianki i naprężeniem szczątkowym produktu.

(3) Temperatura formy wpływa na krystalizację tworzyw sztucznych, orientację molekularną, naprężenia produktu i różne nowe energie mechaniczne. Niska temperatura formy sprzyja krystalizacji polimeru.

W przypadku produktów grubościennych, ze względu na długi czas napełniania formy i chłodzenia, jeśli temperatura formy jest zbyt niska, spowoduje to powstanie pęcherzyków próżniowych i skurcz wewnątrz produktu oraz spowoduje naprężenia wewnętrzne, więc produkty grubościenne nie powinny używać niskiej temperatury formy.

System regulacji temperatury formy

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. Zbyt wysoka: overflow; shrinkage; long curing time of plastic parts, long injection molding cycle, and low productivity.

B. Zbyt niskaSłaba płynność stopu zwiększa naprężenia na części z tworzywa sztucznego, a także wady, takie jak słabe wypełnienie, ślady wtopienia, brak materiału i brak połysku na powierzchni.

C. Nierówny Odchylenie szybkości skurczu, odkształcenie części z tworzywa sztucznego itp.

Dlatego projekt formy musi uwzględniać urządzenie chłodzące lub grzewcze do regulacji temperatury formy i cyklu wtrysku.
(1) Gdy temperatura materiału do formowania jest niewystarczająca, aby forma osiągnęła temperaturę wymaganą do formowania, należy rozważyć zastosowanie urządzenia grzewczego.

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

(3) Gdy temperatura materiału powoduje, że temperatura formy przekracza temperaturę wymaganą do formowania, należy rozważyć zastosowanie urządzenia chłodzącego.

(4) Ogólnie rzecz biorąc, podczas formowania tworzyw termoplastycznych forma musi zostać schłodzona; w przypadku tworzyw termoutwardzalnych forma musi zostać podgrzana.

Cel regulacji temperatury formy

A. Skrócenie cyklu formowania: utrzymywanie poniżej temperatury odkształcenia cieplnego tworzywa sztucznego za pomocą skutecznych środków chłodzenia.

B. Poprawa jakości części z tworzyw sztucznych: aby zapobiec deformacji odlewu.

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.

Sposoby izolowania pleśni

Wiele form, zwłaszcza z termoplastycznych tworzyw konstrukcyjnych, działa w stosunkowo wysokich temperaturach, takich jak 80 stopni Celsjusza lub 176 stopni Fahrenheita.

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. Pomiar temperatury

Temperature measurement and control are very important in injection molding. Although it is relatively simple to perform these measurements, most formowanie wtryskowe maszyny nie mają wystarczających punktów lub linii odbioru temperatury.

Na większości formowanie wtryskowe tworzyw sztucznych W maszynach temperatura jest mierzona za pomocą termopar. Termopara składa się z dwóch różnych przewodów połączonych na końcu. Jeśli jeden koniec jest cieplejszy od drugiego, generowany jest niewielki sygnał elektryczny; im bardziej jest on nagrzany, tym silniejszy jest sygnał.

2. Kontrola temperatury

Termopara jest również szeroko stosowana jako czujnik systemu kontroli temperatury stopu. W regulatorze temperatury formy ustawia się żądaną temperaturę stopu, a wyświetlacz czujnika zostanie porównany z temperaturą wygenerowaną w punkcie nastawy.

W tym najprostszym systemie zasilanie jest wyłączane, gdy temperatura formowania osiągnie wartość zadaną i włączane ponownie, gdy temperatura spadnie. System ten nazywany jest sterowaniem on/off, ponieważ jest albo włączony, albo wyłączony.

3. Temperatura topnienia

Temperatura stopionego kleju jest bardzo ważna, a stosowana temperatura cylindra wtryskowego jest jedynie wskazówką. Temperaturę stopionego kleju można zmierzyć w dyszy wtryskowej lub przy użyciu metody wtrysku powietrza.

Ustawienie temperatury cylindra wtryskowego zależy od temperatury stopu, prędkości ślimaka, ciśnienia wstecznego, objętości wtrysku i cyklu wtrysku.

Podsumowanie

Jeśli nie masz doświadczenia w przetwarzaniu określonego poziomu plastiku, powinieneś zacząć od najniższego ustawienia. Cylindry wtryskowe są podzielone na strefy w celu ułatwienia kontroli, ale nie wszystkie są ustawione na tę samą temperaturę.

W przypadku pracy przez długi czas lub w wysokich temperaturach należy ustawić regulator temperatury formy w pierwszej strefie na niższą wartość, co zapobiegnie przedwczesnemu stopieniu i przetoczeniu tworzywa sztucznego.

Przed rozpoczęciem wtrysku należy upewnić się, że płyn hydrauliczny, zamknięcia leja, formy i cylindry wtryskowe mają odpowiednią temperaturę.