Najczęstsze problemy w procesie formowania wtryskowego przezroczystych tworzyw sztucznych

Chociaż proces ten ma wiele zalet, jest on również podatny na pewne typowe problemy. W tym wpisie na blogu omówimy niektóre z najczęstszych problemów i podamy wskazówki, jak im zapobiegać.

Typowe problemy z formowaniem wtryskowym przezroczystych tworzyw sztucznych

Typowe problemy z procesem wtrysku przezroczystego tworzywa sztucznego obejmują odkształcenia, wgniecenia i pęcherze próżniowe.

Wypaczenie jest spowodowane nierównomiernym chłodzeniem stopionego tworzywa sztucznego, co powoduje wypaczenie części podczas chłodzenia.

Wgniecenia są spowodowane kurczeniem się stopionego tworzywa sztucznego podczas chłodzenia i krzepnięcia, co powoduje obniżenie powierzchni części.

Pustki próżniowe powstają w części z powodu niepełnego wypełnienia gniazda formy. Najczęstsze przyczyny powstawania pustych przestrzeni obejmują nieodpowiednie ciśnienie wtrysku, słaby przepływ materiału i niewystarczające ciśnienie wypełniacza.

Aby uniknąć tych problemów, temperatura stopionego tworzywa sztucznego musi być dokładnie kontrolowana, tak aby materiał był równomiernie rozprowadzany w gnieździe formy. Ponadto należy zastosować odpowiednie ciśnienie pakowania, aby zapewnić, że stopiony plastik wypełni gniazdo formy.

Przygotowanie i suszenie surowców

Ponieważ wszelkie niewielkie zanieczyszczenia w plastiku mogą wpływać na przezroczystość produktu, a zatem proces przechowywania, transportu i napełniania musi zwracać uwagę na uszczelnienie, aby zapewnić, że surowce są czyste.

W szczególności surowiec zawiera wilgoć, która spowoduje pogorszenie jakości surowca po podgrzaniu, dlatego należy go wysuszyć.

W procesie formowania wtryskowego materiał należy podawać przez lej zasypowy z układem suszenia. Należy także pamiętać, że podczas suszenia powietrze doprowadzane do układu powinno być filtrowane i osuszane, aby nie zanieczyszczało surowców. Poniżej przedstawiono proces suszenia przezroczystego tworzywa.

Lufa, śruba i akcesoria czyste

Aby zapobiec zanieczyszczeniu surowca, a w zagłębieniu śruby i akcesoriów znajdują się stare materiały lub zanieczyszczenia, szczególnie słaba stabilność termiczna obecnej żywicy, więc przed użyciem, po wyłączeniu należy zastosować środek do czyszczenia śrub w celu oczyszczenia części, aby nie przywierały do zanieczyszczeń, gdy nie ma środka do czyszczenia śrub, dostępne PE, PS i inne żywice do czyszczenia śruby.

Po tymczasowym zatrzymaniu, aby zapobiec długiemu przebywaniu surowców w wysokiej temperaturze, powodującemu spadek roztworu, należy obniżyć temperaturę suszarki i beczki, np. temperatura PC, PMMA i innych beczek powinna zostać obniżona do 160 ℃ lub mniej (temperatura leja zasypowego dla PC powinna zostać obniżona do 100 ℃ lub mniej).

Kwestie, na które należy zwrócić uwagę przy projektowaniu form i produktów

Aby zapobiec słabemu przepływowi powrotnemu stopionego tworzywa lub nierównomiernemu chłodzeniu, które prowadzą do problemów w produkcji wyrobów z tworzyw sztucznych, wad powierzchni formy i pogorszenia jakości, przy projektowaniu formy należy zasadniczo uwzględnić poniższe kwestie.

a) Grubość ścianki powinna być jak najbardziej jednolita, a nachylenie uwalniania powinno być wystarczająco duże.

b) Część przejściowa powinna być zaokrąglona i gładka oraz stopniowo przechodzić, aby zapobiec powstawaniu ostrych narożników i ostrych krawędzi, zwłaszcza w produktach PC, które nie mogą mieć szczelin.

c) Brama i prowadnica powinny być tak szerokie i krótkie, jak to możliwe, położenie bramy powinno być ustawione zgodnie z procesem kondensacji skurczu, a zimny materiał powinien zostać dodany w razie potrzeby.

d) Powierzchnia formy powinna być jasna i czysta o niskiej chropowatości (najlepiej poniżej 0,8).

e) Otwory wentylacyjne: szczelina musi być wystarczająca, aby na czas odpowietrzyć powietrze i gaz w stopionym materiale.

f) Z wyjątkiem PET, grubość ścianki nie powinna być zbyt cienka, zazwyczaj nie mniejsza niż 1 mm.

Specjalna śruba

Należy wybrać wtryskarkę ze specjalnym ślimakiem i oddzielną dyszą kontrolującą temperaturę.

Temperatura wtrysku

Temperatura wtrysku jest odpowiednia dla wyższej wilgotności wtrysku przy założeniu, że żywica z tworzywa sztucznego nie ulega rozkładowi.

Ciśnienie wtrysku

Zasadniczo jest ono wyższe, aby przezwyciężyć wady formowania związane z wysoką lepkością stopu, ale zbyt wysokie ciśnienie wtrysku spowoduje naprężenia wewnętrzne spowodowane trudnym uwalnianiem i deformacją.

Prędkość wtrysku

W przypadku wypełnienia formy, ogólnie pożądane jest, aby było ono niskie i najlepiej jest stosować powolny, szybki lub powolny wtrysk wieloetapowy.

Czas utrzymywania ciśnienia i cykl formowania

W przypadku spełnienia wymogu napełniania produktu i nie tworzenia wgłębień i pęcherzyków, zaleca się, aby był on jak najkrótszy, aby zminimalizować czas przebywania stopionego materiału w beczce.

Prędkość śruby i przeciwciśnienie

Zgodnie z założeniem, że jakość plastyfikacji powinna być jak najniższa, aby zapobiec możliwości dekompresji.

Temperatura formy

Chłodzenie produktu jest dobre lub złe, jakość uderzenia jest świetna, więc temperatura stopu musi być w stanie dokładnie kontrolować proces wtrysku, jeśli to możliwe, temperatura formy powinna być wyższa.

Inne aspekty

Aby zapobiec pogorszeniu jakości górnej powierzchni, podczas formowania wtryskowego należy zasadniczo stosować możliwie najmniej środka antyadhezyjnego; udział tworzywa wtórnego nie powinien przekraczać 20%. 

W przypadku produktów innych niż PET, produkty należy poddać obróbce końcowej w celu wyeliminowania naprężeń wewnętrznych, PMMA należy suszyć w cyklu gorącego powietrza 70-80t przez 4 godziny; PC należy ogrzewać w czystym powietrzu, glicerynie, ciekłej parafinie itp. 110-135℃.

Czas zależy od produktu, najwyższy wymaga ponad 10 godzin. Aby uzyskać dobre właściwości mechaniczne, PET musi przejść proces rozciągania dwukierunkowego.

Podsumowanie

Ze względu na wysoki współczynnik przepuszczalności światła przez przezroczyste tworzywa sztuczne, nieuniknione jest, że jakość powierzchni produktów z tworzyw sztucznych musi być surowa i nie może mieć żadnych wad, takich jak cętkowanie, porowatość, wybielanie, zamglenie, czarne plamy, przebarwienia, słaby połysk powierzchni itp.

Dlatego w całym procesie produkcji metodą formowania wtryskowego należy zachować szczególną ostrożność oraz stawiać surowe, a nawet specjalne wymagania surowcom, urządzeniom, formom, a także konstrukcji produktu.

Po drugie, ponieważ przezroczyste tworzywa sztuczne mają przeważnie wysoką temperaturę topnienia i słabą płynność, zapewnienie odpowiedniej jakości powierzchni wyrobu często wymaga wyższej temperatury; należy również precyzyjnie wyregulować ciśnienie i prędkość wtrysku oraz inne parametry procesu, tak aby tworzywo wypełniło formę bez powstawania naprężeń wewnętrznych powodujących odkształcenia i pękanie wyrobu. 

Dlatego wszystkie etapy — od przygotowania surowców z tworzyw sztucznych oraz wymagań dotyczących urządzeń i form, przez proces formowania wtryskowego, aż po przetwarzanie produktu — muszą być prowadzone zgodnie z rygorystycznymi zasadami.

Uzyskaj konkurencyjną wycenę, informacje zwrotne DFM i harmonogram produkcji od zespołu inżynierskiego ZetarMold.

Poproś o bezpłatną wycenę → Pełny przegląd znajdziesz w naszym Kompletnym przewodniku po formowaniu wtryskowym.