Литье под давлением это популярный производственный процесс, который может использоваться для изготовления различных деталей и изделий. Однако при выборе этого процесса необходимо учитывать несколько факторов.

ПервыйПри этом необходимо учитывать тип материала, из которого будет производиться литье. Некоторые распространенные материалы лучше подходят для литья под давлением, чем другие, а некоторые типы материалов могут требовать особого обращения или обработки.

ВторойПри этом необходимо учитывать размер и сложность желаемой детали. Литье под давлением хорошо подходит для производства большого количества относительно простых деталей, но более сложные детали могут лучше подходить для других производственных процессов.

Наконец-тоПри определении стоимости литья под давлением необходимо учитывать типы оборудования и оснастки. Во многих случаях первоначальные инвестиции в оборудование для литья под давлением могут быть значительными, но стоимость одной детали обычно ниже, чем при других видах производственных процессов.

Литье под давлением - это производственный процесс, при котором расплавленный материал впрыскивается в полость формы. Материал остывает и затвердевает, принимая форму полости формы. Литье под давлением используется в самых разных отраслях промышленности, от автомобилестроения до производства потребительских товаров.

При проектировании деталей, изготовленных методом литья под давлением, необходимо учитывать несколько моментов.

Во-первых, толщина стенок деталей должна быть одинаковой.

Толстые стенки могут привести к короблению и чрезмерной усадке, а тонкие - к разрушению или поломке деталей.

Во-вторых, материал должен быть совместим с процессом литья под давлением. Некоторые материалы, такие как стекло или металл, не могут быть введены в полость пресс-формы.

В-третьих, размеры детали должны быть в пределах допусков термопластавтомата.. Если размер слишком большой или слишком маленький, деталь может неправильно выходить из формы или не соответствовать спецификациям заказчика.

Наконец-то, литьевая форма должна быть спроектирована с учетом надлежащего охлаждения и вентиляции, чтобы предотвратить появление дефектов в готовой детали. Учитывая все эти факторы, дизайнер может создать высококачественный литая деталь который отвечает требованиям заказчика.

Характеристики пластмассовых изделий определяются взаимодействием свойств материала и параметров процесса формования. Выбор материала оказывает значительное влияние на свойства изделия, поскольку различные пластмассы имеют разные физические и химические свойства.

Процесс формования также играет важную роль, поскольку различные параметры могут привести к значительным изменениям в конечном продукте. Чтобы добиться желаемых свойств, необходимо тщательно подбирать материалы и процессы формования. Это позволяет производить высококачественные пластиковые изделия, отвечающие конкретным требованиям.

Свойства пластмассовых изделий зависят от свойств материала и параметров процесса формования, причем для получения наилучших физических свойств различных пластмасс требуются параметры процесса, соответствующие их свойствам.

Ключевыми моментами литья под давлением являются следующие:

Усадка пластиковых материалов

Форма и расчет усадки при термопластическом формовании Как было описано ранее, на усадку при термопластическом формовании влияют следующие факторы.

a. Пластиковые виды термопластичных процесс формования, потому что есть также кристаллизации объема формы изменения, внутреннее напряжение, замороженные в пластиковых частей остаточного напряжения, молекулярной ориентации и других факторов, поэтому по сравнению с термореактивных пластмасс больше усадки, усадки диапазон скорости, направленные очевидно.

Кроме того, усадка после формования, отжига или обработки влагой обычно больше, чем у термореактивных пластмасс.

Порядковый номер	Пластиковые материалы	Диапазон скорости усадки
1	PA66	1%-2%
2	PA6	1%-1.5%
3	PA12	0.5%-2%
4	PBT	1.5%-2.8%
5	ПК	0.1%-0.2%
6	POM	2%-3.5%
7	PP	1.8%-2.5%
8	PS	0.4%-0.7%
9	ПВХ	0.2%-0.6%
10	ABS	0.4%-0.5%

b. Характеристики пластмассовых деталей при формовании, расплавленный материал и поверхность полости соприкасаются с внешним слоем и немедленно охлаждаются, образуя твердую оболочку низкой плотности.

Из-за плохой теплопроводности пластика внутренний слой пластиковой детали остывает медленно и образует плотный твердый слой с большой усадкой. Поэтому надлежащая толщина стенок, медленное охлаждение и высокоплотный слой дают большую усадку.

Кроме того, наличие или отсутствие вставок, а также расположение и количество вставок оказывают непосредственное влияние на направление потока материала, распределение плотности и величину сопротивления усадке, поэтому характеристики пластиковых деталей на величину усадки оказывают направленное воздействие.

c. Форма, размер и распределение этих факторов на входе непосредственно влияют на направление потока материала, распределение плотности, эффект удержания давления и усадки, а также время формования.

Прямое всасывание, большое сечение впускного отверстия (особенно толстое сечение) имеет малую усадку, но направленное, широкое и короткое впускное отверстие имеет малую направленность. Те, которые расположены близко к входу или параллельно направлению потока материала, будут иметь большую усадку.

d. Условия формовки Температура формы высокая, охлаждение расплавленного материала медленное, высокая плотность, усадка, особенно для кристаллических материалов из-за высокой кристалличности, изменение объема, поэтому усадка больше.

Распределение температуры в пресс-форме и охлаждение внутри и снаружи пластиковых деталей, а также равномерность плотности также связаны, непосредственно влияя на размер и направление усадки каждой детали.

Кроме того, давление и время выдержки также оказывают большое влияние на усадку, при большом давлении и длительном времени усадка небольшая, но направленная.

Высокое давление впрыска, разница в вязкости расплавленного материала мала, межслойное напряжение сдвига мало, упругость после скачка формы, поэтому усадка также может быть умеренно уменьшена, высокая температура материала, усадка, но направление небольшое.

Поэтому регулировка температуры, давления, скорости впрыска и времени охлаждения пресс-формы во время формования также может изменить усадку пластиковых деталей.

При проектировании пресс-формы в соответствии с диапазоном усадки различных пластмасс, толщина стенок и форма пластмассовой детали, размер и распределение входных отверстий, а также скорость усадки каждой части пластмассовой детали определяются эмпирическим путем, после чего рассчитывается размер полости.

Для высокоточных пластмассовых деталей и трудно уловимой скорости усадки, как правило, целесообразно использовать следующие методы проектирования пресс-формы.

1. Возьмите меньший коэффициент усадки для внешнего диаметра пластиковой детали и больший - для внутреннего, чтобы оставить место для корректировки после пробной пресс-формы.

2. Испытание формы для определения формы, размера и условий формовки системы заливки.

3. Последующая обработка пластиковых деталей с целью определения изменения размеров (измерения должны проводиться через 24 часа после распалубки). 

4. Корректировка формы в соответствии с фактической усадкой

5. Попробуйте снова изготовить пресс-форму и немного скорректируйте величину усадки, изменив условия процесса проектирования соответствующим образом, чтобы удовлетворить требования к пластиковой детали.

Факторы, влияющие на усадку термопластичного литья, следующие:

1. В разных сортах пластика скорость усадки материала различна. Кристаллические материалы дают большую усадку, аморфные - меньшую, и чем выше наполнение, тем меньше усадка материала.

2. Размер и структура пресс-формы для литья пластмасс. Если равномерная толщина стенки формованной детали слишком велика или система охлаждения не очень хороша, это повлияет на скорость усадки.. Кроме того, наличие или отсутствие вставок, их расположение и количество напрямую влияют на направление потока материала, распределение плотности и размер сопротивления усадке.

3. Форма, размер и распределение материала во рту. Эти факторы напрямую влияют на направление потока материала, распределение плотности, эффект удержания давления и усадки, а также время формования.

4. Температура пресс-формы и давление впрыска. Высокая температура пресс-формы и высокая плотность расплава во время формования приводят к высокой усадке пластика, особенно для пластиков с высокой кристалличностью. Распределение температуры и однородность плотности пластиковых деталей также напрямую влияют на величину и направление усадки.

Давление выдержки и время выдержки также влияют на усадку. При высоком давлении и длительном времени выдержки усадка будет небольшой, но направленной. Поэтому регулировка температуры пресс-формы, давления, скорости впрыска и времени охлаждения во время формования также может изменить усадку пластиковых деталей.

При проектировании пресс-формы в соответствии с диапазоном усадки различных пластмасс, толщина стенок и форма пластмассовой детали, размер и распределение входных отверстий, а также скорость усадки каждой части пластмассовой детали определяются эмпирическим путем, после чего рассчитывается размер полости.

Для высокоточных пластмассовых деталей и трудно уловимой скорости усадки, как правило, целесообразно использовать следующие методы проектирования пресс-формы.

a) Примите небольшой меньший коэффициент усадки для внешнего диаметра пластиковых деталей и больший - для внутреннего, чтобы оставить возможность для корректировки после испытания пресс-формы.

b) Испытательная форма для определения формы, размера и условий формовки системы заливки.

c) Пластиковые детали, подлежащие постобработке, подвергаются постобработке для определения изменения размеров (измерения должны проводиться через 24 часа после распалубки).

d) Скорректируйте форму в соответствии с фактической усадкой.

e) Пресс-форма снова тестируется, и значение усадки может быть немного скорректировано для соответствия требованиям к формованной детали путем изменения технологических условий, если это необходимо.

Текучесть полимерных материалов

a. Размер текучести термопластика, как правило, определяется на основе размера молекулярной массы, индекса расплава, длины потока по спирали Архимеда, вязкости, коэффициента текучести (длина процесса / толщина пластиковой стенки) и ряда индексов для анализа.

Малый молекулярный вес, широкое распределение молекулярного веса, плохая регулярность молекулярной структуры, высокий индекс расплава, большая длина спирального потока, малая вязкость, коэффициент текучести хороший, одноименная пластмасса должна быть проверена в инструкции, чтобы определить ее ликвидность, подходит ли она для литья под давлением.

В соответствии с требованиями, предъявляемыми к конструкции пресс-формы, текучесть обычно используемых пластмасс можно условно разделить на три категории.

1. Хорошая текучесть PA, PE, PS, PP, CA, поли (4) метил чеснока.

2. полистирольные смолы средней текучести (такие как ABS, AS), PMMA, POM, полифениленовый эфир.

3. Плохая текучесть ПК, жесткий ПВХ, полифениленовый эфир, полисульфон, полиарилсульфон, фторопласты.

b. Текучесть различных пластмасс также изменяется под воздействием различных факторов формования, основными из которых являются следующие.

1. Температура материала Температура увеличивает текучесть, но различные пластики также различаются, PS (особенно ударопрочный и MFR значение выше), PP, PE, PMMA, модифицированный полистирол (например, ABS, AS), PC, CA, и другие пластики текучесть с изменением температуры. Для ПЭ и ПОМ повышение или понижение температуры оказывает меньшее влияние на его текучесть. Поэтому при формовке необходимо регулировать температуру для контроля текучести.

2. Давление впрыска увеличивается, расплавленный материал подвергается сдвигу, ликвидность также увеличивается, особенно PE, POM более чувствительны, поэтому целесообразно отрегулировать давление впрыска для контроля ликвидности при формовке.

3. Структура пресс-формы Форма системы заливки, размер, расположение, дизайн системы охлаждения, сопротивление потоку расплавленного материала (например, отделка поверхности, толщина поперечного сечения канала, форма полости, система выпуска) и другие факторы непосредственно влияют на фактическую ликвидность расплавленного материала в полости, где расплавленный материал для снижения температуры и увеличения сопротивления потоку ликвидности будет уменьшен.

Дизайн пресс-формы должен основываться на текучести используемого пластика и выбирать разумную структуру. При формовке мы также можем контролировать температуру материала, температуру пресс-формы и давление впрыска, скорость впрыска и другие факторы, чтобы правильно отрегулировать ситуацию заполнения для удовлетворения потребностей формовки.

Кристалличность пластиковых материалов

Термопласты можно разделить на две категории: кристаллические и некристаллические (также известные как аморфные) пластмассы, в зависимости от того, происходит ли явление кристаллизации при конденсации.

Так называемое явление кристаллизации - это переход пластика из расплавленного состояния в состояние конденсации, молекул из самостоятельного движения, совершенно неупорядоченного, в молекулы, прекращающие свободное движение, согласно слегка фиксированному положению, и тенденция превращения молекулярного расположения в регулярную модель какого-либо явления.

В качестве критерия для различения внешнего вида этих двух типов пластиков в зависимости от прозрачности толстостенных пластиковых деталей, обычно кристаллический материал является непрозрачным или полупрозрачным (например, POM и т.д.), а аморфный материал - прозрачным (например, PMMA и т.д.).

Однако есть и исключения, например, поли(4)метилгарулеин - кристаллический пластик, но обладает высокой прозрачностью, а ABS - аморфный материал, но не прозрачный.

При разработке пресс-формы и выборе литьё под давлением машин, то для кристаллических пластмасс следует обратить внимание на следующие требования и соображения.

1. Для повышения температуры материала до температуры формования требуется больше тепла, поэтому используйте оборудование с большой пластифицирующей способностью.

2. При охлаждении и отпуске выделяется большое количество тепла, и его необходимо полностью охладить.

3. Разница в удельном весе между расплавленным и твердым состоянием велика, усадка при формовании велика, легко возникают усадка, пористость.

4. Быстрое охлаждение, низкая кристалличность, малая усадка и высокая прозрачность. Кристалличность связана с толщиной стенки пластиковых деталей, толщина стенки - это медленное охлаждение, высокая кристалличность, высокая усадка и хорошие физические свойства. Поэтому кристаллический материал должен быть необходим для контроля температуры пресс-формы.

5. Значительная анизотропия и высокое внутреннее напряжение. Некристаллизованные молекулы продолжают кристаллизоваться после распалубки и находятся в состоянии энергетического дисбаланса, склонного к деформации и короблению.

6. Диапазон температур кристаллизации узкий, и легко ввести нерасплавленный материал в литьевая форма или заблокировать входное отверстие.

Термочувствительный пластик и легко гидролизуемый пластик

a. Термочувствительные относится к некоторым пластмассам, которые более чувствительны к теплу, тепла при высоких температурах в течение длительного времени или подачи порт сечение слишком мало, сдвиг эффект большой, материал температура увеличивается склонны к обесцвечиванию, деградации, разложение тенденцию, с этой характеристикой пластиков называется термочувствительных пластмасс. Такие как твердый ПВХ, поливинилхлорид, сополимер винилацетата, ПОМ, поливинилтрифторид и т.д.

Термочувствительные пластмассы в процессе разложения выделяют мономеры, газы, твердые вещества и другие побочные продукты, особенно некоторые газы разложения, которые раздражают, разъедают или токсичны для человеческого тела, оборудования и форм.

Поэтому конструкция пресс-формы, выбор литьё под давлением машины и формовки следует обратить внимание, следует использовать винтовое формование литьевой машины, заливки системы сечение должно быть большим, формы и бочки должны быть хромированные, не должно быть * угол застойного материала, должны строго контролировать температуру формовки, пластик добавить стабилизаторы, чтобы ослабить его термочувствительной производительности.

b. Некоторые пластмассы (например, ПК) разлагаются при высокой температуре и давлении, даже если содержат небольшое количество воды; это свойство называется легким гидролизом, поэтому их необходимо предварительно нагреть и высушить.

Растрескивание под напряжением и разрыв расплава

a. Некоторые пластмассы чувствительны к напряжению, легко создают внутреннее напряжение, хрупки и легко растрескиваются, пластмассовые детали под действием внешних сил или в роли растворителя, что приводит к явлению растрескивания.

По этой причине, помимо добавления в сырье добавок для повышения трещиностойкости, следует обратить внимание на сухое сырье, разумно выбрать условия формовки, чтобы снизить внутреннее напряжение и повысить трещиностойкость. А также следует выбирать разумную форму пластиковых деталей, не устанавливать вставки и принимать другие меры для минимизации концентрации напряжений.

Дизайн пресс-формы должен увеличить наклон выпуска, выбрать разумный порт подачи и механизм выталкивателя, формовка должна соответствовать регулировке температуры материала, температуры пресс-формы, давления впрыска и времени охлаждения, и старайтесь избегать слишком холодных и хрупких пластиковых деталей при выпуске пресс-формы, формовка пластиковые детали Также следует провести последующую обработку, чтобы улучшить защиту от растрескивания, устранить внутренние напряжения и запретить контакт с растворителями.

b. При определенной скорости течения расплава полимера, при постоянной температуре через отверстие сопла, когда его скорость течения превышает определенное значение, на поверхности расплава возникают боковые трещины, называемые разрывом расплава, изменяется внешний вид и физические свойства пластиковых деталей. Поэтому при выборе высокой скорости течения расплава полимера и т.д. следует увеличить сопло, литник, входное сечение, уменьшить скорость впрыска и повысить температуру материала.

Тепловые характеристики и скорость охлаждения

a. Различные пластмассы обладают различными тепловыми свойствами, такими как удельная теплота, теплопроводность и температура отклонения тепла. Высокая удельная теплоемкость требует большого количества тепла при пластификации, поэтому следует использовать литьё под давлением машина с большой пластифицирующей способностью.

Время охлаждения пластмасс с высокой температурой тепловой деформации может быть коротким, и пресс-форма может быть выпущена раньше, но после выпуска пресс-формы необходимо предотвратить деформацию при охлаждении.

Скорость охлаждения пластмасс с низкой теплопроводностью медленная (например, ионные полимеры и т.д. охлаждаются крайне медленно), поэтому их необходимо полностью охладить, а охлаждающий эффект пресс-формы усилить.

Формы с горячим литьем подходят для пластмасс с низкой удельной теплоемкостью и высокой теплопроводностью. Пластмассы с высокой удельной теплоемкостью, низкой теплопроводностью, низкой температурой отклонения тепла и медленной скоростью охлаждения не подходят для высокоскоростного формования, поэтому для них необходимо использовать соответствующую форму. литьё под давлением необходимо использовать машину и усилить охлаждение формы.

b. В соответствии с характеристиками различных типов пластмасс и формой пластиковых деталей необходимо поддерживать соответствующую скорость охлаждения. Поэтому пресс-форма должна быть оснащена системой нагрева и охлаждения в соответствии с требованиями формовки для поддержания определенной температуры пресс-формы.

Когда температура материала приводит к повышению температуры пресс-формы, ее необходимо охладить, чтобы предотвратить деформацию пластиковых деталей после распалубки, сократить цикл литья под давлением и уменьшить кристалличность.

Если остаточного тепла пластика недостаточно для поддержания определенной температуры в пресс-форме, пресс-форма должна быть оснащена системой нагрева для поддержания определенной температуры в пресс-форме, чтобы контролировать скорость охлаждения, обеспечивать текучесть, улучшать условия заполнения или контролировать пластиковые детали, чтобы они остывали медленно, предотвращать неравномерное охлаждение внутри и снаружи толстостенных пластиковых деталей, улучшать кристалличность и т.д.

Для обеспечения хорошей текучести, большой площади формовки и неравномерной температуры материала иногда необходимо использовать попеременный нагрев или охлаждение или частичный нагрев и охлаждение в зависимости от ситуации формовки пластиковых деталей. По этой причине пресс-форма должна быть оснащена соответствующей системой охлаждения или нагрева.

Поглощение влаги

В пластмассах содержатся различные добавки, поэтому они имеют разную степень сродства к воде, в результате чего пластмассы можно разделить на гигроскопичные, впитывающие воду, не впитывающие воду и не легко сцепляющиеся с водой.

К распространенным пластикам с сильным поглощением влаги относятся PMMA, PA, PC, ABS и так далее. А слабо впитывающие влагу - это PE, PP, PS, фторпласт и т.д.

Содержание воды в материале должно контролироваться в допустимых пределах, иначе под воздействием высокой температуры и давления вода превратится в газ или гидролизуется, что приведет к образованию пузырей на пластиковой смоле, снижению текучести, ухудшению внешнего вида и механических свойств.

Поэтому влагопоглощающие пластики должны быть предварительно нагреты в соответствии с требованиями соответствующих методов и спецификаций нагрева, чтобы предотвратить повторное поглощение влаги при использовании.

Заключение

Процесс литья под давлением включает в себя оборудование для термопластавтомата, проектирование изделия для литья под давлением, разработку и производство пресс-формы для литья под давлением, информацию, связанную с материалом для литья под давлением, и отладку литьевое производство процесс и т.д. Каждое звено должно быть тщательно продумано, чтобы обеспечить высокое качество конечного продукта.