Что такое температура пресс-формы при литье под давлением?

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.

Горячая поверхность пресс-формы поддерживает поверхность пластика в жидком состоянии достаточно долго, чтобы создать давление внутри полости.

Если полость заполнена и давление в полости позволяет прижать мягкий пластик к металлу до того, как застывшая кожа начнет затвердевать, то поверхность полости воспроизводится в высокой степени.

С другой стороны, если пластик, поступающий в полость под низким давлением, находится во взвешенном состоянии, пусть даже на короткое время, то его незначительный контакт с металлом может вызвать окрашивание, иногда называемое размазыванием по воротам.

Для каждого типа пластика и пластиковых деталей существует предельная температура поверхности пресс-формы, за которой может возникнуть один или несколько нежелательных эффектов (например, на деталях могут появиться заусенцы).

Каковы последствия повышения температуры формы?

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.

Поскольку в более горячей модели пластик, поступающий в зону переливной кромки, не замерзает до создания высокого давления, расплав может перелиться вокруг выталкивающей планки и попасть в зазор между линиями разделения.

Это говорит о необходимости хорошего управления скоростью впрыска, и некоторые современные программы управления потоком действительно могут это делать.

Как правило, повышение температуры пресс-формы уменьшает количество пластика, имеющего конденсационный слой в полости, позволяя расплавленному материалу легче протекать внутри полости, что приводит к увеличению массы детали и улучшению качества поверхности.

В то же время повышение температуры пресс-формы приводит к увеличению прочности деталей на растяжение.

Как выбрать температуру пресс-формы при литье под давлением?

Температура пресс-формы влияет на текучесть расплава пластмассы при ее заполнении и на характеристики пластикового изделия.

Температура пресс-формы определяет скорость охлаждения расплава. Чем выше скорость охлаждения, тем быстрее снижается температура расплава, что увеличивает его вязкость и затрудняет течение, что приводит к увеличению потерь давления при впрыске, снижению эффективного давления заполнения формы и даже к недоливу.

Обычно температура пресс-формы должна определяться в зависимости от свойств перерабатываемого пластика, требований к производительности изделия, формы и размера изделия, условий процесса формовки и т.д. для всестороннего рассмотрения.

(1) Для пластмасс с высокой вязкостью, таких как ПК, следует использовать более высокую температуру пресс-формы; в то время как для пластмасс с небольшой вязкостью, таких как ПА, ПС и т.д., следует использовать более низкую температуру пресс-формы.

При снижении температуры пресс-формы скорость застывания и скорость охлаждения пластика увеличиваются, что благоприятно сказывается на производительности и сокращает производственный цикл.

(2) Чтобы избежать деформации при распалубке, температура пресс-формы обычно должна быть ниже температуры стеклования пластика или температуры, которая с меньшей вероятностью вызовет деформацию изделия, но температура распалубки изделия должна быть немного выше температуры пресс-формы. Температура формования связана с толщиной стенок и остаточным напряжением изделия.

(3) Температура пресс-формы влияет на кристаллизацию пластика, молекулярную ориентацию, напряжение в изделии и различные виды механической новой энергии. Низкая температура пресс-формы способствует кристаллизации полимера.

Для толстостенных изделий, из-за длительного времени заполнения и охлаждения формы, если температура формы слишком низкая, это приведет к образованию вакуумного пузыря и усадке внутри изделия, а также вызовет внутреннее напряжение, поэтому для толстостенных изделий не следует использовать низкую температуру формы.

Система регулирования температуры пресс-формы

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

B. Слишком низкий: плохая текучесть расплава увеличивает нагрузку на пластиковую деталь, и появляются такие дефекты, как плохое заполнение, следы плавления, недостаток материала и отсутствие блеска на поверхности.

C. Неровный :отклонение в скорости усадки, деформация пластиковых деталей и т.д.

Поэтому в конструкции пресс-формы необходимо предусмотреть охлаждающее или нагревательное устройство для регулирования температуры в пресс-форме и цикла впрыска.
(1) Если температура формовочного материала недостаточна для того, чтобы форма достигла температуры, необходимой для формования, следует рассмотреть возможность использования нагревательного устройства.

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

(3) Если температура материала превышает температуру формы, необходимую для формовки, следует рассмотреть возможность использования охлаждающего устройства.

(4) Как правило, при формовании термопластика форму необходимо охладить; для термореактивного пластика форму необходимо нагреть.

Цель регулирования температуры в пресс-форме

A. Сократите цикл формовки: поддерживайте температуру пластика ниже температуры тепловой деформации с помощью эффективных средств охлаждения.

B. Улучшение качества пластиковых деталей: предотвращение деформации при распаковке.

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.

Способы изоляции форм

Многие пресс-формы, особенно для инженерных термопластов, работают при относительно высоких температурах, например 80 градусов Цельсия или 176 градусов по Фаренгейту.

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. Измерение температуры

Temperature measurement and control are very important in injection molding. Although it is relatively simple to perform these measurements, most литьё под давлением машины не имеют достаточного количества точек или линий отбора температуры.

В большинстве литье пластмасс под давлением В машинах температура измеряется с помощью термопар. Термопара состоит из двух разных проводов, соединенных на конце. Если один конец провода нагревается сильнее другого, генерируется крошечный электрический сигнал; чем сильнее нагрев, тем сильнее сигнал.

2. Контроль температуры

Термопара также широко используется в качестве датчика системы контроля температуры расплава. На контроллере температуры пресс-формы задается желаемая температура расплава, а показания датчика сравниваются с температурой, полученной при заданном значении.

В этой простейшей системе питание отключается, когда температура формования достигает заданного значения, и включается снова, когда температура падает. Такая система называется управлением включением/выключением, поскольку она либо включается, либо выключается.

3. Температура расплава

Температура клея-расплава очень важна, а используемая температура цилиндра дроби является лишь ориентиром. Температуру расплава можно измерить на форсунке или с помощью метода впрыска воздуха.

Температурный режим цилиндра впрыска зависит от температуры расплава, скорости вращения шнека, противодавления, объема впрыска и цикла впрыска.

Резюме

Если у вас нет опыта обработки пластика определенного уровня, начните с самых низких настроек. Для удобства управления инжекционные цилиндры разделены на зоны, но не все они настроены на одинаковую температуру.

При длительной работе или при высоких температурах установите регулятор температуры формы в первой зоне на более низкое значение, что предотвратит преждевременное плавление и смещение пластика.

Перед началом впрыска убедитесь, что гидравлическая жидкость, дозаторы бункеров, формы и цилиндры впрыска имеют фактическую температуру.