Принцип, характеристики, применение и процесс литья под давлением.

1. Принцип литья под давлением
Добавляйте гранулированный или порошкообразный пластик в бункер литьевой машины, где пластик нагревается и плавится для поддержания текучего состояния. Затем под определенным давлением его впрыскивают в закрытую форму. После охлаждения и формования расплавленный пластик затвердевает и превращается в желаемую пластиковую деталь.
2. Характеристики литья под давлением
Производственный цикл литья под давлением короткий, а производительность высокая. С помощью литья под давлением можно производить пластиковые детали сложной формы, с высокими требованиями к размерам и различными вставками, чего трудно достичь другими методами литья пластмасс; Во-вторых, литье под давлением легко автоматизировать в производственном процессе, таком как литье под давлением, распалубка, резка ворот и другие операционные процессы. Поэтому литье под давлением получило широкое распространение.
2.1 Преимущества:
Короткий цикл формования, высокая эффективность производства, простота автоматизации, возможность формования пластиковых деталей сложной формы, точных размеров, металлических или неметаллических вставок, стабильное качество продукции и широкая адаптируемость.
2.2 Недостатки:
Цена оборудования для литья под давлением относительно высока; Структура литьевых форм сложна; Высокие производственные затраты, длительные производственные циклы и непригодность для производства единичных и мелкосерийных пластиковых деталей.
3. Приложение
За исключением некоторых термопластов (фторопластов), почти все термопласты можно производить методами литья под давлением. Литье под давлением используется не только для формования термопластических материалов, но также успешно применяется для формования термореактивных пластмасс.
В настоящее время формованные изделия составляют 20-30% всех пластиковых изделий. Чтобы еще больше расширить сферу применения пластиковых деталей, полученных литьем под давлением, были разработаны некоторые специализированные технологии литья под давлением пластиковых деталей с особыми характеристиками или структурными требованиями, такие как прецизионное впрыскивание высокоточных пластиковых деталей, многоцветное впрыскивание композитного цветного пластика. детали, сэндвич-литье деталей из сэндвич-пластика, состоящих из различных материалов внутри и снаружи, а также литье под давлением оптически прозрачных пластиковых деталей.
4. Процесс литья под давлением
4.1 Подготовка перед формовкой
Проверка внешнего вида и измерение технологических характеристик сырья: включая проверку цвета пластика, размера и однородности частиц, текучести (индекс плавления, вязкость), термической стабильности и скорости усадки.
Предварительный нагрев и сушка пластика: Удалите из материала излишнюю влагу и летучие вещества, чтобы предотвратить появление дефектов или разрушений на поверхности отформованных пластиковых деталей, которые могут повлиять на внешний вид и внутреннее качество пластиковых деталей. Способ сушки материала: Мелкосерийное производство, с применением печной сушки; Массовое производство с использованием кипячения или вакуумной сушки.
Очистка барабана: при смене продукта, смене сырья и изменении цвета барабан необходимо очистить.
Предварительный нагрев закладных деталей: уменьшите разницу температур между материалами и закладными деталями, уменьшите усадочную нагрузку пластика вокруг закладных деталей и обеспечьте качество пластиковых деталей.
Выбор разделительных средств. Обычно используемые разделительные средства включают стеарат цинка, жидкий парафин и силиконовое масло.
4.2 Процесс инъекции
Подача: Добавьте гранулированный или порошкообразный пластик в бункер литьевой машины.
Пластификация: при нагревании нагревательного устройства литьевой машины пластиковое сырье в шнеке плавится, превращаясь в расплав пластика с хорошей пластичностью.
Заполнение формы: расплав пластифицированного пластика выталкивается плунжером или винтом литьевой машины, поступает и заполняет полость формы через сопло и систему разливки формы под определенным давлением и скоростью.
Удержание давления и заполнение: после того, как расплав заполняет полость формы, под действием плунжера или винта литьевой машины расплав все еще сохраняет давление для заполнения, позволяя расплаву в цилиндре продолжать поступать в полость формы, чтобы дополнить Пластическая усадка необходима в полости и предотвращает обратный поток расплава.
Охлаждение после замораживания ворот: через некоторое время расплавленный пластик в полости формы затвердевает, гарантируя, что пластик будет иметь достаточную жесткость при извлечении из формы и не вызывать деформации или деформации.
Извлечение из формы: когда пластиковая деталь остывает до определенной температуры, механизм выталкивания выталкивает пластиковую деталь из формы.
4.3 Последующая обработка пластиковых деталей
Причины и последствия постобработки:
Из-за неравномерной пластификации или неравномерной кристаллизации, ориентации и охлаждения пластмасс в полости формы; Из-за воздействия металлических вставок или неправильной вторичной обработки пластиковых деталей внутри пластиковых деталей неизбежно возникают внутренние напряжения, которые могут вызвать деформацию или растрескивание в процессе эксплуатации. Поэтому необходимо приложить усилия для их устранения.
Обработка отжигом: процесс термообработки, при котором пластиковые детали выдерживают в течение определенного периода времени в нагревающей жидкой среде с фиксированной температурой (например, в горячей воде, горячем масле и жидком парафине) или в печи с циркуляцией горячего воздуха, а затем медленно охлаждается до комнатной температуры.
а) Температура: на 10 градусов -15 градусов выше рабочей температуры или на 10 градусов -20 градусов ниже температуры термической деформации.
б) Время: обычно рассчитывается примерно полчаса на миллиметр, в зависимости от типа пластика и толщины пластиковой детали.
в) Функция: Устранить внутреннее напряжение пластиковых деталей, стабилизировать размер пластиковых деталей, улучшить кристалличность, стабилизировать кристаллическую структуру, тем самым увеличивая их модуль упругости и твердость.
Обработка для регулирования влажности: метод последующей обработки, при котором вновь извлеченные из формы пластиковые детали помещаются в нагревательную среду (например, кипящую воду или раствор ацетата калия) для ускорения равновесной скорости поглощения влаги. (В основном используется для пластмасс с сильным поглощением влаги и легким окислением, таких как PA)
а) Температура: 100-121 градусов (верхний предел принимается при высокой температуре горячей деформации, а нижний предел — при низкой температуре горячей деформации).
б) Время. Время изоляции зависит от толщины пластиковой детали и обычно принимается за 2-9 часов.
в) Цель: Устранить остаточное напряжение; Убедитесь, что продукт как можно скорее достигает баланса поглощения влаги, чтобы предотвратить изменения размеров во время использования.
5. Параметры процесса литья под давлением
5.1 Температура
а) Температура ствола
Температура бочки с материалом должна находиться между температурой вязкого течения (или температурой плавления) и температурой термического разложения. Температура цилиндра плунжерного типа на 10-20 градусов выше, чем температура цилиндра винтового типа.
Характеристики пластика: термочувствительные пластмассы, такие как полиоксиметилен и политетрафторэтилен, должны строго контролировать максимальную температуру бочки и время пребывания в бочке; Из-за плохой текучести необходимо соответствующим образом повышать температуру ствола термопластических материалов с повышенным содержанием стекловолокна. Чтобы предотвратить преждевременное затвердевание расплава в стволе, термореактивные пластмассы имеют тенденцию иметь более низкую температуру ствола.
Пластиковые детали и конструкция пресс-формы: для тонкостенных деталей температура ствола выше, чем для толстостенных деталей; Температура корпуса материала для деталей сложной формы или закладных деталей также должна быть выше.
Распределение температуры в бочке с материалом обычно соответствует принципу: высокая спереди и низкая сзади, то есть температура в задней части (отверстии подачи) бочки с материалом самая низкая, а температура в сопле. является самым высоким.
Чтобы предотвратить термическое разложение пластмассы, вызванное теплотой трения сдвига между шнеком и расплавленным материалом, между расплавленным материалом и расплавленным материалом, а также между расплавленным материалом и цилиндром, температура в передней части цилиндра может быть немного ниже, чем это в средней части. Чтобы определить, подходит ли температура бочки с материалом, можно использовать метод впрыска для наблюдения или непосредственного наблюдения за качеством пластиковых деталей.
Если при впрыске в воздух поток материала однородный, гладкий, без пузырьков, а цвет однородный, это указывает на то, что температура материала соответствует требованиям; Если поток материала неровный, с серебряными нитями или изменением цвета, это указывает на неподходящую температуру материала.
б) Температура сопла
Как правило, она немного ниже максимальной температуры ствола, чтобы предотвратить выделение слюны расплавленным материалом у сопла. Но оно не может быть слишком низким, иначе расплавленный материал рано затвердеет в сопле и заблокирует сопло, или преждевременно затвердевающий материал будет введен в полость формы и повлияет на качество пластиковой детали.
в) Температура формы
Температура формы определяется характеристиками пластика, размером и структурой пластиковой детали, требованиями к производительности и другими условиями процесса. Температура формы ↑, текучесть ↑, плотность и кристалличность ↑, скорость усадки и производительность ↓.
Температура формы обычно контролируется с помощью введенной охлаждающей среды постоянной температуры; Существуют также способы поддержания определенной температуры путем впрыскивания расплавленного материала в форму для достижения баланса между естественным нагревом и естественным рассеиванием тепла; В особых случаях для нагрева формы для поддержания постоянной температуры также можно использовать резистивные проволоки и резистивные нагревательные стержни. Однако при плавлении пластика это всегда процесс охлаждения.
5.2 Давление
(1) Давление пластификации (противодавление): относится к давлению, оказываемому верхним расплавом шнека, когда он вращается и отступает при использовании шнековой литьевой машины. Увеличение пластифицирующего давления приводит к повышению температуры и однородности расплава, равномерному перемешиванию пигментов и выделению газов из расплава. Но скорость пластификации снижается, продлевая цикл формования. В общих операциях, при обеспечении качества пластиковых деталей, чем ниже давление пластификации, тем лучше, обычно около 6 МПа и редко превышает 20 МПа.
(2) Injection pressure: refers to the pressure exerted by the top of the plunger or screw on the plastic melt. Function: During injection, it overcomes the flow resistance of the melt during the filling process, allowing the melt to have a certain filling rate; When maintaining pressure, compact the melt and prevent backflow. Size: depends on the type of injection machine, type of plastic, mold structure, mold temperature, wall thickness of the plastic part, and the structure and size of the pouring system. In general, the injection pressure of high viscosity plastics is greater than that of low viscosity plastics; Thin walled, large-area, and complex shaped plastic parts have high injection pressure; The mold structure is simple, the gate size is large, and the injection pressure is low; Plunger injection machine injection pressure>шнековая литьевая машина; Температура цилиндра и формы высокая, а давление впрыска низкое.
5.3 Время
Время, необходимое для завершения процесса литья под давлением, называется циклом литья под давлением.