Thread Content
1. Технология литья под давлением полипропилена (PP). Полипропилен, сокращенно PP, также называется «пластиком, не ломающимся», поскольку обладает высокой устойчивостью к поломкам. PP — это полупрозрачный, поликристаллический термопласт с высокой прочностью, хорошими изоляционными свойствами, низким уровнем поглощения воды, высокой температурой термической деформации, низкой плотностью и высоким степенем кристаллизации. Модифицированные наполнители обычно включают стекловолокно, минеральные наполнители, термопластичные каучуки и т. д. У ПП различных назначений существует значительная разница в текучести; обычно текучесть используемого ПП находится между значениями для ABS и PC. Чистый ПП имеет полупрозрачный слоновой белый цвет и может быть окрашен в разные оттенки. Для окраски ПП на обычных прессах для литья под давлением можно использовать только мастербатчи. В некоторых машинах имеются отдельные элементы для усиления процесса смешивания, а также возможность окраски с помощью красителей. В изделиях, предназначенных для использования на открытом воздухе, обычно используются стабилизаторы UV и углеродный чернежитель. Доля используемого вторичного сырья не должна превышать 15%, иначе это приведет к снижению прочности и изменению цвета. До литья под давлением из ПП обычно не требуется специальной сушки. К выбору пресс-формы для литья под давлением нет особых требований. Поскольку PP обладает высокой степенью кристаллизации. Необходимы компьютерные пресс-формовочные машины с высоким давлением впрыска и возможностью многоступенчатого управления. Сила замыкания моды обычно определяется как 3800 т/м², а доля впрыска составляет 20–85%. Температура формы 50–90°C; для изделий с высокими требованиями к размерам используется более высокая температура формы. Температура сердечника на 5°C и более ниже, чем температура формы, диаметр канала течения — 4–7 мм, длина игольчатого впуска — 1–1,5 мм, а диаметр может составлять до 0,7 мм. Чем короче длина формы для литья, тем лучше; она должна составлять примерно 0,7 мм. Глубина формы равна половине толщины стенки, а ширина — вдвое больше толщины стенки. Эти параметры увеличиваются по мере увеличения длины потока расплавленного материала внутри формы. Форма должна обеспечивать хорошую вентиляцию: глубина отверстий для вентиляции составляет 0,025–0,038 мм, а толщина – 1,5 мм. Чтобы избежать следов сжатия, необходимо использовать крупные круглые отверстия для заливки материала и круглые каналы для его течения. Толщина усиливающих элементов должна быть небольшой – например, 50–60% от толщины стенок формы. У изделий, изготовленных из мономерного ПП, толщина не должна превышать 3 мм, иначе могут появиться пузыри (для изделий с большой толщиной используется кополимерный ПП). Температура плавления PP составляет 160–175°C, а температура разложения — 350°C. Однако при литье температуру не следует поднимать выше 275°C; оптимальная температура в фазе плавления — 240°C. Для снижения внутренних напряжений и деформаций следует использовать высокоскоростную инъекцию, однако некоторые сорта ПП и формы не подходят (возникают пузыри и воздушные прожилки). Если на поверхности с узором появляются полосы разного оттенка, возникающие в результате распространения вещества из отверстия для заливки, необходимо использовать низкую скорость впрыска и более высокую температуру формы. Можно использовать обратное давление геля в 5 бар; обратное давление для порошка краски можно увеличить соответственно. Используется более высокое давление во время впрыска (1500–1800 бар), а также давление для поддержания формы (примерно 80% от давления во время впрыска). Примерно на 95% всего времени процесса переходят к режиме поддержания давления, при этом время поддержания давления более длительное. Чтобы предотвратить усадочные деформации, возникающие в результате поздней кристаллизации, изделия обычно подвергаются обработке в горячей воде. 2. Технология литья под давлением полиэтилена (PE). Полиэтилен является кристаллическим материалом с чрезвычайно низкой влагоемкостью — не более 0,01%. Поэтому перед обработкой его не требуется сушить. Молекулы PE обладают высокой гибкостью, силы взаимодействия между связями в них невелики, вязкость расплава низкая, а пластичность — очень высокой. Поэтому для формования изделий с тонкими стенками и длинными размерами не требуется высокого давления. У PE диапазон коэффициента сжатия велик, значения сжатия высоки, а направленность четко выражена; у LDPE коэффициент сжатия составляет примерно 1,22%, а у HDPE — около 1,5%. Поэтому материал легко деформируется и выгибается; условия охлаждения формы оказывают значительное влияние на степень сжатия, поэтому необходимо тщательно контролировать температуру формы, обеспечивая равномерное и стабильное охлаждение. У ПЭ высокая способность к кристаллизации, и температура формы оказывает значительное влияние на состояние кристаллизации изделия. При высокой температуре формы застывание расплава происходит медленно, что приводит к высокой степени кристаллизации изделия и, как следствие, к его высокой прочности. Температура плавления ПЭ не высока, но удельная теплоемкость велика, поэтому для её пластификации всё равно требуется значительное количество теплоты. В связи с этим от оборудования для пластификации требуется высокая мощность нагрева, чтобы повысить производительность. Диапазон температуры плавления ПЭ невелик, к тому же его расплав легко окисляется. Поэтому при формовке необходимо избегать контакта расплава с кислородом, чтобы не снизить качество готовой детали. Детали из ПЭ имеют мягкую структуру и легко отделяются от формы, поэтому при наличии неглубоких бороздок на поверхности изделия оно может быть легко извлечено из формы. Неньютоновские свойства расплава ПЭ не выражены; изменение скорости сдвига оказывает незначительное влияние на вязкость. Вязкость расплава ПЭ также мало зависит от температуры. Скорость охлаждения расплава ПЭ низкая, поэтому его необходимо полностью охладить. У формы должна быть хорошая система охлаждения. Если при впрыске расплава PE используется прямой вход для подачи материала, это приводит к увеличению напряжений, а также к неравномерному сжатию и значительным деформациям, имеющим определенное направление. Поэтому необходимо тщательно выбирать параметры входа для подачи материала. Температура формовки ПЭ довольно широка, и в состоянии потока незначительные колебания температуры не влияют на процесс литья под давлением. Термостабильность ПЭ довольно высока: при температурах ниже 300 градусов не наблюдается значительного разложения, что не влияет на качество материала. Основные условия формовки PE: температура цилиндра: температура цилиндра в первую очередь связана с плотностью PE и скоростью потока расплава; кроме того, на нее влияют тип и характеристики пресс-формы, а также форма готовой детали. Поскольку PE является кристаллическим полимером, при плавлении кристаллы должны поглощать определенное количество тепла, поэтому температура в цилиндре должна быть на 10 градусов выше его температуры плавления. Для LDPE температура в силовом цилиндре контролируется в диапазоне 140–200°C, для HDPE — 220°C; на задней части силового цилиндра температура минимальна, а на передней — максимальна. Температура формы: температура формы оказывает значительное влияние на степень кристаллизации изделия. При высокой температуре формы уровень кристаллизации расплава повышается, что способствует увеличению прочности изделия. Однако при этом увеличивается также коэффициент сжатия. Обычно температура формы для LDPE контролируется в диапазоне 30°C–45°C, в то время как для HDPE она на 10–20°C выше. Давление во время литья: повышение давления способствует лучшему заполнению формы расплавленным материалом. Поскольку ПЭ обладает хорошей пластичностью, за исключением изделий с тонкими стенками и длинной формой, целесообразно использовать более низкое давление при литье; обычно оно составляет 50–100 МПа. Форма простая. Для крупных деталей, находящихся за стенкой, давление во время впрыска может быть ниже; в противном случае оно должно быть выше. 3. Технология литья под давлением из поливинилхлорида (ПВХ). Типичные области применения: водопроводные трубы, бытовые трубопроводы, стеновые панели для зданий, корпуса коммерческого оборудования, упаковка для электронных устройств, медицинские изделия, упаковка для продуктов питания и т. д. Химические и физические свойства: ПВХ — это аморфный материал. При практическом использовании в материал ПВХ часто добавляют стабилизаторы, смазки, вспомогательные вещества для обработки, красители, антиударные добавки и другие присадки. Материал ПВХ обладает низкой горючестью, высокой прочностью, устойчивостью к изменениям климата и отличной геометрической стабильностью. ПВХ обладает высокой стойкостью к окислителям, восстановителям и сильным кислотам. Однако он может быть разрушен концентрированными окислительными кислотами, такими как концентрированная серная и концентрированная нитратная кислоты, а также не подходит для использования в условиях контакта с ароматическими углеводородами и хлорированными углеводородами. Температура плавления ПВХ во время обработки является очень важным технологическим параметром; неправильное значение этого параметра может привести к разложению материала. Пластичность ПВХ довольно плоха, а диапазон технологических процессов узок. Особенно сложно обрабатывать PVC с высокой молекулярной массой (для улучшения его пластичности обычно добавляют смазки), поэтому в основном используется PVC с низкой молекулярной массой. Уровень сжатия ПВХ довольно низок, обычно составляет 0,2–0,6%. Условия технологии литья под давлением: Обработка сушкой: обычно сушка не требуется. Температура плавления: 185–205°C. Температура формы: 20–50°C. Давление впрыска: может достигать 1500 бар. Давление поддержания: может достигать 1000 бар. Скорость впрыска: чтобы избежать разрушения материала, обычно необходима соответствующая скорость впрыска. Каналы под течение и отверстия для заливки: можно использовать все обычные отверстия для заливки. При обработке небольших деталей рекомендуется использовать игольчатый или погружной впуск ； Для более толстых деталей лучше использовать сегментный впуск. Минимальный диаметр игольчатого или погружного впуска должен составлять 1 мм ； Толщина лопастного впуска не должна быть меньше 1 мм. Химические и физические свойства: жесткий ПВХ — один из наиболее широко используемых пластиковых материалов. 4. Технология литья под давлением полистирола (PS). Типичные области применения: упаковка изделий, бытовая техника (столовые приборы, подносы и т. д.), электротехника (прозрачные контейнеры, дисперсоры света, изоляционные пленки и т. д.). Химические и физические свойства: большинство коммерчески доступных ПС представляют собой прозрачные аморфные материалы. ПС обладает отличной геометрической стабильностью, термостабильностью, свойствами оптической прозрачности, электроизоляционными свойствами, а также минимальной склонностью к впитыванию влаги. Он способен противостоять воде и разбавленным неорганическим кислотам, но подвержен коррозии сильными окислительными кислотами, такими как концентрированная серная кислота, а также может растягиваться и деформироваться в некоторых органических растворителях. Типичный коэффициент сжатия находится в диапазоне от 0,4 до 0,7%. Условия процесса литья под давлением: Обработка сушкой: Обычно обработка сушкой не требуется, если изделие хранилось правильно. Если требуется сушка, рекомендуемые условия: 80°C в течение 2–3 часов. Температура плавления: 180–280°C. Для огнестойких материалов верхний предел составляет 250°C. Температура формы: 40–50°C. Давление впрыска: 200–600 бар. Скорость введения: рекомендуется использовать высокую скорость введения. Каналы под поток и впуски: могут использоваться все обычные типы впусков. 5. Технология литья под давлением из ABS. Типичные области применения: автомобили (панели приборов, крышки отсеков с инструментами, крышки колес, корпуса зеркал и т. д.), холодильники, инструменты высокой прочности (фены для волос, миксеры, устройства для обработки пищи, газонокосилки и т. д.), корпуса телефонов, клавиатуры печатных машин, транспортные средства для развлечений, такие как тележки для гольфа и реактивные санки. Химические и физические свойства: ABS синтезируется из трех химических мономеров — ацрилонафтилена, бутадиена и стирола. У каждого мономера есть свои особенности: акрилнитрил обладает высокой прочностью, термостабильностью и химической стабильностью ； Бутадиен обладает прочностью и устойчивостью к ударам ； Стирол обладает легкостью обработки, высокой гладкостью и высокой прочностью. С точки зрения структуры, ABS — это аморфный материал. Полимеризация трех вида мономеров привела к образованию триадного кополимера с двумя фазами: непрерывной фазой стирол-акрилонафтилэфира и дисперсной фазой полибутиленового каучука. Характеристики ABS в основном определяются соотношением трех мономеров, а также структурой молекул в двух фазах. Это обеспечивает большую гибкость в проектировании изделий, в результате чего на рынке существует сотни различных по качеству видов ABS-материалов. Эти материалы различного качества обеспечивают разные характеристики, такие как ударопрочность от средней до высокой, гладкость от низкой до высокой и стойкость к искривлению при высоких температурах. Материал ABS обладает высокой обрабатываемостью, прекрасными внешними характеристиками, низкой криволинейностью при нагреве, отличной стабильностью размеров, а также высокой ударной прочностью. Условия технологии литья под давлением: Обработка сушкой: Материал ABS имеет склонность к поглощению влаги, поэтому перед обработкой его необходимо подвергнуть сушке. Рекомендуемые условия сушки: температура 80–90°C в течение не менее 2 часов. Температура материала должна быть не выше 0,1%. Температура плавления: 210–280℃ ； Рекомендуемая температура: 245°C. Температура формы: 25~70°C. Температура формы влияет на гладкость изделия: при более низкой температуре гладкость снижается. Давление впрыска: 500–1000 бар. Скорость введения: средняя-высокая.