Introducción: El moldeo por inyección es el proceso principal en los materiales de embalaje de cosméticos. El primer proceso suele ser el moldeo por inyección, que determina directamente la calidad y la productividad del producto. La configuración del proceso de moldeo por inyección debe considerar siete factores como la contracción, la fluidez, la cristalinidad, los plásticos sensibles al calor y los plásticos fácilmente hidrolizados, el agrietamiento por tensión y la fractura por fusión, el rendimiento térmico y la velocidad de enfriamiento, y la absorción de humedad. Este artículo está escrito porpaquete arcoiris de shanghai. Comparte el contenido relevante de estos 7 factores, para referencia de tus amigos en la cadena de suministro de Youpin:
moldeo por inyección
El moldeo por inyección, también conocido como moldeo por inyección, es un método de moldeo que combina inyección y moldeo. Las ventajas del método de moldeo por inyección son la velocidad de producción rápida, la alta eficiencia, la operación se puede automatizar, la variedad de colores, las formas pueden ser de simples a complejas, el tamaño puede ser de grande a pequeño y el tamaño del producto es preciso, el producto es fácil de actualizar y se le pueden dar formas complejas. Las piezas y el moldeo por inyección son adecuados para la producción en masa y los campos de procesamiento de moldeo, como productos con formas complejas. A una determinada temperatura, el material plástico completamente derretido se agita mediante un tornillo, se inyecta en la cavidad del molde con alta presión y se enfría y solidifica para obtener un producto moldeado. Este método es adecuado para la producción en masa de piezas con formas complejas y es uno de los métodos de procesamiento importantes.
01
Contracción
Los factores que afectan la contracción del moldeado termoplástico son los siguientes:
1) Tipos de plástico: durante el proceso de moldeo de plásticos termoplásticos, todavía hay cambios de volumen causados por la cristalización, una fuerte tensión interna, una gran tensión residual congelada en las piezas de plástico, una fuerte orientación molecular y otros factores, por lo que, en comparación con los plásticos termoestables, la contracción La tasa es mayor, el rango de contracción es amplio y la direccionalidad es obvia. Además, la contracción después del moldeado, recocido o acondicionamiento por humedad es generalmente mayor que la de los plásticos termoendurecibles.
2) Las características de la pieza plástica. Cuando el material fundido entra en contacto con la superficie de la cavidad, la capa exterior se enfría inmediatamente para formar una capa sólida de baja densidad. Debido a la mala conductividad térmica del plástico, la capa interna de la pieza de plástico se enfría lentamente para formar una capa sólida de alta densidad con gran contracción. Por lo tanto, el espesor de la pared, el enfriamiento lento y el espesor de la capa de alta densidad se reducirán más.
Además, la presencia o ausencia de insertos y la disposición y cantidad de insertos afectan directamente la dirección del flujo del material, la distribución de la densidad y la resistencia a la contracción. Por tanto, las características de las piezas plásticas tienen un mayor impacto en la contracción y la direccionalidad.
3) Factores como la forma, el tamaño y la distribución de la entrada de alimentación afectan directamente la dirección del flujo del material, la distribución de la densidad, el mantenimiento de la presión y el efecto de contracción y el tiempo de moldeo. Los puertos de alimentación directa y los puertos de alimentación con secciones transversales grandes (especialmente secciones transversales más gruesas) tienen menos contracción pero mayor directividad, y los puertos de alimentación más cortos con ancho y largo más cortos tienen menos directividad. Los que están cerca de la entrada de alimentación o paralelos a la dirección del flujo de material se encogerán más.
4) Condiciones de moldeo La temperatura del molde es alta, el material fundido se enfría lentamente, la densidad es alta y la contracción es grande. Especialmente para el material cristalino, la contracción es mayor debido a la alta cristalinidad y los grandes cambios de volumen. La distribución de la temperatura del molde también está relacionada con el enfriamiento interno y externo y la uniformidad de la densidad de la pieza de plástico, lo que afecta directamente el tamaño y la dirección de la contracción de cada pieza.
Además, mantener la presión y el tiempo también tienen un mayor impacto en la contracción, y la contracción es menor pero la direccionalidad es mayor cuando la presión es alta y el tiempo es largo. La presión de inyección es alta, la diferencia de viscosidad de la masa fundida es pequeña, la tensión de corte entre capas es pequeña y el rebote elástico después del desmolde es grande, por lo que la contracción también se puede reducir en una cantidad adecuada. La temperatura del material es alta, la contracción es grande, pero la direccionalidad es pequeña. Por lo tanto, ajustar la temperatura, la presión, la velocidad de inyección y el tiempo de enfriamiento del molde durante el moldeo también puede cambiar adecuadamente la contracción de la pieza de plástico.
Al diseñar el molde, de acuerdo con el rango de contracción de varios plásticos, el espesor de la pared y la forma de la pieza de plástico, el tamaño y la distribución de la forma de entrada, la tasa de contracción de cada parte de la pieza de plástico se determina según la experiencia, y luego se calcula el tamaño de la cavidad.
Para piezas de plástico de alta precisión y cuando es difícil comprender la tasa de contracción, generalmente se deben utilizar los siguientes métodos para diseñar el molde:
Tome una tasa de contracción menor para el diámetro exterior de la pieza de plástico y una tasa de contracción mayor para el diámetro interior, para dejar espacio para la corrección después del molde de prueba.
Los moldes de prueba determinan la forma, el tamaño y las condiciones de moldeo del sistema de compuerta.
Las piezas plásticas a postprocesar se someten a un postprocesamiento para determinar el cambio de tamaño (la medición debe ser 24 horas después del desmolde).
Corrija el molde según la contracción real.
Vuelva a probar el molde y cambie adecuadamente las condiciones del proceso para modificar ligeramente el valor de contracción para cumplir con los requisitos de la pieza de plástico.
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fluidez
1) La fluidez de los termoplásticos generalmente se puede analizar a partir de una serie de índices como el peso molecular, el índice de fusión, la longitud del flujo en espiral de Arquímedes, la viscosidad aparente y la relación de flujo (longitud del proceso/espesor de la pared de la pieza de plástico).
Peso molecular pequeño, distribución amplia del peso molecular, mala regularidad de la estructura molecular, alto índice de fusión, larga longitud de flujo en espiral, baja viscosidad aparente, alta relación de flujo, buena fluidez, los plásticos con el mismo nombre de producto deben consultar sus instrucciones para determinar si su fluidez es Aplicable para moldeo por inyección.
Según los requisitos de diseño del molde, la fluidez de los plásticos de uso común se puede dividir aproximadamente en tres categorías:
Buena fluidez PA, PE, PS, PP, CA, poli(4)metilpenteno;
Resina de la serie poliestireno de fluidez media (como ABS, AS), PMMA, POM, éter de polifenileno;
PC de mala fluidez, PVC duro, éter de polifenileno, polisulfona, poliarilsulfona, fluoroplásticos.
2) La fluidez de varios plásticos también cambia debido a diversos factores de moldeo. Los principales factores que influyen son los siguientes:
①Una temperatura del material más alta aumenta la fluidez, pero los diferentes plásticos tienen sus propias diferencias, como PS (especialmente aquellos con alta resistencia al impacto y mayor valor MFR), PP, PA, PMMA, poliestireno modificado (como ABS, AS) La fluidez de, PC , CA y otros plásticos varían mucho con la temperatura. Para PE y POM, el aumento o disminución de la temperatura tiene poco efecto sobre su fluidez. Por tanto, el primero debe ajustar la temperatura durante el moldeo para controlar la fluidez.
②Cuando aumenta la presión del moldeo por inyección, el material fundido se somete a un mayor efecto de corte y la fluidez también aumenta, especialmente el PE y el POM son más sensibles, por lo que la presión de inyección debe ajustarse para controlar la fluidez durante el moldeo.
③La forma, tamaño, diseño, diseño del sistema de enfriamiento de la estructura del molde, la resistencia al flujo del material fundido (como el acabado de la superficie, el espesor de la sección del canal, la forma de la cavidad, el sistema de escape) y otros factores directamente afecta el material fundido en la cavidad La fluidez real en el interior, si se promueve el material fundido para bajar la temperatura y aumentar la resistencia a la fluidez, la fluidez disminuirá. Al diseñar el molde, se debe seleccionar una estructura razonable según la fluidez del plástico utilizado.
Durante el moldeo, la temperatura del material, la temperatura del molde, la presión de inyección, la velocidad de inyección y otros factores también se pueden controlar para ajustar adecuadamente las condiciones de llenado para satisfacer las necesidades de moldeo.
03
Cristalinidad
Los termoplásticos se pueden dividir en plásticos cristalinos y plásticos no cristalinos (también conocidos como amorfos) según su no cristalización durante la condensación.
El llamado fenómeno de cristalización se refiere a que cuando el plástico pasa de un estado fundido a un estado de condensación, las moléculas se mueven de forma independiente y quedan completamente en un estado desordenado. Las moléculas dejan de moverse libremente, presionan una posición ligeramente fija y tienden a hacer que la disposición molecular sea un modelo regular. Este fenómeno.
Los criterios de apariencia para juzgar estos dos tipos de plásticos pueden determinarse por la transparencia de las piezas de plástico de paredes gruesas. Generalmente, los materiales cristalinos son opacos o translúcidos (como POM, etc.) y los materiales amorfos son transparentes (como PMMA, etc.). Pero hay excepciones. Por ejemplo, el poli(4)metilpenteno es un plástico cristalino pero tiene una alta transparencia, y el ABS es un material amorfo pero no transparente.
Al diseñar moldes y seleccionar máquinas de moldeo por inyección, preste atención a los siguientes requisitos y precauciones para plásticos cristalinos:
El calor necesario para elevar la temperatura del material a la temperatura de formación requiere mucho calor y se requiere equipo con una gran capacidad de plastificación.
Durante el enfriamiento y la reconversión se libera una gran cantidad de calor, por lo que se debe enfriar lo suficiente.
La diferencia de gravedad específica entre el estado fundido y el estado sólido es grande, la contracción del moldeo es grande y es probable que se produzcan contracción y poros.
Enfriamiento rápido, baja cristalinidad, pequeña contracción y alta transparencia. La cristalinidad está relacionada con el espesor de la pared de la pieza de plástico, y el espesor de la pared se enfría lentamente, la cristalinidad es alta, la contracción es grande y las propiedades físicas son buenas. Por lo tanto, la temperatura del molde del material cristalino debe controlarse según sea necesario.
La anisotropía es significativa y la tensión interna es grande. Las moléculas que no cristalizan después del desmolde tienen tendencia a continuar cristalizándose, se encuentran en un estado de desequilibrio energético y son propensas a deformarse y deformarse.
El rango de temperatura de cristalización es estrecho y es fácil provocar que se inyecte material no fundido en el molde o que se bloquee el puerto de alimentación.
04
Plásticos sensibles al calor y plásticos fácilmente hidrolizables.
1) La sensibilidad al calor significa que algunos plásticos son más sensibles al calor. Se calentarán durante mucho tiempo a altas temperaturas o la sección de abertura de alimentación es demasiado pequeña. Cuando el efecto de corte es grande, la temperatura del material aumentará fácilmente y provocará decoloración, degradación y descomposición. El plástico característico se llama plástico termosensible.
Como PVC duro, cloruro de polivinilideno, copolímero de acetato de vinilo, POM, policlorotrifluoroetileno, etc. Los plásticos sensibles al calor producen monómeros, gases, sólidos y otros subproductos durante la descomposición. En particular, algunos gases de descomposición tienen efectos irritantes, corrosivos o tóxicos en el cuerpo humano, los equipos y los mohos.
Por lo tanto, se debe prestar atención al diseño del molde, la selección de la máquina de moldeo por inyección y el moldeo. Se debe utilizar una máquina de moldeo por inyección de tornillo. La sección del sistema de vertido debe ser grande. El molde y el cilindro deben estar cromados. Agregue estabilizador para debilitar su sensibilidad térmica.
2) Incluso si algunos plásticos (como el PC) contienen una pequeña cantidad de agua, se descompondrán a altas temperaturas y altas presiones. Esta propiedad se llama fácil hidrólisis, que debe calentarse y secarse previamente.
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Fisuración por tensión y fractura por fusión
1) Algunos plásticos son sensibles al estrés. Son propensos a sufrir tensiones internas durante el moldeo y son quebradizos y fáciles de romper. Las piezas de plástico se agrietarán bajo la acción de fuerzas externas o disolventes.
Por esta razón, además de agregar aditivos a las materias primas para mejorar la resistencia al agrietamiento, se debe prestar atención al secado de las materias primas y las condiciones de moldeo deben seleccionarse razonablemente para reducir la tensión interna y aumentar la resistencia al agrietamiento. Y si se elige una forma razonable de las piezas de plástico, no es apropiado instalar inserciones ni otras medidas para minimizar la concentración de tensiones.
Al diseñar el molde, se debe aumentar el ángulo de desmoldeo y se debe seleccionar un mecanismo de entrada y expulsión de alimentación razonable. La temperatura del material, la temperatura del molde, la presión de inyección y el tiempo de enfriamiento deben ajustarse adecuadamente durante el moldeo y tratar de evitar el desmolde cuando la pieza de plástico esté demasiado fría y quebradiza. Después del moldeo, las piezas de plástico también deben someterse a un tratamiento posterior para mejorar. resistencia al agrietamiento, elimina la tensión interna y prohíbe el contacto con solventes.
2) Cuando un polímero fundido con un cierto caudal de fusión pasa a través del orificio de la boquilla a una temperatura constante y su caudal excede un cierto valor, las grietas laterales obvias en la superficie de la masa fundida se denominan fractura de la masa fundida, lo que dañará la apariencia y Propiedades físicas de la pieza plástica. Por lo tanto, al seleccionar polímeros con un alto índice de flujo de fusión, se debe aumentar la sección transversal de la boquilla, el canal y la abertura de alimentación para reducir la velocidad de inyección y aumentar la temperatura del material.
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Rendimiento térmico y velocidad de enfriamiento.
1) Varios plásticos tienen diferentes propiedades térmicas, como calor específico, conductividad térmica y temperatura de distorsión térmica. La plastificación con un calor específico alto requiere una gran cantidad de calor y se debe utilizar una máquina de moldeo por inyección con una gran capacidad de plastificación. El tiempo de enfriamiento del plástico con alta temperatura de distorsión por calor puede ser corto y el desmoldeo es temprano, pero la deformación por enfriamiento debe evitarse después del desmolde.
Los plásticos con baja conductividad térmica tienen una velocidad de enfriamiento lenta (como los polímeros iónicos, etc.), por lo que deben enfriarse lo suficiente para mejorar el efecto de enfriamiento del molde. Los moldes de canal caliente son adecuados para plásticos con bajo calor específico y alta conductividad térmica. Los plásticos con gran calor específico, baja conductividad térmica, baja temperatura de deformación térmica y baja velocidad de enfriamiento no son propicios para el moldeo a alta velocidad. Se deben seleccionar máquinas de moldeo por inyección adecuadas y una refrigeración mejorada del molde.
2) Se requieren varios plásticos para mantener una velocidad de enfriamiento adecuada según sus tipos, características y formas de las piezas plásticas. Por lo tanto, el molde debe estar equipado con sistemas de calefacción y refrigeración de acuerdo con los requisitos del molde para mantener una determinada temperatura del molde. Cuando la temperatura del material aumenta la temperatura del molde, se debe enfriar para evitar que la pieza de plástico se deforme después del desmolde, acortar el ciclo de moldeo y reducir la cristalinidad.
Cuando el calor residual del plástico no es suficiente para mantener el molde a una determinada temperatura, el molde debe equiparse con un sistema de calefacción para mantener el molde a una determinada temperatura para controlar la velocidad de enfriamiento, garantizar la fluidez, mejorar las condiciones de llenado o controlar el plástico. piezas se enfríen lentamente. Evite el enfriamiento desigual dentro y fuera de piezas de plástico de paredes gruesas y aumente la cristalinidad.
Para aquellos con buena fluidez, gran área de moldeo y temperatura del material desigual, dependiendo de las condiciones de moldeo de las piezas de plástico, a veces es necesario calentarlo o enfriarlo alternativamente o calentarlo y enfriarlo localmente. Para ello, el molde debería estar equipado con un sistema de refrigeración o calefacción correspondiente.
07
higroscopicidad
Debido a que existen varios aditivos en los plásticos, que les hacen tener diferentes grados de afinidad por la humedad, los plásticos se pueden dividir aproximadamente en dos tipos: absorción de humedad, adhesión de humedad y humedad no absorbente y antiadherente. El contenido de agua en el material debe controlarse dentro del rango permitido. De lo contrario, la humedad se convertirá en gas o se hidrolizará a alta temperatura y alta presión, lo que hará que la resina forme espuma, disminuya la fluidez y tenga una apariencia y propiedades mecánicas deficientes.
Por lo tanto, los plásticos higroscópicos deben precalentarse con métodos y especificaciones de calentamiento apropiados según sea necesario para evitar la reabsorción de humedad durante el uso.
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Hora de publicación: 27 de septiembre de 2021