دانش بسته بندی 7 ملاحظات برای قالب گیری تزریقی، چقدر می دانید؟

مقدمه: قالب گیری تزریقی فرآیند اولیه در بسته بندی مواد آرایشی است. اولین فرآیند اغلب قالب گیری تزریقی است که به طور مستقیم کیفیت و بهره وری محصول را تعیین می کند. تنظیم فرآیند قالب گیری تزریقی باید 7 عامل مانند انقباض، سیالیت، بلورینگی، پلاستیک های حساس به حرارت و پلاستیک هایی که به راحتی هیدرولیز می شوند، ترک خوردگی استرس و شکستگی مذاب، عملکرد حرارتی و سرعت خنک کننده و جذب رطوبت در نظر گرفته شود. این مقاله توسطپکیج رنگین کمان شانگهای. محتوای مرتبط این 7 عامل را برای مرجع دوستان خود در زنجیره تامین یوپین به اشتراک بگذارید:

قالب گیری تزریقی
قالب گیری تزریقی که به نام قالب گیری تزریقی نیز شناخته می شود، یک روش قالب گیری است که ترکیبی از تزریق و قالب گیری است. مزایای روش قالب گیری تزریقی سرعت تولید سریع، راندمان بالا، قابلیت عملیات خودکار، تنوع رنگ، اشکال از ساده به پیچیده، اندازه می تواند از بزرگ به کوچک باشد، و اندازه محصول دقیق است، محصول به روز رسانی آسان است و می توان آن را به اشکال پیچیده تبدیل کرد. قطعات و قالب گیری تزریقی برای تولید انبوه و زمینه های پردازش قالب گیری مانند محصولات با اشکال پیچیده مناسب هستند. در دمای معین، مواد پلاستیکی کاملاً ذوب شده توسط یک پیچ به هم زده می شود و با فشار زیاد به داخل حفره قالب تزریق می شود و برای به دست آوردن محصول قالب گیری سرد و جامد می شود. این روش برای تولید انبوه قطعات با اشکال پیچیده مناسب بوده و یکی از روش های مهم فرآوری می باشد.

01
انقباض
عوامل موثر بر انقباض قالب گیری ترموپلاستیک به شرح زیر است:

1) انواع پلاستیک: در طول فرآیند قالب‌گیری پلاستیک‌های گرمانرم، هنوز تغییرات حجمی ناشی از تبلور، تنش داخلی قوی، تنش پسماند زیاد منجمد در قطعات پلاستیکی، جهت گیری مولکولی قوی و عوامل دیگر وجود دارد، بنابراین در مقایسه با پلاستیک‌های ترموست، انقباض ایجاد می‌شود. نرخ بزرگتر است، محدوده انقباض گسترده است، و جهت مشخص است. علاوه بر این، انقباض پس از قالب گیری، بازپخت یا تهویه رطوبت به طور کلی بیشتر از پلاستیک های ترموست است. 

2) ویژگی های قسمت پلاستیکی. هنگامی که مواد مذاب با سطح حفره در تماس است، لایه بیرونی بلافاصله سرد می شود تا یک پوسته جامد با چگالی کم تشکیل شود. به دلیل هدایت حرارتی ضعیف پلاستیک، لایه داخلی قسمت پلاستیکی به آرامی سرد می شود تا یک لایه جامد با چگالی بالا با انقباض زیاد تشکیل شود. بنابراین، ضخامت دیوار، خنک کننده آهسته و ضخامت لایه با چگالی بالا بیشتر کوچک می شود.

علاوه بر این، وجود یا عدم وجود درج ها و چیدمان و کمیت درج ها مستقیماً بر جهت جریان مواد، توزیع چگالی و مقاومت در برابر انقباض تأثیر می گذارد. بنابراین ویژگی های قطعات پلاستیکی تاثیر بیشتری بر انقباض و جهت دار بودن دارند.

3) عواملی مانند شکل، اندازه و توزیع ورودی خوراک مستقیماً بر جهت جریان مواد، توزیع چگالی، اثر حفظ فشار و انقباض و زمان قالب‌گیری تأثیر می‌گذارند. پورت های تغذیه مستقیم و پورت های تغذیه با سطح مقطع بزرگ (به ویژه سطح مقطع ضخیم تر) دارای انقباض کمتر اما جهت دهی بیشتر و پورت های تغذیه کوتاه تر با عرض و طول کمتر دارای جهت دهی کمتری هستند. آنهایی که نزدیک به ورودی خوراک یا موازی جهت جریان مواد هستند بیشتر منقبض می شوند.

4) شرایط قالب گیری دمای قالب بالا است، مواد مذاب به آرامی سرد می شود، چگالی بالا است و انقباض زیاد است. به خصوص برای مواد کریستالی، انقباض به دلیل کریستالی بالا و تغییرات حجم زیاد بیشتر است. توزیع دمای قالب نیز به خنک کنندگی داخلی و خارجی و یکنواختی چگالی قطعه پلاستیکی مربوط می شود که مستقیماً بر اندازه و جهت انقباض هر قطعه تأثیر می گذارد.

علاوه بر این، نگه داشتن فشار و زمان نیز تأثیر بیشتری بر انقباض دارد و انقباض کوچکتر است اما جهت گیری زمانی که فشار زیاد و زمان طولانی است بیشتر است. فشار تزریق زیاد است، تفاوت ویسکوزیته مذاب کوچک است، تنش برشی بین لایه کوچک است، و برگشت الاستیک پس از قالب‌گیری زیاد است، بنابراین انقباض نیز می‌تواند به میزان مناسب کاهش یابد. دمای مواد بالا است، انقباض زیاد است، اما جهت کوچک است. بنابراین، تنظیم دمای قالب، فشار، سرعت تزریق و زمان خنک‌سازی در طول قالب‌گیری می‌تواند انقباض قطعه پلاستیکی را نیز به طور مناسب تغییر دهد.

هنگام طراحی قالب، با توجه به محدوده انقباض پلاستیک های مختلف، ضخامت دیواره و شکل قطعه پلاستیکی، اندازه و توزیع فرم ورودی، میزان انقباض هر قسمت از قطعه پلاستیکی با توجه به تجربه تعیین می شود. سپس اندازه حفره محاسبه می شود.

برای قطعات پلاستیکی با دقت بالا و زمانی که درک میزان انقباض دشوار است، معمولاً باید از روش‌های زیر برای طراحی قالب استفاده شود:

نرخ انقباض کمتری را برای قطر بیرونی قطعه پلاستیکی و نرخ انقباض بزرگتری را برای قطر داخلی در نظر بگیرید تا پس از قالب آزمایش فضایی برای اصلاح باقی بماند.

قالب های آزمایشی فرم، اندازه و شرایط قالب گیری سیستم دروازه را تعیین می کنند.

قطعات پلاستیکی که قرار است پس‌فرآوری شوند، برای تعیین تغییر اندازه تحت پردازش قرار می‌گیرند (اندازه‌گیری باید 24 ساعت پس از قالب‌گیری باشد).

قالب را با توجه به انقباض واقعی اصلاح کنید.

دوباره قالب را امتحان کنید و شرایط فرآیند را به طور مناسب تغییر دهید تا مقدار انقباض را کمی تغییر دهید تا نیازهای قطعه پلاستیکی را برآورده کند.

02
سیالیت
1) سیالیت ترموپلاستیک ها را می توان به طور کلی از یک سری شاخص ها مانند وزن مولکولی، شاخص مذاب، طول جریان مارپیچ ارشمیدس، ویسکوزیته ظاهری و نسبت جریان (طول فرآیند/ضخامت دیواره قطعه پلاستیکی) تحلیل کرد.

وزن مولکولی کوچک، توزیع وزن مولکولی گسترده، نظم ساختار مولکولی ضعیف، شاخص مذاب بالا، طول جریان مارپیچی طولانی، ویسکوزیته ظاهری کم، نسبت جریان بالا، سیالیت خوب، پلاستیک‌هایی با نام محصول یکسان باید دستورالعمل‌های خود را بررسی کنند تا مشخص شود که سیال بودن آنها چیست؟ قابل استفاده برای قالب گیری تزریقی 

با توجه به الزامات طراحی قالب، سیال بودن پلاستیک های معمولی را می توان تقریباً به سه دسته تقسیم کرد:

سیالیت خوب PA، PE، PS، PP، CA، پلی (4) متیل پنتن.

رزین سری پلی استایرن با سیالیت متوسط ​​(مانند ABS، AS)، PMMA، POM، پلی فنیلن اتر؛

سیالیت ضعیف PC، پی وی سی سخت، پلی فنیلن اتر، پلی سولفون، پلی آریل سولفون، فلوروپلاستیک.

2) سیالیت پلاستیک های مختلف نیز به دلیل عوامل قالب گیری مختلف تغییر می کند. عوامل اصلی تأثیرگذار به شرح زیر است:

① دمای بالاتر مواد باعث افزایش سیالیت می شود، اما پلاستیک های مختلف تفاوت های خاص خود را دارند، مانند PS (به ویژه آنهایی که مقاومت در برابر ضربه بالا و مقدار MFR بالاتر دارند)، PP، PA، PMMA، پلی استایرن اصلاح شده (مانند ABS، AS) سیالیت، PC ، CA و سایر پلاستیک ها با دما بسیار متفاوت است. برای PE و POM، افزایش یا کاهش دما تأثیر کمی بر سیالیت آنها دارد. بنابراین، اولی باید دما را در طول قالب‌گیری برای کنترل سیالیت تنظیم کند. 

②وقتی فشار قالب گیری تزریقی افزایش می یابد، ماده مذاب در معرض اثر برشی بیشتری قرار می گیرد و سیالیت نیز افزایش می یابد، به خصوص PE و POM حساس تر هستند، بنابراین فشار تزریق باید برای کنترل سیالیت در طول قالب گیری تنظیم شود.

③ فرم، اندازه، طرح، طراحی سیستم خنک کننده ساختار قالب، مقاومت جریان مواد مذاب (مانند پرداخت سطح، ضخامت بخش کانال، شکل حفره، سیستم اگزوز) و سایر عوامل به طور مستقیم بر روی مواد مذاب در حفره تأثیر می گذارد سیالیت واقعی داخل، اگر مواد مذاب برای کاهش دما و افزایش مقاومت سیالیت ارتقا یابد، سیالیت کاهش می یابد. هنگام طراحی قالب، باید یک ساختار معقول با توجه به سیال بودن پلاستیک مورد استفاده انتخاب شود.

در طول قالب گیری، دمای مواد، دمای قالب، فشار تزریق، سرعت تزریق و سایر عوامل را نیز می توان کنترل کرد تا به طور مناسب شرایط پر شدن را برای رفع نیازهای قالب گیری تنظیم کند.

03
بلورینگی
پلاستیک‌های گرمانرم را می‌توان به پلاستیک‌های کریستالی و پلاستیک‌های غیر بلوری (همچنین به عنوان آمورف شناخته می‌شود) با توجه به عدم تبلور آنها در طول تراکم تقسیم کرد. 

به اصطلاح پدیده کریستالیزاسیون به این واقعیت اشاره دارد که وقتی پلاستیک از حالت مذاب به حالت تراکم تغییر می کند، مولکول ها به طور مستقل حرکت می کنند و کاملاً در حالت بی نظمی قرار می گیرند. مولکول ها آزادانه از حرکت باز می ایستند، یک موقعیت کمی ثابت را فشار می دهند، و تمایل دارند آرایش مولکولی را به یک مدل منظم تبدیل کنند. این پدیده

معیارهای ظاهری برای قضاوت در مورد این دو نوع پلاستیک را می توان با شفافیت قطعات پلاستیکی با دیواره ضخیم تعیین کرد. به طور کلی، مواد کریستالی مات یا نیمه شفاف هستند (مانند POM و غیره)، و مواد آمورف شفاف هستند (مانند PMMA و غیره). اما استثناهایی وجود دارد. به عنوان مثال، پلی (4) متیل پنتن یک پلاستیک کریستالی است اما شفافیت بالایی دارد و ABS یک ماده آمورف است اما شفاف نیست.

هنگام طراحی قالب ها و انتخاب ماشین های قالب گیری تزریقی، به الزامات و اقدامات احتیاطی زیر برای پلاستیک های کریستالی توجه کنید:

گرمای مورد نیاز برای بالا بردن دمای مواد تا دمای شکل‌دهی به گرمای زیادی نیاز دارد و تجهیزاتی با ظرفیت پلاستیک‌سازی زیاد مورد نیاز است.

مقدار زیادی گرما در هنگام سرد شدن و تبدیل مجدد آزاد می شود، بنابراین باید به اندازه کافی خنک شود.

تفاوت وزن مخصوص بین حالت مذاب و حالت جامد زیاد است، انقباض قالب‌گیری زیاد است و انقباض و منافذ مستعد رخ دادن هستند.

خنک کننده سریع، بلورینگی کم، انقباض کوچک و شفافیت بالا. بلورینگی مربوط به ضخامت دیواره قسمت پلاستیکی است و ضخامت دیواره به کندی خنک می شود، کریستالیته زیاد است، انقباض زیاد است و خواص فیزیکی خوب است. بنابراین دمای قالب مواد کریستالی باید در صورت نیاز کنترل شود.

ناهمسانگردی قابل توجه و تنش داخلی بزرگ است. مولکول هایی که پس از قالب گیری متبلور نمی شوند، تمایل به ادامه کریستال شدن دارند، در حالت عدم تعادل انرژی هستند و مستعد تغییر شکل و تاب خوردگی هستند.

محدوده دمای کریستالیزاسیون باریک است و به راحتی می توان مواد ذوب نشده را به داخل قالب تزریق کرد یا درگاه تغذیه را مسدود کرد. 

04
پلاستیک های حساس به حرارت و پلاستیک هایی که به راحتی هیدرولیز می شوند
1) حساسیت حرارتی به این معنی است که برخی از پلاستیک ها به گرما حساس تر هستند. آنها برای مدت طولانی در دمای بالا گرم می شوند یا بخش دهانه تغذیه خیلی کوچک است. هنگامی که اثر برشی زیاد باشد، دمای مواد به راحتی افزایش می یابد و باعث تغییر رنگ، تخریب و تجزیه می شود. پلاستیک مشخصه پلاستیک حساس به حرارت نامیده می شود.

مانند پی وی سی سخت، پلی وینیلیدن کلرید، کوپلیمر وینیل استات، POM، پلی کلروتری فلوئورواتیلن و غیره پلاستیک های حساس به حرارت در طی تجزیه مونومرها، گازها، جامدات و سایر محصولات جانبی تولید می کنند. به طور خاص، برخی از گازهای تجزیه اثرات تحریک‌کننده، خورنده یا سمی بر بدن، تجهیزات و قالب‌های انسان دارند.

بنابراین، باید به طراحی قالب، انتخاب دستگاه قالب گیری تزریقی و قالب گیری توجه شود. باید از دستگاه قالب گیری تزریق پیچ استفاده شود. بخش سیستم ریختن باید بزرگ باشد. قالب و بشکه باید روکش کروم باشند. برای تضعیف حساسیت حرارتی آن، تثبیت کننده را اضافه کنید. 

2) حتی اگر برخی از پلاستیک ها (مانند PC) حاوی مقدار کمی آب باشند، در دمای بالا و فشار بالا تجزیه می شوند. این خاصیت را هیدرولیز آسان می نامند که باید از قبل گرم و خشک شود.

05
ترک خوردگی استرس و شکستگی مذاب
1) برخی از پلاستیک ها به استرس حساس هستند. آنها در هنگام قالب گیری مستعد استرس داخلی هستند و شکننده هستند و به راحتی ترک می شوند. قطعات پلاستیکی تحت تاثیر نیروی خارجی یا حلال ترک خواهند خورد. 

به همین دلیل، علاوه بر افزودن مواد افزودنی به مواد اولیه برای بهبود مقاومت در برابر ترک، باید به خشک کردن مواد اولیه نیز توجه کرد و شرایط قالب‌گیری را به‌طور منطقی انتخاب کرد تا تنش داخلی کاهش یابد و مقاومت در برابر ترک افزایش یابد. و باید شکل معقولی از قطعات پلاستیکی را انتخاب کنید، نصب درج و سایر اقدامات برای به حداقل رساندن تمرکز استرس مناسب نیست.

هنگام طراحی قالب، زاویه قالب گیری باید افزایش یابد و یک مکانیسم ورودی و تخلیه مناسب انتخاب شود. دمای مواد، دمای قالب، فشار تزریق و زمان خنک‌سازی باید در طول قالب‌گیری به‌طور مناسب تنظیم شود، و سعی کنید از قالب‌گیری در زمانی که قسمت پلاستیکی خیلی سرد و شکننده است، جلوگیری کنید. مقاومت در برابر ترک، از بین بردن تنش داخلی و جلوگیری از تماس با حلال ها. 

2) هنگامی که مذاب پلیمری با دبی مذاب معین از سوراخ نازل با دمای ثابت عبور می کند و دبی آن از مقدار معینی بیشتر می شود، ترک های جانبی آشکار روی سطح مذاب را شکستگی مذاب می گویند که به ظاهر آسیب می رساند خواص فیزیکی قطعه پلاستیکی بنابراین هنگام انتخاب پلیمرهایی با دبی مذاب بالا، سطح مقطع نازل، رانر و دهانه تغذیه باید افزایش یابد تا سرعت تزریق کاهش یابد و دمای مواد افزایش یابد.

06
عملکرد حرارتی و نرخ سرمایش
1) پلاستیک های مختلف خواص حرارتی متفاوتی مانند گرمای ویژه، هدایت حرارتی و دمای اعوجاج گرمایی دارند. پلاستیک سازی با گرمای ویژه بالا نیاز به گرمای زیادی دارد و باید از دستگاه قالب گیری تزریقی با ظرفیت پلاستیک سازی زیاد استفاده کرد. زمان خنک شدن پلاستیک با دمای اعوجاج حرارتی بالا می تواند کوتاه باشد و قالب گیری زودرس باشد، اما باید از تغییر شکل خنک کننده پس از قالب گیری جلوگیری شود.

پلاستیک هایی با رسانایی حرارتی پایین سرعت خنک کنندگی پایینی دارند (مانند پلیمرهای یونی و غیره) بنابراین باید به اندازه کافی خنک شوند تا اثر خنک کنندگی قالب افزایش یابد. قالب های رانر داغ برای پلاستیک هایی با حرارت ویژه کم و رسانایی حرارتی بالا مناسب هستند. پلاستیک هایی با گرمای ویژه زیاد، هدایت حرارتی کم، دمای تغییر شکل حرارتی کم و سرعت خنک کنندگی آهسته برای قالب گیری با سرعت بالا مناسب نیستند. ماشین های قالب گیری تزریقی مناسب و خنک کننده قالب تقویت شده باید انتخاب شوند.

2) پلاستیک های مختلف برای حفظ سرعت خنک کنندگی مناسب با توجه به انواع، ویژگی ها و شکل قطعات پلاستیکی مورد نیاز هستند. بنابراین، قالب باید با توجه به الزامات قالب‌گیری به سیستم‌های گرمایش و سرمایش مجهز شود تا دمای قالب مشخصی حفظ شود. هنگامی که دمای مواد دمای قالب را افزایش می دهد، باید خنک شود تا از تغییر شکل قسمت پلاستیکی پس از قالب گیری جلوگیری شود، چرخه قالب گیری کوتاه شود و بلورینگی کاهش یابد.

هنگامی که گرمای زباله پلاستیکی برای نگه داشتن قالب در دمای معین کافی نیست، قالب باید مجهز به سیستم گرمایشی باشد تا قالب را در دمای معینی نگه دارد تا سرعت خنک شدن، اطمینان از سیالیت، بهبود شرایط پر شدن یا کنترل پلاستیک را کنترل کند. قطعات به آرامی خنک شوند. جلوگیری از خنک شدن ناهموار در داخل و خارج قطعات پلاستیکی با دیواره ضخیم و افزایش کریستالی بودن.

برای کسانی که دارای سیالیت خوب، منطقه قالب‌گیری بزرگ و دمای مواد ناهموار هستند، بسته به شرایط قالب‌گیری قطعات پلاستیکی، گاهی اوقات نیاز به گرم یا سرد شدن متناوب یا به صورت موضعی دارد. برای این منظور، قالب باید به یک سیستم سرمایش یا گرمایش مربوطه مجهز شود.

07
هیگروسکوپی
از آنجایی که مواد افزودنی مختلفی در پلاستیک‌ها وجود دارد که باعث می‌شود درجات میل ترکیبی متفاوتی برای رطوبت داشته باشند، پلاستیک‌ها را می‌توان به دو نوع جذب رطوبت، چسبندگی رطوبت، و رطوبت غیرجذب و نچسب تقسیم کرد. میزان آب موجود در مواد باید در محدوده مجاز کنترل شود. در غیر این صورت رطوبت در دمای بالا و فشار بالا تبدیل به گاز یا هیدرولیز می شود که باعث کف شدن رزین، کاهش سیالیت و ظاهر و خواص مکانیکی ضعیف می شود.

بنابراین، پلاستیک های رطوبت گیر باید با روش ها و مشخصات گرمایشی مناسب در صورت نیاز پیش گرم شوند تا از جذب مجدد رطوبت در حین استفاده جلوگیری شود.

شرکت صنعتی رنگین کمان شانگهای تولید کننده است، بسته بندی رنگین کمان شانگهای بسته بندی لوازم آرایشی یک مرحله ای را ارائه می دهد. اگر محصولات ما را دوست دارید، می توانید با ما تماس بگیرید،
وب سایت:www.rainbow-pkg.com
ایمیل:Bobby@rainbow-pkg.com
واتس اپ: +008613818823743