Pendahuluan: Cetakan injeksi adalah proses utama dalam bahan kemasan kosmetik. Proses pertama seringkali berupa pencetakan injeksi, yang secara langsung menentukan kualitas dan produktivitas produk. Pengaturan proses pencetakan injeksi harus mempertimbangkan 7 faktor seperti penyusutan, fluiditas, kristalinitas, plastik peka panas dan plastik mudah terhidrolisis, retak tegangan dan patah leleh, kinerja termal dan laju pendinginan, serta penyerapan air. Artikel ini ditulis olehpaket pelangi shanghai. Bagikan konten relevan dari 7 faktor ini, untuk referensi teman Anda di rantai pasokan Youpin:
Cetakan injeksi
Cetakan injeksi, juga dikenal sebagai cetakan injeksi, adalah metode pencetakan yang menggabungkan injeksi dan pencetakan. Keunggulan metode injection molding adalah kecepatan produksi yang cepat, efisiensi tinggi, pengoperasian dapat diotomatisasi, warna yang beragam, bentuk dapat dari yang sederhana hingga yang rumit, ukuran dapat dari besar hingga kecil, dan ukuran produk yang akurat, produk mudah diperbarui, dan dapat dibuat menjadi bentuk yang rumit. Suku cadang dan cetakan injeksi cocok untuk produksi massal dan bidang pemrosesan cetakan seperti produk dengan bentuk kompleks. Pada suhu tertentu, bahan plastik yang telah meleleh sempurna diaduk dengan sekrup, disuntikkan ke dalam rongga cetakan dengan tekanan tinggi, kemudian didinginkan dan dipadatkan hingga diperoleh produk cetakan. Metode ini cocok untuk produksi massal suku cadang dengan bentuk kompleks dan merupakan salah satu metode pemrosesan yang penting.
01
Penyusutan
Faktor-faktor yang mempengaruhi penyusutan cetakan termoplastik adalah sebagai berikut:
1) Jenis plastik: Selama proses pencetakan plastik termoplastik, masih terjadi perubahan volume yang disebabkan oleh kristalisasi, tegangan internal yang kuat, tegangan sisa yang besar yang membeku pada bagian plastik, orientasi molekul yang kuat dan faktor lainnya, dibandingkan dengan plastik termoset, penyusutan Tingkatnya lebih besar, rentang penyusutannya lebar, dan arahnya jelas. Selain itu, penyusutan setelah pencetakan, anil, atau pengkondisian kelembapan umumnya lebih besar dibandingkan plastik termoset.
2) Ciri-ciri bagian plastik. Ketika bahan cair bersentuhan dengan permukaan rongga, lapisan luar segera didinginkan untuk membentuk cangkang padat dengan kepadatan rendah. Karena konduktivitas termal plastik yang buruk, lapisan dalam bagian plastik didinginkan secara perlahan untuk membentuk lapisan padat berkepadatan tinggi dengan penyusutan besar. Oleh karena itu, ketebalan dinding, pendinginan lambat, dan ketebalan lapisan kepadatan tinggi akan semakin menyusut.
Selain itu, ada tidaknya sisipan serta tata letak dan jumlah sisipan secara langsung mempengaruhi arah aliran material, distribusi kepadatan dan ketahanan susut. Oleh karena itu, karakteristik komponen plastik mempunyai pengaruh yang lebih besar terhadap penyusutan dan arah.
3) Faktor-faktor seperti bentuk, ukuran, dan distribusi saluran masuk umpan secara langsung mempengaruhi arah aliran material, distribusi kepadatan, efek pemeliharaan tekanan dan penyusutan serta waktu pencetakan. Pelabuhan umpan langsung dan pelabuhan umpan dengan penampang besar (terutama penampang yang lebih tebal) memiliki penyusutan yang lebih kecil tetapi pengarahannya lebih besar, dan pelabuhan umpan yang lebih pendek dengan lebar dan panjang yang lebih pendek memiliki pengarahan yang lebih kecil. Yang dekat dengan feed inlet atau sejajar dengan arah aliran material akan semakin menyusut.
4) Kondisi cetakan Suhu cetakan tinggi, bahan cair mendingin perlahan, kepadatan tinggi, dan penyusutan besar. Khusus untuk material kristalin, penyusutannya lebih besar karena kristalinitas yang tinggi dan perubahan volume yang besar. Distribusi suhu cetakan juga berhubungan dengan pendinginan internal dan eksternal serta keseragaman kepadatan bagian plastik, yang secara langsung mempengaruhi ukuran dan arah penyusutan setiap bagian.
Selain itu, menahan tekanan dan waktu juga mempunyai pengaruh yang lebih besar terhadap kontraksi, dan kontraksi lebih kecil tetapi arahnya lebih besar bila tekanannya tinggi dan waktunya lama. Tekanan injeksi tinggi, perbedaan viskositas lelehan kecil, tegangan geser antar lapisan kecil, dan pantulan elastis setelah pembongkaran besar, sehingga penyusutan juga dapat dikurangi dengan jumlah yang sesuai. Temperatur materialnya tinggi, penyusutannya besar, tetapi arahnya kecil. Oleh karena itu, menyesuaikan suhu cetakan, tekanan, kecepatan injeksi, dan waktu pendinginan selama pencetakan juga dapat mengubah penyusutan bagian plastik secara tepat.
Saat merancang cetakan, sesuai dengan kisaran penyusutan berbagai plastik, ketebalan dinding dan bentuk bagian plastik, ukuran dan distribusi bentuk saluran masuk, laju penyusutan setiap bagian bagian plastik ditentukan berdasarkan pengalaman, dan kemudian ukuran rongga dihitung.
Untuk komponen plastik presisi tinggi dan bila sulit untuk mengetahui tingkat penyusutan, metode berikut umumnya harus digunakan untuk mendesain cetakan:
Ambil tingkat penyusutan yang lebih kecil untuk diameter luar bagian plastik, dan tingkat penyusutan yang lebih besar untuk diameter dalam, sehingga memberikan ruang untuk koreksi setelah pengujian cetakan.
Cetakan percobaan menentukan bentuk, ukuran dan kondisi pencetakan sistem gating.
Bagian plastik yang akan menjalani pasca-pemrosesan dilakukan pasca-pemrosesan untuk menentukan perubahan ukurannya (pengukuran harus 24 jam setelah pembongkaran).
Perbaiki cetakan sesuai dengan penyusutan sebenarnya.
Coba lagi cetakannya dan ubah kondisi proses dengan tepat untuk sedikit mengubah nilai penyusutan agar memenuhi persyaratan bagian plastik.
02
ketidakstabilan
1) Fluiditas termoplastik umumnya dapat dianalisis dari serangkaian indeks seperti berat molekul, indeks leleh, panjang aliran spiral Archimedes, viskositas nyata, dan rasio aliran (panjang proses/ketebalan dinding bagian plastik).
Berat molekul kecil, distribusi berat molekul lebar, keteraturan struktur molekul buruk, indeks leleh tinggi, panjang aliran spiral panjang, viskositas semu rendah, rasio aliran tinggi, fluiditas baik, plastik dengan nama produk yang sama harus memeriksa instruksinya untuk menentukan apakah fluiditasnya adalah berlaku Untuk cetakan injeksi.
Menurut persyaratan desain cetakan, fluiditas plastik yang umum digunakan dapat dibagi menjadi tiga kategori:
Fluiditas yang baik PA, PE, PS, PP, CA, poli(4) metilpentena;
Resin seri polistiren fluiditas sedang (seperti ABS, AS), PMMA, POM, polifenilen eter;
PC fluiditas yang buruk, PVC keras, polifenilen eter, polisulfon, poliarilsulfon, fluoroplastik.
2) Fluiditas berbagai plastik juga berubah karena berbagai faktor cetakan. Faktor utama yang mempengaruhi adalah sebagai berikut:
①Suhu material yang lebih tinggi meningkatkan fluiditas, tetapi plastik yang berbeda memiliki perbedaannya masing-masing, seperti PS (terutama yang memiliki ketahanan benturan tinggi dan nilai MFR lebih tinggi), PP, PA, PMMA, polistiren termodifikasi (seperti ABS, AS) Fluiditas, PC , CA dan plastik lainnya sangat bervariasi menurut suhu. Untuk PE dan POM, kenaikan atau penurunan suhu tidak banyak berpengaruh terhadap fluiditasnya. Oleh karena itu, pembuat cetakan harus menyesuaikan suhu selama pencetakan untuk mengontrol fluiditas.
②Ketika tekanan cetakan injeksi ditingkatkan, bahan cair mengalami efek geser yang lebih besar, dan fluiditas juga meningkat, terutama PE dan POM lebih sensitif, sehingga tekanan injeksi harus disesuaikan untuk mengontrol fluiditas selama pencetakan.
③Bentuk, ukuran, tata letak, desain sistem pendingin struktur cetakan, hambatan aliran bahan cair (seperti permukaan akhir, ketebalan bagian saluran, bentuk rongga, sistem pembuangan) dan faktor lainnya secara langsung mempengaruhi bahan cair di dalam rongga. Fluiditas sebenarnya di dalam, jika bahan cair dipromosikan untuk menurunkan suhu dan meningkatkan ketahanan fluiditas, fluiditas akan menurun. Saat mendesain cetakan, struktur yang masuk akal harus dipilih sesuai dengan fluiditas plastik yang digunakan.
Selama pencetakan, suhu material, suhu cetakan, tekanan injeksi, kecepatan injeksi, dan faktor lainnya juga dapat dikontrol untuk menyesuaikan kondisi pengisian dengan tepat guna memenuhi kebutuhan pencetakan.
03
Kristalinitas
Termoplastik dapat dibagi menjadi plastik kristal dan plastik non-kristal (juga dikenal sebagai amorf) berdasarkan tidak adanya kristalisasi selama kondensasi.
Apa yang disebut fenomena kristalisasi mengacu pada fakta bahwa ketika plastik berubah dari keadaan cair ke keadaan kondensasi, molekul-molekulnya bergerak secara independen dan berada dalam keadaan tidak teratur sepenuhnya. Molekul-molekul tersebut berhenti bergerak bebas, menekan posisi agak tetap, dan mempunyai kecenderungan untuk membuat susunan molekul menjadi model yang teratur. Fenomena ini.
Kriteria penampakan untuk menilai kedua jenis plastik ini dapat ditentukan oleh transparansi bagian plastik yang berdinding tebal. Umumnya, bahan kristal bersifat buram atau tembus cahaya (seperti POM, dll.), dan bahan amorf bersifat transparan (seperti PMMA, dll.). Namun ada pengecualian. Misalnya, poli(4) metilpentena merupakan plastik kristal tetapi memiliki transparansi tinggi, dan ABS merupakan bahan amorf tetapi tidak transparan.
Saat merancang cetakan dan memilih mesin cetak injeksi, perhatikan persyaratan dan tindakan pencegahan berikut untuk plastik kristal:
Panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu material ke suhu pembentukan memerlukan banyak panas, dan diperlukan peralatan dengan kapasitas plastisisasi yang besar.
Sejumlah besar panas dilepaskan selama pendinginan dan konversi, sehingga harus didinginkan secukupnya.
Perbedaan berat jenis antara wujud cair dan wujud padat besar, penyusutan cetakan besar, dan penyusutan serta pori-pori rentan terjadi.
Pendinginan cepat, kristalinitas rendah, penyusutan kecil dan transparansi tinggi. Kristalinitas berkaitan dengan ketebalan dinding bagian plastik, dan ketebalan dinding lambat mendingin, kristalinitas tinggi, penyusutan besar, dan sifat fisik baik. Oleh karena itu, suhu cetakan bahan kristal harus dikontrol sesuai kebutuhan.
Anisotropinya signifikan dan tekanan internalnya besar. Molekul yang tidak mengkristal setelah demolding cenderung terus mengkristal, berada dalam keadaan ketidakseimbangan energi, dan rentan terhadap deformasi dan lengkungan.
Kisaran suhu kristalisasi sempit, dan mudah menyebabkan bahan yang tidak meleleh disuntikkan ke dalam cetakan atau menghalangi saluran umpan.
04
Plastik peka panas dan plastik mudah terhidrolisis
1) Sensitivitas panas berarti beberapa plastik lebih sensitif terhadap panas. Mereka akan dipanaskan dalam waktu lama pada suhu tinggi atau bagian bukaan umpan terlalu kecil. Ketika efek gesernya besar, suhu material akan mudah meningkat sehingga menyebabkan perubahan warna, degradasi, dan dekomposisi. Plastik yang mempunyai karakteristik disebut plastik peka panas.
Seperti PVC keras, polivinilidena klorida, kopolimer vinil asetat, POM, poliklorotrifluoroetilen, dll. Plastik peka panas menghasilkan monomer, gas, padatan, dan produk sampingan lainnya selama dekomposisi. Khususnya, beberapa gas penguraian mempunyai efek iritasi, korosif atau toksik pada tubuh manusia, peralatan, dan jamur.
Oleh karena itu, perhatian harus diberikan pada desain cetakan, pemilihan mesin cetak injeksi, dan pencetakan. Mesin cetak injeksi sekrup harus digunakan. Bagian dari sistem penuangan harus besar. Cetakan dan larasnya harus berlapis krom. Tambahkan stabilizer untuk melemahkan sensitivitas termalnya.
2) Meskipun beberapa plastik (seperti PC) mengandung sedikit air, plastik tersebut akan terurai pada suhu dan tekanan tinggi. Sifat ini disebut hidrolisis mudah, yang harus dipanaskan dan dikeringkan terlebih dahulu.
05
Retak akibat tekanan dan patahan leleh
1) Beberapa plastik sensitif terhadap stres. Mereka rentan terhadap tekanan internal selama pencetakan dan rapuh serta mudah retak. Bagian plastik akan retak karena pengaruh kekuatan eksternal atau pelarut.
Oleh karena itu, selain menambahkan bahan tambahan pada bahan mentah untuk meningkatkan ketahanan retak, perhatian juga harus diberikan pada pengeringan bahan mentah, dan kondisi pencetakan harus dipilih secara wajar untuk mengurangi tekanan internal dan meningkatkan ketahanan retak. Dan sebaiknya memilih bentuk komponen plastik yang masuk akal, tidak tepat memasang sisipan dan tindakan lain untuk meminimalkan konsentrasi tegangan.
Saat mendesain cetakan, sudut pembongkaran harus ditingkatkan, dan saluran masuk umpan dan mekanisme ejeksi yang masuk akal harus dipilih. Suhu bahan, suhu cetakan, tekanan injeksi dan waktu pendinginan harus disesuaikan dengan tepat selama pencetakan, dan usahakan untuk menghindari pembongkaran ketika bagian plastik terlalu dingin dan rapuh. Setelah pencetakan, bagian plastik juga harus menjalani perawatan pasca untuk meningkatkan ketahanan retak, menghilangkan tekanan internal dan melarang kontak dengan pelarut.
2) Ketika lelehan polimer dengan laju aliran lelehan tertentu melewati lubang nosel pada suhu konstan dan laju alirannya melebihi nilai tertentu, retakan lateral yang terlihat jelas pada permukaan lelehan disebut patahan leleh, yang akan merusak tampilan dan sifat fisik bagian plastik. Oleh karena itu, ketika memilih polimer dengan laju aliran leleh yang tinggi, penampang nosel, pelari, dan bukaan umpan harus ditingkatkan untuk mengurangi kecepatan injeksi dan meningkatkan suhu material.
06
Kinerja termal dan laju pendinginan
1) Berbagai plastik memiliki sifat termal yang berbeda seperti panas spesifik, konduktivitas termal, dan suhu distorsi panas. Plastisisasi dengan panas spesifik yang tinggi memerlukan panas yang besar, dan mesin cetak injeksi dengan kapasitas plastisisasi yang besar harus digunakan. Waktu pendinginan plastik dengan suhu distorsi panas tinggi mungkin singkat dan proses pencetakan dilakukan lebih awal, tetapi deformasi pendinginan harus dicegah setelah proses pencetakan.
Plastik dengan konduktivitas termal rendah memiliki laju pendinginan yang lambat (seperti polimer ionik, dll.), sehingga harus didinginkan secukupnya untuk meningkatkan efek pendinginan cetakan. Cetakan hot runner cocok untuk plastik dengan panas spesifik rendah dan konduktivitas termal tinggi. Plastik dengan panas spesifik yang besar, konduktivitas termal yang rendah, suhu deformasi termal yang rendah, dan laju pendinginan yang lambat tidak kondusif untuk pencetakan berkecepatan tinggi. Mesin cetak injeksi yang sesuai dan pendinginan cetakan yang ditingkatkan harus dipilih.
2) Berbagai jenis plastik diperlukan untuk mempertahankan laju pendinginan yang sesuai dengan jenis, karakteristik, dan bentuk bagian plastiknya. Oleh karena itu cetakan harus dilengkapi dengan sistem pemanas dan pendingin sesuai dengan kebutuhan cetakan untuk menjaga suhu cetakan tertentu. Ketika suhu bahan meningkatkan suhu cetakan, bahan tersebut harus didinginkan untuk mencegah bagian plastik berubah bentuk setelah cetakan, memperpendek siklus cetakan, dan mengurangi kristalinitas.
Apabila panas sampah plastik tidak cukup untuk menjaga cetakan pada suhu tertentu, cetakan harus dilengkapi dengan sistem pemanas untuk menjaga cetakan pada suhu tertentu untuk mengontrol laju pendinginan, memastikan fluiditas, meningkatkan kondisi pengisian atau mengontrol plastik. bagian menjadi dingin secara perlahan. Cegah pendinginan yang tidak merata di dalam dan di luar komponen plastik berdinding tebal dan tingkatkan kristalinitas.
Bagi mereka yang memiliki fluiditas yang baik, area cetakan yang besar, dan suhu bahan yang tidak merata, tergantung pada kondisi cetakan bagian plastik, terkadang perlu dipanaskan atau didinginkan secara bergantian atau dipanaskan dan didinginkan secara lokal. Untuk tujuan ini, cetakan harus dilengkapi dengan sistem pendingin atau pemanas yang sesuai.
07
Higroskopisitas
Karena terdapat berbagai bahan tambahan dalam plastik, yang membuatnya memiliki tingkat afinitas yang berbeda terhadap kelembapan, plastik secara kasar dapat dibagi menjadi dua jenis: penyerapan kelembapan, daya rekat kelembapan, dan kelembapan non-penyerapan dan anti lengket. Kadar air dalam bahan harus dikontrol dalam kisaran yang diijinkan. Jika tidak, uap air akan menjadi gas atau terhidrolisis pada suhu tinggi dan tekanan tinggi, yang akan menyebabkan resin berbusa, menurunkan fluiditas, dan memiliki penampilan serta sifat mekanik yang buruk.
Oleh karena itu, plastik higroskopis harus dipanaskan terlebih dahulu dengan metode pemanasan yang sesuai dan spesifikasi yang diperlukan untuk mencegah penyerapan kembali kelembapan selama penggunaan.
Shanghai Rainbow Industrial Co, Ltd adalah produsen, paket pelangi Shanghai Menyediakan kemasan kosmetik terpadu. Jika Anda menyukai produk kami, Anda dapat menghubungi kami,
Situs web:www.pelangi-pkg.com
E-mail:Bobby@rainbow-pkg.com
WhatsApp: +008613818823743
Waktu posting: 27 Sep-2021