הקדמה: הזרקה היא התהליך העיקרי בחומרי אריזה קוסמטיים. התהליך הראשון הוא לעתים קרובות הזרקה, אשר קובע ישירות את איכות המוצר ואת הפרודוקטיביות. ההגדרה של תהליך ההזרקה צריכה לשקול 7 גורמים כגון התכווצות, נזילות, גבישיות, פלסטיק רגיש לחום ופלסטיק שעבר הידרוליזה בקלות, פיצוח מתח ושבר נמס, ביצועים תרמיים וקצב קירור וספיגת לחות. מאמר זה נכתב על ידיחבילת קשת בענן שנחאי. שתפו את התוכן הרלוונטי של 7 הגורמים הללו, לעיונם של חבריכם בשרשרת האספקה של Youpin:
הזרקה
הזרקה, המכונה גם הזרקה, היא שיטת יציקה המשלבת הזרקה ויציקה. היתרונות של שיטת הזרקה הם מהירות ייצור מהירה, יעילות גבוהה, פעולה יכולה להיות אוטומטית, מגוון צבעים, צורות יכול להיות מפשוט למורכב, גודל יכול להיות מגדול לקטן, וגודל המוצר מדויק, המוצר קל לעדכן, וניתן ליצור ממנו צורות מורכבות. חלקים ודפוס הזרקה מתאימים לתחומי ייצור המוני ועיבוד דפוס כגון מוצרים בעלי צורות מורכבות. בטמפרטורה מסוימת, חומר הפלסטי המומס לגמרי עובר באמצעות בורג, מוזרק לחלל התבנית בלחץ גבוה, מקורר ומתמצק לקבלת מוצר יצוק. שיטה זו מתאימה לייצור המוני של חלקים בעלי צורות מורכבות והיא אחת משיטות העיבוד החשובות.
01
הִצטַמְקוּת
הגורמים המשפיעים על ההתכווצות של דפוס תרמופלסטי הם כדלקמן:
1) סוגי פלסטיק: במהלך תהליך היציקה של פלסטיק תרמופלסטי, עדיין ישנם שינויים בנפח הנגרמים על ידי התגבשות, מתח פנימי חזק, מתח שיורי גדול קפוא בחלקי הפלסטיק, כיוון מולקולרי חזק וגורמים אחרים, ולכן בהשוואה לפלסטיק טרמו-סט, ההתכווצות הקצב גדול יותר, טווח הכיווץ רחב והכיווניות ברורה. בנוסף, ההתכווצות לאחר יציקה, חישול או מיזוג לחות היא בדרך כלל גדולה מזו של פלסטיק תרמוסטי.
2) המאפיינים של חלק הפלסטיק. כאשר החומר המותך נמצא במגע עם פני החלל, השכבה החיצונית מתקררת מיד ליצירת מעטפת מוצקה בצפיפות נמוכה. בשל המוליכות התרמית הירודה של הפלסטיק, השכבה הפנימית של חלק הפלסטיק מתקררת באיטיות ליצירת שכבה מוצקה בצפיפות גבוהה עם התכווצות גדולה. לכן, עובי הדופן, הקירור האיטי ועובי השכבה בצפיפות גבוהה יתכווצו יותר.
בנוסף, נוכחות או היעדר תוספות והפריסה וכמות התוספות משפיעות ישירות על כיוון זרימת החומר, חלוקת הצפיפות והתנגדות התכווצות. לכן, למאפיינים של חלקי פלסטיק יש השפעה רבה יותר על הצטמקות וכיווניות.
3) גורמים כגון הצורה, הגודל והפיזור של כניסת ההזנה משפיעים ישירות על כיוון זרימת החומר, חלוקת הצפיפות, השפעת השמירה וההתכווצות וזמן הדפוס. ליציאות הזנה ישירה ויציאות הזנה עם חתכים גדולים (במיוחד חתכים עבים יותר) יש פחות כיווץ אך כיווניות גדולה יותר, וליציאות הזנה קצרות יותר עם רוחב ואורך קצרים יותר יש פחות כיווניות. אלה הקרובים לכניסת ההזנה או במקביל לכיוון זרימת החומר יתכווצו יותר.
4) תנאי יציקה טמפרטורת העובש גבוהה, החומר המותך מתקרר לאט, הצפיפות גבוהה וההתכווצות גדולה. במיוחד עבור החומר הגבישי, ההתכווצות גדולה יותר עקב גבישיות גבוהה ושינויי נפח גדולים. חלוקת טמפרטורת התבנית קשורה גם לקירור הפנימי והחיצוני ולאחידות הצפיפות של חלק הפלסטיק, המשפיעה ישירות על גודל וכיוון ההתכווצות של כל חלק.
בנוסף, גם להחזיק בלחץ ובזמן יש השפעה גדולה יותר על הכיווץ, וההתכווצות קטנה יותר אבל הכיווניות גדולה יותר כשהלחץ גבוה והזמן ארוך. לחץ ההזרקה גבוה, הפרש צמיגות ההיתוך קטן, מתח הגזירה הבין-שכבתי קטן והחזרה האלסטית לאחר פירוק התבנית גדולה, כך שניתן גם להפחית את הכיווץ בכמות מתאימה. טמפרטורת החומר גבוהה, ההתכווצות גדולה, אך הכיווניות קטנה. לכן, התאמת טמפרטורת התבנית, הלחץ, מהירות ההזרקה וזמן הקירור במהלך היציקה יכולה גם לשנות בצורה מתאימה את הכיווץ של חלק הפלסטיק.
בעת תכנון התבנית, בהתאם לטווח ההתכווצות של פלסטיקים שונים, עובי הדופן וצורת חלק הפלסטיק, גודל ופיזור צורת הכניסה, קצב ההתכווצות של כל חלק מחלק הפלסטיק נקבע בהתאם לניסיון, וכן לאחר מכן מחושב גודל החלל.
עבור חלקי פלסטיק בעלי דיוק גבוה וכאשר קשה לתפוס את קצב ההתכווצות, בדרך כלל יש להשתמש בשיטות הבאות לעיצוב התבנית:
קח קצב התכווצות קטן יותר עבור הקוטר החיצוני של חלק הפלסטיק, ושיעור הצטמקות גדול יותר עבור הקוטר הפנימי, כדי להשאיר מקום לתיקון לאחר תבנית הבדיקה.
תבניות ניסוי קובעות את הצורה, הגודל ותנאי הדפוס של מערכת השער.
חלקי הפלסטיק המיועדים לאחר עיבוד עוברים עיבוד לאחר לקביעת שינוי הגודל (המדידה חייבת להיות 24 שעות לאחר פירוק התבנית).
תקן את התבנית בהתאם להתכווצות בפועל.
נסה שוב את התבנית ושנה כראוי את תנאי התהליך כדי לשנות מעט את ערך ההתכווצות כדי לעמוד בדרישות של חלק הפלסטיק.
02
נְזִילוּת
1) ניתן לנתח את הנזילות של תרמופלסטיים בדרך כלל מסדרה של אינדקסים כגון משקל מולקולרי, אינדקס נמס, אורך זרימת ספירלה של ארכימדס, צמיגות לכאורה ויחס זרימה (אורך התהליך/עובי דופן חלק הפלסטיק).
משקל מולקולרי קטן, חלוקת משקל מולקולרית רחבה, סדירות מבנה מולקולרית ירודה, אינדקס נמס גבוה, אורך זרימה ספירלית ארוכה, צמיגות נראית נמוכה, יחס זרימה גבוה, נזילות טובה, פלסטיק עם אותו שם מוצר חייב לבדוק את ההוראות שלהם כדי לקבוע אם נזילותם היא ישים עבור הזרקה.
על פי דרישות עיצוב התבניות, ניתן לחלק את הנזילות של פלסטיק נפוץ לשלוש קטגוריות:
נזילות טובה PA, PE, PS, PP, CA, poly(4) מתילפנטן;
נזילות בינונית שרף מסדרת פוליסטירן (כגון ABS, AS), PMMA, POM, אתר פוליפנילן;
PC נזילות ירודה, PVC קשה, אתר פוליפנילן, פוליסולפון, פוליארילסולפון, פלואורופלסטיק.
2) הנזילות של פלסטיקים שונים משתנה גם עקב גורמי יציקה שונים. הגורמים המשפיעים העיקריים הם כדלקמן:
① טמפרטורת חומר גבוהה יותר מגבירה את הנזילות, אך לפלסטיקים שונים יש הבדלים משלהם, כגון PS (במיוחד לאלו עם עמידות בפני פגיעה וערך MFR גבוה יותר), PP, PA, PMMA, פוליסטירן שונה (כגון ABS, AS) הנזילות של, PC , CA ופלסטיק אחר משתנים מאוד עם הטמפרטורה. עבור PE ו-POM, לעלייה או לירידה בטמפרטורה יש השפעה מועטה על נזילותם. לכן, הראשון צריך להתאים את הטמפרטורה במהלך הדפוס כדי לשלוט בנזילות.
②כאשר הלחץ של הזרקה מוגבר, החומר המותך נתון לאפקט גזירה גדול יותר, והנזילות גם גדלה, במיוחד PE ו-POM רגישים יותר, ולכן יש להתאים את לחץ ההזרקה כדי לשלוט בנזילות במהלך היציקה.
③הצורה, הגודל, הפריסה, עיצוב מערכת הקירור של מבנה התבנית, התנגדות הזרימה של החומר המותך (כגון גימור פני השטח, עובי קטע התעלה, צורת החלל, מערכת הפליטה) וגורמים אחרים ישירות להשפיע על החומר המותך בחלל הנזילות בפועל בפנים, אם מקדמים את החומר המותך כדי להוריד את הטמפרטורה ולהגביר את עמידות הנזילות, הנזילות תפחת. בעת תכנון התבנית יש לבחור מבנה סביר בהתאם לנזילות הפלסטיק בו נעשה שימוש.
במהלך היציקה, ניתן גם לשלוט בטמפרטורת החומר, טמפרטורת התבנית, לחץ ההזרקה, מהירות ההזרקה וגורמים אחרים כדי להתאים את מצב המילוי בהתאם לצרכי היציקה.
03
קריסטליות
ניתן לחלק את התרמופלסטיים לפלסטיק גבישי ופלסטיק לא גבישי (המכונה גם אמורפי) לפי אי התגבשותם במהלך העיבוי.
מה שנקרא תופעת התגבשות מתייחסת לעובדה שכאשר הפלסטיק משתנה ממצב מותך למצב עיבוי, המולקולות נעות באופן עצמאי ונמצאות במצב לא מסודר לחלוטין. המולקולות מפסיקות לנוע בחופשיות, לוחצות על עמדה קבועה מעט, ויש להן נטייה להפוך את הסידור המולקולרי למודל רגיל. התופעה הזו.
ניתן לקבוע את קריטריוני המראה לשיפוט שני סוגי הפלסטיק הללו על פי השקיפות של חלקי הפלסטיק בעלי הקירות העבים. בדרך כלל, חומרים גבישיים הם אטומים או שקופים (כגון POM וכו'), וחומרים אמורפיים הם שקופים (כגון PMMA וכו'). אבל יש יוצאים מן הכלל. לדוגמה, פולי(4) מתילפנטן הוא פלסטיק גבישי אך בעל שקיפות גבוהה, ו-ABS הוא חומר אמורפי אך אינו שקוף.
בעת תכנון תבניות ובחירת מכונות הזרקה, שימו לב לדרישות ולאמצעי הזהירות הבאים עבור פלסטיק גבישי:
החום הנדרש להעלאת טמפרטורת החומר לטמפרטורת היצירה דורש חום רב, ונדרש ציוד בעל יכולת פלסטית גדולה.
כמות גדולה של חום משתחררת במהלך הקירור וההמרה, ולכן יש לקרר אותו במידה מספקת.
הפרש המשקל הסגולי בין המצב המותך למצב המוצק הוא גדול, הצטמקות הדפוס גדולה, והצטמקות ונקבוביות נוטים להתרחש.
קירור מהיר, גבישיות נמוכה, התכווצות קטנה ושקיפות גבוהה. הגבישיות קשורה לעובי הדופן של חלק הפלסטיק, ועובי הדופן איטי להתקרר, הגבישיות גבוהה, ההתכווצות גדולה והתכונות הפיזיקליות טובות. לכן, יש לשלוט על טמפרטורת העובש של החומר הגבישי כנדרש.
האניזוטרופיה משמעותית והמתח הפנימי גדול. למולקולות שאינן מתגבשות לאחר פירוק התבנית יש נטייה להמשיך ולהתגבש, נמצאות במצב של חוסר איזון אנרגטי, והן נוטות לעיוות ולעוות.
טווח טמפרטורת ההתגבשות צר, וקל לגרום להזרקת חומר לא נמס לתוך התבנית או לחסום את פתח ההזנה.
04
פלסטיק רגיש לחום ופלסטיק שעבר הידרוליזה בקלות
1) רגישות לחום פירושה שחלק מהפלסטיקים רגישים יותר לחום. הם יחוממו במשך זמן רב בטמפרטורה גבוהה או שקטע פתיחת ההזנה קטן מדי. כאשר אפקט הגזירה גדול, טמפרטורת החומר תגדל בקלות כדי לגרום לשינוי צבע, פירוק ופירוק. הפלסטיק האופייני נקרא פלסטיק רגיש לחום.
כגון PVC קשה, פוליווינילידן כלוריד, קופולימר ויניל אצטט, POM, polychlorotrifluoroethylene וכו'. פלסטיק רגיש לחום מייצר מונומרים, גזים, מוצקים ותוצרי לוואי אחרים במהלך הפירוק. בפרט, לחלק מגזי הפירוק יש השפעות מגרים, קורוזיביות או רעילות על גוף האדם, הציוד והעובשים.
לכן, יש לשים לב לתכנון התבניות, בחירת מכונות הזרקה וליפוס. יש להשתמש במכונת דפוס הזרקת בורג. החלק של מערכת המזיגה צריך להיות גדול. התבנית והחבית צריכים להיות מצופים בכרום. הוסף מייצב כדי להחליש את הרגישות התרמית שלו.
2) גם אם חלק מהפלסטיקים (כגון PC) מכילים כמות קטנה של מים, הם יתפרקו בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה. תכונה זו נקראת הידרוליזה קלה, אותה יש לחמם ולייבש מראש.
05
פיצוח מתח ושבר נמס
1) חלק מהפלסטיקים רגישים ללחץ. הם נוטים ללחץ פנימי במהלך הדפוס והם שבירים וקלים לפיצוח. חלקי פלסטיק ייסדקו תחת פעולת כוח חיצוני או ממס.
מסיבה זו, בנוסף להוספת תוספים לחומרי הגלם לשיפור עמידות הסדקים, יש לשים לב לייבוש חומרי הגלם, ולבחור את תנאי היציקה באופן סביר כדי להפחית את הלחץ הפנימי ולהגביר את עמידות הסדקים. וצריך לבחור צורה סבירה של חלקי פלסטיק, זה לא מתאים להתקין מוסיף ואמצעים אחרים כדי למזער את ריכוז הלחץ.
בעת תכנון התבנית, יש להגדיל את זווית פירוק התבנית ולבחור במנגנון כניסת הזנה ופליט סבירים. יש להתאים את טמפרטורת החומר, טמפרטורת התבנית, לחץ ההזרקה וזמן הקירור כראוי במהלך היציקה, ולנסות להימנע מהוצאת תבנית כאשר חלק הפלסטיק קר ושביר מדי, לאחר היציקה, יש לעבור טיפול לאחר מכן גם על חלקי הפלסטיק לשיפור עמידות לסדקים, להעלים מתח פנימי ולאסור מגע עם ממיסים.
2) כאשר נמס פולימר בעל קצב זרימת נמס מסוים עובר דרך חור הזרבובית בטמפרטורה קבועה וקצב הזרימה שלו עולה על ערך מסוים, סדקים צדדיים ברורים על פני ההיתוך נקראים שבר נמס, שיפגע במראה ו תכונות פיזיקליות של חלק הפלסטיק. לכן, בעת בחירת פולימרים בעלי קצב זרימת נמס גבוה, יש להגדיל את החתך של הזרבובית, הרץ ופתח ההזנה כדי להפחית את מהירות ההזרקה ולהעלות את טמפרטורת החומר.
06
ביצועים תרמיים וקצב קירור
1) לפלסטיקים שונים יש תכונות תרמיות שונות כגון חום ספציפי, מוליכות תרמית וטמפרטורת עיוות חום. פלסטוק בחום סגולי גבוה דורש כמות גדולה של חום, ויש להשתמש במכונת הזרקה בעלת כושר פלסטי גדול. זמן הקירור של הפלסטיק עם טמפרטורת עיוות חום גבוהה יכול להיות קצר והוצאת התבנית היא מוקדמת, אך יש למנוע את עיוות הקירור לאחר פירוק התבנית.
לפלסטיק עם מוליכות תרמית נמוכה יש קצב קירור איטי (כגון פולימרים יוניים וכו'), ולכן יש לקרר אותם מספיק כדי לשפר את אפקט הקירור של התבנית. תבניות ראנר חמות מתאימות לפלסטיק עם חום סגולי נמוך ומוליכות תרמית גבוהה. פלסטיק עם חום סגולי גדול, מוליכות תרמית נמוכה, טמפרטורת דפורמציה תרמית נמוכה וקצב קירור איטי אינם מתאימים ליציקה במהירות גבוהה. יש לבחור מכונות הזרקה מתאימות וקירור עובש משופר.
2) פלסטיקים שונים נדרשים לשמירה על קצב קירור מתאים בהתאם לסוגיהם, מאפייניהם וצורות חלקי הפלסטיק שלהם. לכן, על התבנית להיות מצוידת במערכות חימום וקירור בהתאם לדרישות היציקה כדי לשמור על טמפרטורת תבנית מסוימת. כאשר טמפרטורת החומר מעלה את טמפרטורת התבנית, יש לקרר אותו כדי למנוע עיוות של חלק הפלסטיק לאחר פירוק התבנית, לקצר את מחזור היציקה ולהפחית את הגבישיות.
כאשר חום פסולת הפלסטיק אינו מספיק כדי לשמור את התבנית בטמפרטורה מסוימת, התבנית צריכה להיות מצוידת במערכת חימום כדי לשמור על התבנית בטמפרטורה מסוימת כדי לשלוט בקצב הקירור, להבטיח נזילות, לשפר את תנאי המילוי או לשלוט בפלסטיק חלקים להתקרר לאט. מנע קירור לא אחיד מבפנים ומבחוץ של חלקי פלסטיק בעלי דופן עבה והגבר את הגבישיות.
לבעלי נזילות טובה, שטח יציקה גדול וטמפרטורת חומר לא אחידה, בהתאם לתנאי היציקה של חלקי פלסטיק, לפעמים צריך לחמם או לקרר לסירוגין או חימום וקירור מקומי. לשם כך, התבנית צריכה להיות מצוידת במערכת קירור או חימום מתאימה.
07
היגרוסקופיות
מכיוון שישנם תוספים שונים בפלסטיק, אשר הופכים אותם לבעלי דרגות שונות של זיקה ללחות, ניתן לחלק את הפלסטיק באופן גס לשני סוגים: ספיגת לחות, הידבקות לחות ולחות אי ספיגה ונון-סטיק. יש לשלוט על תכולת המים בחומר בטווח המותר. אחרת, הלחות תהפוך לגז או תהפוך להידרוליזה בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה, מה שיגרום לשרף להקציף, להפחית את הנזילות, ולהיות בעל מראה גרוע ותכונות מכניות.
לכן, פלסטיק היגרוסקופי חייב להיות מחומם מראש בשיטות חימום מתאימות ומפרטים כנדרש כדי למנוע ספיגה חוזרת של לחות במהלך השימוש.
Shanghai Rainbow Industrial Co., Ltd היא היצרנית, Shanghai Rainbow Package לספק אריזה קוסמטית חד פעמית. אם אתה אוהב את המוצרים שלנו, אתה יכול לפנות אלינו,
אֲתַר אִינטֶרנֶט:www.rainbow-pkg.com
אֶלֶקטרוֹנִי:Bobby@rainbow-pkg.com
WhatsApp: +008613818823743
זמן פרסום: 27 בספטמבר 2021