Wprowadzenie: Formowanie wtryskowe jest podstawowym procesem w kosmetycznych materiałach opakowaniowych. Pierwszym procesem jest często formowanie wtryskowe, które bezpośrednio decyduje o jakości i produktywności produktu. Ustalanie procesu formowania wtryskowego powinno uwzględniać 7 czynników, takich jak skurcz, płynność, krystaliczność, tworzywa sztuczne wrażliwe na ciepło i tworzywa łatwo hydrolizowane, pękanie naprężeniowe i pękanie stopu, wydajność cieplną i szybkość chłodzenia oraz absorpcję wilgoci. Ten artykuł został napisany przeztęczowy pakiet w Szanghaju. Udostępnij odpowiednią treść tych 7 czynników, aby umożliwić znajomym w łańcuchu dostaw Youpin:
Formowanie wtryskowe
Formowanie wtryskowe, znane również jako formowanie wtryskowe, to metoda formowania łącząca wtrysk i formowanie. Zaletami metody formowania wtryskowego są: duża szybkość produkcji, wysoka wydajność, możliwość zautomatyzowania operacji, różnorodność kolorów, kształty mogą być od prostych do złożonych, rozmiary mogą być od dużych do małych, a wielkość produktu jest dokładna, produkt jest łatwy w aktualizacji i można z niego tworzyć złożone kształty. Części i formy wtryskowe nadają się do produkcji masowej i dziedzin przetwarzania formowego, takich jak produkty o skomplikowanych kształtach. W określonej temperaturze całkowicie stopione tworzywo sztuczne miesza się śrubą, wtryskuje do gniazda formy pod wysokim ciśnieniem, chłodzi i zestala, uzyskując formowany produkt. Metoda ta nadaje się do masowej produkcji części o skomplikowanych kształtach i jest jedną z ważnych metod przetwarzania.
01
Skurcz
Czynnikami wpływającymi na skurcz wyprasek termoplastycznych są:
1) Rodzaje tworzyw sztucznych: Podczas procesu formowania tworzyw termoplastycznych nadal występują zmiany objętości spowodowane krystalizacją, silnymi naprężeniami wewnętrznymi, dużymi naprężeniami szczątkowymi zamrożonymi w częściach z tworzyw sztucznych, silną orientacją molekularną i innymi czynnikami, więc w porównaniu z tworzywami termoutwardzalnymi skurcz szybkość jest większa, zakres skurczu jest szeroki, a kierunkowość jest oczywista. Ponadto skurcz po formowaniu, wyżarzaniu lub kondycjonowaniu wilgocią jest na ogół większy niż w przypadku tworzyw termoutwardzalnych.
2) Charakterystyka części z tworzywa sztucznego. Kiedy stopiony materiał styka się z powierzchnią wnęki, warstwa zewnętrzna jest natychmiast schładzana, tworząc stałą powłokę o małej gęstości. Ze względu na słabą przewodność cieplną tworzywa sztucznego, wewnętrzna warstwa części z tworzywa sztucznego jest powoli chłodzona, tworząc stałą warstwę o dużej gęstości i dużym skurczu. Dlatego grubość ścianki, powolne chłodzenie i grubość warstwy o dużej gęstości będą się bardziej kurczyć.
Dodatkowo obecność lub brak wkładek oraz rozmieszczenie i ilość wkładek bezpośrednio wpływają na kierunek przepływu materiału, rozkład gęstości oraz odporność na skurcz. Dlatego właściwości części z tworzyw sztucznych mają większy wpływ na skurcz i kierunkowość.
3) Czynniki takie jak forma, rozmiar i rozmieszczenie wlotu surowca bezpośrednio wpływają na kierunek przepływu materiału, rozkład gęstości, utrzymywanie ciśnienia i efekt obkurczania oraz czas formowania. Bezpośrednie otwory zasilające i otwory zasilające o dużych przekrojach poprzecznych (zwłaszcza o grubszych przekrojach) mają mniejszy skurcz, ale większą kierunkowość, a krótsze otwory zasilające o mniejszej szerokości i długości mają mniejszą kierunkowość. Te, które znajdują się blisko wlotu surowca lub równolegle do kierunku przepływu materiału, będą się bardziej kurczyć.
4) Warunki formowania Temperatura formy jest wysoka, stopiony materiał powoli się ochładza, gęstość jest wysoka, a skurcz jest duży. Zwłaszcza w przypadku materiału krystalicznego skurcz jest większy ze względu na wysoką krystaliczność i duże zmiany objętości. Rozkład temperatury formy jest również powiązany z wewnętrznym i zewnętrznym chłodzeniem oraz równomiernością gęstości części z tworzywa sztucznego, co bezpośrednio wpływa na wielkość i kierunek skurczu każdej części.
Ponadto ciśnienie i czas utrzymywania również mają większy wpływ na skurcz, a skurcz jest mniejszy, ale kierunkowość jest większa, gdy ciśnienie jest wysokie, a czas jest długi. Ciśnienie wtrysku jest wysokie, różnica lepkości stopu jest niewielka, naprężenie ścinające międzywarstwowe jest małe, a odskok sprężysty po wyjęciu z formy jest duży, więc skurcz można również zmniejszyć o odpowiednią wielkość. Temperatura materiału jest wysoka, skurcz jest duży, ale kierunkowość jest mała. Dlatego dostosowanie temperatury formy, ciśnienia, prędkości wtrysku i czasu chłodzenia podczas formowania może również odpowiednio zmienić skurcz części z tworzywa sztucznego.
Podczas projektowania formy, zgodnie z zakresem skurczu różnych tworzyw sztucznych, grubością ścianki i kształtem części z tworzywa sztucznego, rozmiarem i rozkładem formy wlotowej, stopień skurczu każdej części części z tworzywa sztucznego określa się na podstawie doświadczenia i następnie obliczany jest rozmiar wnęki.
W przypadku precyzyjnych części z tworzyw sztucznych i gdy trudno jest określić stopień skurczu, przy projektowaniu formy należy ogólnie stosować następujące metody:
Przyjmij mniejszy stopień skurczu dla zewnętrznej średnicy części z tworzywa sztucznego i większy skurcz dla średnicy wewnętrznej, aby pozostawić miejsce na korektę po formie testowej.
Formy próbne określają formę, rozmiar i warunki formowania układu wlewowego.
Części z tworzyw sztucznych przeznaczone do obróbki końcowej poddawane są obróbce końcowej w celu określenia zmiany rozmiaru (pomiar musi nastąpić 24 godziny po wyjęciu z formy).
Popraw formę zgodnie z rzeczywistym skurczem.
Wypróbuj ponownie formę i odpowiednio zmień warunki procesu, aby nieznacznie zmodyfikować wartość skurczu, aby spełnić wymagania części z tworzywa sztucznego.
02
płynność
1) Płynność tworzyw termoplastycznych można ogólnie analizować na podstawie szeregu wskaźników, takich jak masa cząsteczkowa, wskaźnik płynięcia, długość przepływu po spirali Archimedesa, lepkość pozorna i współczynnik płynięcia (długość procesu/grubość ścianki części z tworzywa sztucznego).
Mała masa cząsteczkowa, szeroki rozkład masy cząsteczkowej, słaba regularność struktury molekularnej, wysoki wskaźnik szybkości płynięcia, długa długość przepływu spiralnego, niska lepkość pozorna, wysoki współczynnik płynięcia, dobra płynność, tworzywa sztuczne o tej samej nazwie produktu muszą sprawdzić swoje instrukcje, aby określić, czy ich płynność jest zastosowanie Do formowania wtryskowego.
Zgodnie z wymaganiami konstrukcyjnymi form płynność powszechnie stosowanych tworzyw sztucznych można z grubsza podzielić na trzy kategorie:
Dobra płynność PA, PE, PS, PP, CA, poli(4)metylopenten;
Średnio płynna żywica polistyrenowa (np. ABS, AS), PMMA, POM, eter polifenylenowy;
Słaba płynność PC, twardy PVC, eter polifenylenowy, polisulfon, poliarylosulfon, fluoroplastiki.
2) Płynność różnych tworzyw sztucznych również zmienia się pod wpływem różnych czynników kształtujących. Główne czynniki wpływające są następujące:
①Wyższa temperatura materiału zwiększa płynność, ale różne tworzywa sztuczne mają swoje własne różnice, takie jak PS (szczególnie te o wysokiej odporności na uderzenia i wyższej wartości MFR), PP, PA, PMMA, modyfikowany polistyren (taki jak ABS, AS) Płynność, PC , CA i inne tworzywa sztuczne różnią się znacznie w zależności od temperatury. W przypadku PE i POM wzrost lub spadek temperatury ma niewielki wpływ na ich płynność. Dlatego ten pierwszy powinien regulować temperaturę podczas formowania, aby kontrolować płynność.
② Gdy ciśnienie formowania wtryskowego wzrasta, stopiony materiał poddawany jest większemu efektowi ścinania, a płynność również wzrasta, zwłaszcza PE i POM są bardziej wrażliwe, dlatego należy dostosować ciśnienie wtrysku, aby kontrolować płynność podczas formowania.
③Forma, rozmiar, układ, projekt układu chłodzenia konstrukcji formy, opór przepływu stopionego materiału (taki jak wykończenie powierzchni, grubość przekroju kanału, kształt wnęki, układ wydechowy) i inne czynniki bezpośrednio wpływać na stopiony materiał we wnęce. Rzeczywista płynność wewnątrz, jeśli stopiony materiał zostanie poddany działaniu czynnika obniżającego temperaturę i zwiększającego opór płynności, płynność zmniejszy się. Projektując formę należy dobrać rozsądną konstrukcję uwzględniającą płynność zastosowanego tworzywa sztucznego.
Podczas formowania można również kontrolować temperaturę materiału, temperaturę formy, ciśnienie wtrysku, prędkość wtrysku i inne czynniki, aby odpowiednio dostosować stan wypełnienia do potrzeb formowania.
03
Krystaliczność
Tworzywa termoplastyczne można podzielić na tworzywa krystaliczne i tworzywa niekrystaliczne (znane również jako amorficzne) ze względu na brak krystalizacji podczas kondensacji.
Tak zwane zjawisko krystalizacji odnosi się do faktu, że gdy tworzywo sztuczne przechodzi ze stanu stopionego do stanu skondensowanego, cząsteczki poruszają się niezależnie i znajdują się w stanie całkowicie nieuporządkowanym. Cząsteczki przestają się swobodnie poruszać, naciskają na lekko ustaloną pozycję i mają tendencję do przekształcania układu molekularnego w regularny model. To zjawisko.
Kryteria wyglądu służące do oceny tych dwóch rodzajów tworzyw sztucznych można określić na podstawie przezroczystości grubościennych części z tworzyw sztucznych. Generalnie materiały krystaliczne są nieprzezroczyste lub półprzezroczyste (takie jak POM itp.), a materiały amorficzne są przezroczyste (takie jak PMMA itp.). Ale są wyjątki. Na przykład poli(4)metylopenten jest tworzywem krystalicznym, ale ma wysoką przezroczystość, a ABS jest materiałem amorficznym, ale nie przezroczystym.
Projektując formy i dobierając wtryskarki należy zwrócić uwagę na następujące wymagania i środki ostrożności dotyczące tworzyw krystalicznych:
Ciepło potrzebne do podniesienia temperatury materiału do temperatury formowania wymaga dużej ilości ciepła i wymaganego sprzętu o dużej zdolności uplastyczniania.
Podczas chłodzenia i ponownej konwersji uwalniana jest duża ilość ciepła, dlatego należy je odpowiednio schłodzić.
Różnica ciężaru właściwego między stanem stopionym a stanem stałym jest duża, skurcz przy formowaniu jest duży, a skurcz i pory są podatne na występowanie.
Szybkie chłodzenie, niska krystaliczność, mały skurcz i wysoka przezroczystość. Krystaliczność jest związana z grubością ścianki części z tworzywa sztucznego, a grubość ścianki powoli się ochładza, krystaliczność jest wysoka, skurcz jest duży, a właściwości fizyczne są dobre. Dlatego temperaturę formy z materiału krystalicznego należy kontrolować w razie potrzeby.
Anizotropia jest znaczna, a naprężenia wewnętrzne duże. Cząsteczki, które nie uległy skrystalizacji po wyjęciu z formy, mają tendencję do dalszej krystalizacji, znajdują się w stanie braku równowagi energetycznej i są podatne na odkształcenia i wypaczenia.
Zakres temperatur krystalizacji jest wąski i łatwo jest spowodować wtryskiwanie niestopionego materiału do formy lub zablokowanie otworu zasilającego.
04
Tworzywa sztuczne wrażliwe na ciepło i tworzywa łatwo hydrolizowane
1) Wrażliwość na ciepło oznacza, że niektóre tworzywa sztuczne są bardziej wrażliwe na ciepło. Będą nagrzewane przez długi czas w wysokiej temperaturze lub sekcja otworu zasilającego jest za mała. Gdy efekt ścinania jest duży, temperatura materiału łatwo wzrośnie, powodując odbarwienie, degradację i rozkład. Charakterystyczne tworzywo sztuczne nazywane jest tworzywem wrażliwym na ciepło.
Takie jak twardy PVC, polichlorek winylidenu, kopolimer octanu winylu, POM, polichlorotrifluoroetylen itp. Tworzywa sztuczne wrażliwe na ciepło podczas rozkładu wytwarzają monomery, gazy, ciała stałe i inne produkty uboczne. W szczególności niektóre gazy rozkładu mają działanie drażniące, żrące lub toksyczne na organizm ludzki, sprzęt i pleśnie.
Dlatego należy zwrócić uwagę na projekt formy, dobór wtryskarki i formowanie. Należy zastosować wtryskarkę ślimakową. Przekrój systemu nalewania powinien być duży. Forma i cylinder powinny być chromowane. Dodaj stabilizator, aby osłabić jego wrażliwość termiczną.
2) Nawet jeśli niektóre tworzywa sztuczne (takie jak PC) zawierają niewielką ilość wody, ulegną rozkładowi pod wpływem wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia. Ta właściwość nazywa się łatwą hydrolizą, którą należy wcześniej podgrzać i wysuszyć.
05
Pękanie naprężeniowe i pękanie w stanie stopionym
1) Niektóre tworzywa sztuczne są wrażliwe na naprężenia. Są podatne na naprężenia wewnętrzne podczas formowania, są kruche i łatwe do pękania. Części plastikowe pękają pod wpływem siły zewnętrznej lub rozpuszczalnika.
Z tego powodu oprócz dodawania do surowców dodatków poprawiających odporność na pękanie, należy zwrócić uwagę na suszenie surowców, a warunki formowania należy dobrać rozsądnie, aby zmniejszyć naprężenia wewnętrzne i zwiększyć odporność na pękanie. A przy tym należy wybierać rozsądny kształt części plastikowych, nie należy instalować wkładek i innych środków minimalizujących koncentrację naprężeń.
Projektując formę należy zwiększyć kąt rozformowania i dobrać rozsądny mechanizm wlotowy i wyrzutowy. Podczas formowania należy odpowiednio dostosować temperaturę materiału, temperaturę formy, ciśnienie wtrysku i czas chłodzenia oraz unikać wyjmowania z formy, gdy część z tworzywa sztucznego jest zbyt zimna i krucha. Po uformowaniu części z tworzywa sztucznego należy również poddać dodatkowej obróbce w celu poprawy odporność na pękanie, eliminują naprężenia wewnętrzne i zapobiegają kontaktowi z rozpuszczalnikami.
2) Kiedy stopiony polimer o określonym natężeniu przepływu przechodzi przez otwór dyszy w stałej temperaturze, a jego natężenie przepływu przekracza określoną wartość, oczywiste pęknięcia boczne na powierzchni stopu nazywane są pękaniem stopu, co pogarsza wygląd i właściwości fizyczne części z tworzywa sztucznego. Dlatego przy wyborze polimerów o dużym wskaźniku szybkości płynięcia należy zwiększyć przekrój dyszy, rynny i otworu zasilającego, aby zmniejszyć prędkość wtrysku i zwiększyć temperaturę materiału.
06
Wydajność cieplna i szybkość chłodzenia
1) Różne tworzywa sztuczne mają różne właściwości termiczne, takie jak ciepło właściwe, przewodność cieplna i temperatura odkształcenia cieplnego. Plastyfikacja o wysokim cieple właściwym wymaga dużej ilości ciepła i należy zastosować wtryskarkę o dużej wydajności uplastyczniającej. Czas chłodzenia tworzywa sztucznego o wysokiej temperaturze odkształcania pod wpływem ciepła może być krótki, a wyjmowanie z formy jest wczesne, ale po wyjęciu z formy należy zapobiegać odkształceniom podczas chłodzenia.
Tworzywa sztuczne o niskiej przewodności cieplnej charakteryzują się powolnym tempem chłodzenia (takie jak polimery jonowe itp.), dlatego muszą być wystarczająco schłodzone, aby zwiększyć efekt chłodzenia formy. Formy gorącokanałowe nadają się do tworzyw sztucznych o niskim cieple właściwym i wysokiej przewodności cieplnej. Tworzywa sztuczne o dużym cieple właściwym, niskiej przewodności cieplnej, niskiej temperaturze odkształcenia termicznego i powolnym tempie chłodzenia nie sprzyjają formowaniu z dużą prędkością. Należy dobrać odpowiednie wtryskarki i ulepszone chłodzenie formy.
2) Do utrzymania odpowiedniej szybkości chłodzenia wymagane są różne tworzywa sztuczne, w zależności od ich typów, właściwości i kształtów części z tworzyw sztucznych. Dlatego forma musi być wyposażona w systemy ogrzewania i chłodzenia zgodnie z wymaganiami formowania, aby utrzymać określoną temperaturę formy. Gdy temperatura materiału zwiększa temperaturę formy, należy ją schłodzić, aby zapobiec odkształceniu części z tworzywa sztucznego po wyjęciu z formy, skrócić cykl formowania i zmniejszyć krystaliczność.
Jeżeli ciepło odpadowe tworzywa sztucznego nie wystarcza do utrzymania formy w określonej temperaturze, formę należy wyposażyć w system grzewczy utrzymujący formę w określonej temperaturze, aby kontrolować szybkość chłodzenia, zapewnić płynność, poprawić warunki napełniania lub kontrolować tworzywo sztuczne części do powolnego ostygnięcia. Zapobiega nierównomiernemu chłodzeniu wewnątrz i na zewnątrz grubościennych części z tworzyw sztucznych i zwiększa krystaliczność.
W przypadku tych o dobrej płynności, dużej powierzchni formowania i nierównej temperaturze materiału, w zależności od warunków formowania części z tworzyw sztucznych, czasami należy je naprzemiennie podgrzewać lub chłodzić lub lokalnie podgrzewać i chłodzić. W tym celu formę należy wyposażyć w odpowiedni układ chłodzenia lub ogrzewania.
07
Higroskopijność
Ponieważ w tworzywach sztucznych znajdują się różne dodatki, które powodują, że mają one różny stopień powinowactwa do wilgoci, tworzywa sztuczne można z grubsza podzielić na dwa typy: pochłanianie wilgoci, przyleganie wilgoci oraz wilgoć niewchłaniająca i zapobiegająca przywieraniu. Zawartość wody w materiale musi być kontrolowana w dopuszczalnym zakresie. W przeciwnym razie wilgoć zamieni się w gaz lub ulegnie hydrolizie pod wpływem wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia, co spowoduje spienienie żywicy, zmniejszenie jej płynności oraz pogorszenie wyglądu i właściwości mechanicznych.
Dlatego higroskopijne tworzywa sztuczne należy wstępnie podgrzać przy użyciu odpowiednich metod i specyfikacji ogrzewania, aby zapobiec ponownemu wchłanianiu wilgoci podczas użytkowania.
Shanghai Rainbow Industrial Co., Ltd jest producentem tęczowego opakowania w Szanghaju. Zapewnij kompleksowe opakowanie kosmetyczne. Jeśli podobają Ci się nasze produkty, możesz się z nami skontaktować,
Strona internetowa:www.rainbow-pkg.com
E-mail:Bobby@rainbow-pkg.com
WhatsApp: +008613818823743
Czas publikacji: 27 września 2021 r