În industria matriței prin injecție, există adesea noi intrați în industrie care se consultă: De ce temperatura matriței pentru injecție crește luciul pieselor din plastic produse? Acum folosim un limbaj simplu pentru a explica acest fenomen și pentru a explica modul de alegere rezonabilă a temperaturii matriței. Stilul de scriere este limitat, așa că vă rugăm să ne informați dacă este greșit! (Acest capitol discută doar temperatura, presiunea matriței și altele sunt dincolo de sfera de discuție)
1. Influența temperaturii mucegaiului asupra aspectului:
Mai întâi de toate, dacă temperatura matriței este prea scăzută, aceasta va reduce fluiditatea topiturii și poate apărea o depășire; temperatura matriței afectează cristalinitatea plasticului. Pentru ABS, dacă temperatura matriței este prea scăzută, finisajul produsului va fi scăzut. În comparație cu materialele de umplutură, materialele plastice sunt mai ușor de migrat la suprafață atunci când temperatura este ridicată. Prin urmare, atunci când temperatura matriței de injecție este ridicată, componenta din plastic este mai aproape de suprafața matriței de injecție, umplerea va fi mai bună, iar luminozitatea și luciul vor fi mai mari. Cu toate acestea, temperatura matriței de injecție nu trebuie să fie prea mare. Dacă este prea mare, este ușor să se lipească de matriță și vor exista pete luminoase evidente în unele părți ale piesei din plastic. Dacă temperatura matriței de injecție este prea scăzută, aceasta va provoca, de asemenea, ca partea din plastic să țină matrița prea strânsă și este ușor să strecoară partea din plastic la demoldare, în special modelul de pe suprafața piesei din plastic.
Turnarea prin injecție în mai multe etape poate rezolva problema poziției. De exemplu, dacă produsul are conducte de gaz atunci când produsul este injectat, acesta poate fi împărțit în segmente. În industria turnării prin injecție, pentru produsele lucioase, cu cât temperatura matriței este mai mare, cu atât luciul suprafeței produsului este mai mare. Dimpotrivă, cu cât temperatura este mai scăzută, cu atât luciul suprafeței este mai mic. Dar pentru produsele din materiale PP tipărite la soare, cu cât temperatura este mai ridicată, cu atât luciul suprafeței produsului este mai mic, cu atât luciul este mai mic, cu atât diferența de culoare este mai mare, iar luciul și diferența de culoare sunt invers proporționale.
Prin urmare, cea mai frecventă problemă cauzată de temperatura matriței este finisarea dură a suprafeței pieselor turnate, care este de obicei cauzată de temperatura suprafeței prea scăzută a matriței.
Contracția de turnare și contracția post-turnare a polimerilor semi-cristalini depind în principal de temperatura matriței și de grosimea peretelui piesei. Distribuția inegală a temperaturii în matriță va provoca contracții diferite, ceea ce face imposibil să se garanteze că piesele îndeplinesc toleranțele specificate. În cel mai rău caz, indiferent dacă rășina prelucrată este rășină nearmată sau armată, contracția depășește valoarea corectabilă.
2. Impactul asupra dimensiunii produsului:
Dacă temperatura matriței este prea mare, topitura va fi descompusă termic. După ieșirea produsului, rata de contracție în aer va crește, iar dimensiunea produsului va deveni mai mică. Dacă matrița este utilizată în condiții de temperatură scăzută, dacă dimensiunea piesei devine mai mare, aceasta se datorează în general suprafeței matriței. Temperatura este prea scăzută. Acest lucru se datorează faptului că temperatura suprafeței matriței este prea scăzută și produsul se micșorează mai puțin în aer, astfel încât dimensiunea este mai mare! Motivul este că temperatura scăzută a mucegaiului accelerează „orientarea înghețată” moleculară, ceea ce mărește grosimea stratului înghețat al topiturii din cavitatea matriței. În același timp, temperatura scăzută a mucegaiului împiedică creșterea cristalelor, reducând astfel contracția de turnare a produsului. Dimpotrivă, dacă temperatura matriței este ridicată, topitura se va răci încet, timpul de relaxare va fi lung, nivelul de orientare va fi scăzut și va fi benefic pentru cristalizare, iar contracția efectivă a produsului va fi mai mare.
Dacă procesul de pornire este prea lung înainte ca dimensiunea să fie stabilă, acest lucru indică faptul că temperatura matriței nu este bine controlată, deoarece matrița durează mult timp pentru a ajunge la echilibrul termic.
Dispersia inegală a căldurii în anumite părți ale matriței va extinde mult ciclul de producție, crescând astfel costul turnării! Temperatura constantă a matriței poate reduce fluctuația contracției turnării și poate îmbunătăți stabilitatea dimensională. Plasticul cristalin, temperatura ridicată a mucegaiului este propice procesului de cristalizare, piesele din plastic complet cristalizate nu se vor schimba în dimensiune în timpul depozitării sau utilizării; dar cristalinitate ridicată și contracție mare. Pentru materialele plastice mai moi, la formare trebuie utilizată o temperatură scăzută a mucegaiului, ceea ce favorizează stabilitatea dimensională. Pentru orice material, temperatura matriței este constantă și contracția este consecventă, ceea ce este benefic pentru a îmbunătăți precizia dimensională!
3. Influența temperaturii matriței asupra deformării:
Dacă sistemul de răcire a matriței nu este proiectat corect sau temperatura matriței nu este controlată corespunzător, răcirea insuficientă a pieselor din plastic va determina deformarea și deformarea părților din material plastic. Pentru controlul temperaturii matriței, diferența de temperatură dintre matrița frontală și matrița din spate, miezul matriței și peretele matriței, precum și peretele matriței și inserția trebuie determinate în funcție de caracteristicile structurale ale produsului, astfel încât să controlați diferența de viteză de răcire și contracție a fiecărei părți a matriței. După demoldare, tinde să se îndoaie în direcția de tracțiune pe partea de temperatură mai mare pentru a compensa diferența de contracție de orientare și pentru a evita deformarea și deformarea piesei din plastic conform legii orientării.
Pentru piesele din plastic cu o structură complet simetrică, temperatura matriței trebuie menținută în consecință, astfel încât răcirea fiecărei părți a părții din plastic să fie echilibrată. Temperatura matriței este stabilă și răcirea este echilibrată, ceea ce poate reduce deformarea părții din plastic. Diferența excesivă de temperatură a matriței va provoca răcirea neuniformă a pieselor din plastic și contracție inconsistentă, ceea ce va provoca stres și va provoca deformarea și deformarea pieselor din plastic, în special a pieselor din plastic cu grosimea inegală a pereților și forme complexe. Partea cu temperatură ridicată a matriței, după răcirea produsului, direcția de deformare trebuie să fie spre partea cu temperatură ridicată a matriței! Se recomandă ca temperatura matrițelor din față și din spate să fie selectată în mod rezonabil în funcție de necesități. Temperatura matriței este prezentată în tabelul cu proprietăți fizice al diferitelor materiale!
4. Influența temperaturii matriței asupra proprietăților mecanice (solicitare internă):
Temperatura matriței este scăzută, iar marcajul de sudură al piesei din plastic este evident, ceea ce reduce rezistența produsului; cu cât cristalinitatea plasticului cristalin este mai mare, cu atât este mai mare tendința părții din plastic la crăparea prin efort; pentru a reduce stresul, temperatura matriței nu trebuie să fie prea mare (PP, PE). Pentru PC și alte materiale plastice amorfe cu vâscozitate ridicată, crăparea de tensiune este legată de stresul intern al piesei de plastic. Creșterea temperaturii mucegaiului este favorabilă reducerii stresului intern și reducerii tendinței de fisurare a stresului.
Expresia stresului intern este evidentă a stresului! Motivul este: formarea stresului intern în turnare este cauzată în principal de diferite rate de contracție termică în timpul răcirii. După turnarea produsului, răcirea acestuia se extinde treptat de la suprafață spre interior. Suprafața se micșorează mai întâi și se întărește, apoi se îndreaptă treptat spre interior. Stresul intern este generat datorită diferenței de viteză de contracție. Când tensiunea internă reziduală din partea de plastic este mai mare decât limita elastică a rășinii sau sub eroziunea unui anumit mediu chimic, vor apărea fisuri pe suprafața părții din plastic. Cercetările pe rășini transparente PC și PMMA arată că stresul intern rezidual se află într-o formă comprimată pe stratul de suprafață și o formă întinsă în stratul interior.
Stresul de compresiune al suprafeței depinde de starea de răcire a suprafeței. Matrița rece răcește rapid rășina topită, ceea ce face ca produsul turnat să producă stres intern rezidual mai mare. Temperatura mucegaiului este cea mai de bază condiție pentru controlul stresului intern. O ușoară modificare a temperaturii matriței va schimba foarte mult stresul intern rezidual. În general, stresul intern acceptabil al fiecărui produs și rășină are limita minimă de temperatură a matriței. La turnarea pereților subțiri sau la distanțe mai mari de curgere, temperatura matriței ar trebui să fie mai mare decât cea minimă pentru turnarea generală.
5. Afectează temperatura de deformare termică a produsului:
În special pentru materialele plastice cristaline, dacă produsul este turnat la o temperatură mai mică a matriței, orientarea moleculară și cristalele sunt înghețate instantaneu. Atunci când se utilizează o temperatură mai ridicată sau condiții de procesare secundare, lanțul molecular va fi parțial rearanjat, iar procesul de cristalizare face ca produsul să se deformeze chiar cu mult sub temperatura de distorsiune a căldurii (HDT) a materialului.
Modul corect este să utilizați temperatura recomandată a matriței aproape de temperatura de cristalizare pentru a face produsul complet cristalizat în etapa de turnare prin injecție, evitând acest tip de post-cristalizare și post-contracție într-un mediu cu temperatură ridicată. Pe scurt, temperatura matriței este unul dintre cei mai de bază parametri de control în procesul de turnare prin injecție și este, de asemenea, considerentul principal în proiectarea matriței.
Recomandări pentru determinarea temperaturii corecte a matriței:
În zilele noastre, matrițele au devenit din ce în ce mai complexe și, prin urmare, a devenit din ce în ce mai dificil să se creeze condiții adecvate pentru a controla în mod eficient temperatura de turnare. În plus față de piesele simple, sistemul de control al temperaturii de turnare este de obicei un compromis. Prin urmare, următoarele recomandări sunt doar un ghid aproximativ.
În etapa de proiectare a matriței, trebuie luat în considerare controlul temperaturii formei piesei prelucrate.
Dacă proiectați o matriță cu volum redus de injecție și dimensiuni mari de turnare, este important să luați în considerare un bun transfer de căldură.
Luați în considerare dimensiunile secțiunii transversale a fluidului care curge prin matriță și tubul de alimentare. Nu utilizați îmbinări, altfel va provoca obstacole grave în fluxul fluidului controlat de temperatura mucegaiului.
Dacă este posibil, utilizați apă sub presiune ca mediu de control al temperaturii. Vă rugăm să utilizați conducte și colectoare care sunt rezistente la presiuni ridicate și la temperaturi ridicate.
Oferiți o descriere detaliată a performanței echipamentelor de control al temperaturii care se potrivesc matriței. Fișa tehnică dată de producătorul matriței ar trebui să furnizeze câteva cifre necesare despre debitul.
Vă rugăm să utilizați plăci izolatoare la suprapunerea dintre matriță și șablonul mașinii.
Utilizați diferite sisteme de control al temperaturii pentru matrițe dinamice și fixe
Pe orice parte și centru, vă rugăm să utilizați un sistem izolat de control al temperaturii, astfel încât să existe diferite temperaturi de pornire în timpul procesului de turnare.
Diferite circuite ale sistemului de control al temperaturii ar trebui conectate în serie, nu în paralel. Dacă circuitele sunt conectate în paralel, diferența de rezistență va face ca debitul volumetric al mediului de control al temperaturii să fie diferit, ceea ce va determina o schimbare de temperatură mai mare decât în cazul circuitului în serie. (Numai când circuitul de serie este conectat la diferența de temperatură de intrare și ieșire a matriței este mai mică de 5 ° C, funcționarea sa este bună)
Este un avantaj să afișați temperatura de alimentare și temperatura de retur pe echipamentul de control al temperaturii matriței.
Scopul controlului procesului este de a adăuga un senzor de temperatură la matriță, astfel încât schimbările de temperatură să poată fi detectate în producția efectivă.
În întregul ciclu de producție, echilibrul termic este stabilit în matriță prin injecții multiple. În general, ar trebui să existe cel puțin 10 injecții. Temperatura reală în atingerea echilibrului termic este afectată de mulți factori. Temperatura reală a suprafeței matriței în contact cu materialul plastic poate fi măsurată cu un termocuplu în interiorul matriței (citit la 2 mm față de suprafață). Cea mai obișnuită metodă este să țineți un pirometru pentru a măsura, iar sonda pirometrului ar trebui să răspundă rapid. Pentru a determina temperatura matriței, ar trebui măsurate multe puncte, nu temperatura unui singur punct sau a unei părți. Apoi poate fi corectat conform standardului de control al temperaturii setat. Reglați temperatura matriței la o valoare adecvată. Temperatura recomandată a matriței este dată în lista diferitelor materiale. Aceste sugestii sunt de obicei luate în considerare pentru cea mai bună configurație dintre factori precum finisarea ridicată a suprafeței, proprietățile mecanice, contracția și ciclurile de procesare.
Pentru matrițele care trebuie să prelucreze componente de precizie și matrițe care trebuie să îndeplinească cerințe stricte privind condițiile de aspect sau anumite piese standard de siguranță, se folosesc de obicei temperaturi mai ridicate ale matriței (contracția post-turnare este mai mică, suprafața este mai strălucitoare și performanța este mai consistentă ). Pentru piesele cu cerințe tehnice scăzute și costuri de producție cât mai mici posibil, în timpul turnării se pot utiliza temperaturi mai mici de procesare. Cu toate acestea, producătorul ar trebui să înțeleagă deficiențele acestei alegeri și să verifice cu atenție piesele pentru a se asigura că piesele produse pot îndeplini în continuare cerințele clienților.