Dalam industri cetakan injeksi, seringkali ada pendatang baru di industri yang berkonsultasi: Mengapa suhu cetakan injeksi meningkatkan kilap pada bagian plastik yang diproduksi? Sekarang kami menggunakan bahasa sederhana untuk menjelaskan fenomena ini, dan menjelaskan cara memilih suhu cetakan secara wajar. Gaya penulisannya terbatas, jadi mohon beri tahu kami jika salah! (Bab ini hanya membahas suhu jamur, tekanan dan lain-lain yang berada di luar cakupan pembahasan)
1. Pengaruh suhu jamur pada penampilan:
Pertama-tama, jika suhu cetakan terlalu rendah, itu akan mengurangi fluiditas leleh dan bisa terjadi undershoot; suhu cetakan mempengaruhi kristalinitas plastik. Untuk ABS, jika suhu cetakan terlalu rendah, hasil akhir produk akan rendah. Dibandingkan dengan bahan pengisi, plastik lebih mudah bermigrasi ke permukaan saat suhunya tinggi. Oleh karena itu, ketika suhu cetakan injeksi tinggi, komponen plastik lebih dekat dengan permukaan cetakan injeksi, pengisian akan lebih baik, dan kecerahan serta kilap akan lebih tinggi. Namun, suhu cetakan injeksi sebaiknya tidak terlalu tinggi. Jika terlalu tinggi, maka mudah menempel pada cetakan, dan akan terlihat titik terang yang terlihat jelas di beberapa bagian plastik. Temperatur cetakan injeksi yang terlalu rendah juga akan menyebabkan bagian plastik menahan cetakan terlalu erat, dan bagian plastik mudah tersaring saat proses demolding, terutama pola pada permukaan bagian plastik.
Cetakan injeksi multi-tahap dapat memecahkan masalah posisi. Misalnya, jika produk memiliki saluran gas saat produk diinjeksikan, maka dapat dibagi menjadi beberapa segmen. Dalam industri cetakan injeksi, untuk produk yang mengkilap, semakin tinggi suhu cetakan, semakin tinggi kilap permukaan produk. Sebaliknya, semakin rendah suhu, semakin rendah kilap permukaannya. Namun untuk produk yang terbuat dari bahan PP yang dicetak dengan sinar matahari, semakin tinggi suhunya, semakin rendah kilap permukaan produk, semakin rendah kilapnya, semakin tinggi perbedaan warnanya, dan perbedaan kilap serta warnanya berbanding terbalik.
Oleh karena itu, masalah paling umum yang disebabkan oleh suhu cetakan adalah permukaan akhir yang kasar dari bagian cetakan, yang biasanya disebabkan oleh suhu permukaan cetakan yang terlalu rendah.
Penyusutan cetakan dan penyusutan pasca-cetakan dari polimer semi-kristal terutama bergantung pada suhu cetakan dan ketebalan dinding bagian tersebut. Distribusi suhu yang tidak merata dalam cetakan akan menyebabkan penyusutan yang berbeda, sehingga tidak mungkin untuk menjamin bahwa bagian-bagian tersebut memenuhi toleransi yang ditentukan. Dalam kasus terburuk, apakah resin yang diproses adalah resin yang tidak diperkuat atau diperkuat, susutnya melebihi nilai yang dapat diperbaiki.
2. Dampak pada ukuran produk:
Jika suhu cetakan terlalu tinggi, lelehan akan membusuk secara termal. Setelah produk keluar, laju penyusutan di udara akan meningkat, dan ukuran produk menjadi lebih kecil. Jika cetakan digunakan pada kondisi suhu rendah, jika ukuran bagian menjadi lebih besar, umumnya disebabkan oleh permukaan cetakan. Suhunya terlalu rendah. Ini karena suhu permukaan cetakan terlalu rendah, dan produk menyusut lebih sedikit di udara, sehingga ukurannya lebih besar! Alasannya adalah bahwa suhu cetakan yang rendah mempercepat "orientasi beku" molekul, yang meningkatkan ketebalan lapisan beku lelehan di rongga cetakan. Pada saat yang sama, suhu cetakan yang rendah menghalangi pertumbuhan kristal, sehingga mengurangi penyusutan cetakan produk. Sebaliknya, jika suhu cetakan tinggi, lelehan akan mendingin perlahan, waktu relaksasi akan lama, tingkat orientasi akan rendah, dan akan bermanfaat bagi kristalisasi, dan penyusutan produk yang sebenarnya akan lebih besar.
Jika proses start up terlalu lama sebelum ukurannya stabil, hal ini menandakan temperatur cetakan tidak terkontrol dengan baik, karena cetakan membutuhkan waktu lama untuk mencapai kesetimbangan termal.
Dispersi panas yang tidak merata di bagian-bagian tertentu cetakan akan sangat memperpanjang siklus produksi, sehingga meningkatkan biaya pencetakan! Temperatur cetakan yang konstan dapat mengurangi fluktuasi penyusutan cetakan dan meningkatkan stabilitas dimensi. Plastik kristal, suhu cetakan tinggi kondusif untuk proses kristalisasi, bagian plastik yang mengkristal sepenuhnya tidak akan berubah ukurannya selama penyimpanan atau penggunaan; tetapi kristalinitas tinggi dan penyusutan besar. Untuk plastik yang lebih lembut, suhu cetakan rendah harus digunakan dalam pembentukan, yang kondusif untuk stabilitas dimensi. Untuk bahan apa pun, suhu cetakan konstan dan penyusutannya konsisten, yang bermanfaat untuk meningkatkan akurasi dimensi!
3. Pengaruh suhu cetakan terhadap deformasi:
Jika sistem pendingin cetakan tidak dirancang dengan benar atau suhu cetakan tidak dikontrol dengan baik, pendinginan bagian plastik yang tidak memadai akan menyebabkan bagian plastik melengkung dan berubah bentuk. Untuk mengontrol suhu cetakan, perbedaan suhu antara cetakan depan dan cetakan belakang, inti cetakan dan dinding cetakan, dan dinding cetakan dan sisipan harus ditentukan sesuai dengan karakteristik struktural produk, sehingga dapat mengontrol perbedaan kecepatan pendinginan dan penyusutan setiap bagian cetakan. Setelah demolding, ia cenderung membengkok ke arah traksi pada sisi temperatur yang lebih tinggi untuk mengimbangi perbedaan dalam penyusutan orientasi dan menghindari lengkungan dan deformasi bagian plastik sesuai dengan hukum orientasi.
Untuk komponen plastik dengan struktur yang benar-benar simetris, suhu cetakan harus dijaga agar tetap konsisten, sehingga pendinginan setiap bagian plastik seimbang. Suhu cetakan stabil dan pendinginan seimbang, yang dapat mengurangi deformasi bagian plastik. Perbedaan suhu cetakan yang berlebihan akan menyebabkan pendinginan bagian plastik yang tidak merata dan penyusutan yang tidak konsisten, yang akan menimbulkan tegangan dan menyebabkan kelengkungan dan deformasi bagian plastik, terutama bagian plastik dengan ketebalan dinding yang tidak rata dan bentuk yang rumit. Sisi dengan suhu cetakan tinggi, setelah produk didinginkan, arah deformasi harus mengarah ke sisi dengan suhu cetakan tinggi! Disarankan agar suhu cetakan depan dan belakang dipilih secara wajar sesuai kebutuhan. Suhu cetakan ditunjukkan pada tabel sifat fisik berbagai bahan!
4. Pengaruh suhu cetakan terhadap sifat mekanik (tegangan internal):
Suhu cetakan rendah, dan tanda las pada bagian plastik terlihat jelas, yang mengurangi kekuatan produk; semakin tinggi kristalinitas dari kristal plastik, semakin besar kecenderungan bagian plastik untuk stres retak; untuk mengurangi stres, suhu cetakan tidak boleh terlalu tinggi (PP, PE). Untuk PC dan plastik amorf dengan viskositas tinggi lainnya, retak tegangan berhubungan dengan tegangan internal bagian plastik. Meningkatkan suhu cetakan kondusif untuk mengurangi tegangan internal dan mengurangi kecenderungan retaknya tegangan.
Ekspresi stres internal adalah tanda stres yang jelas! Alasannya adalah: pembentukan tegangan internal dalam cetakan pada dasarnya disebabkan oleh tingkat penyusutan termal yang berbeda selama pendinginan. Setelah produk dicetak, pendinginannya secara bertahap meluas dari permukaan ke dalam. Permukaannya mula-mula menyusut dan mengeras, dan kemudian secara bertahap masuk ke dalam. Tekanan internal dihasilkan karena perbedaan kecepatan kontraksi. Ketika tegangan internal sisa pada bagian plastik lebih tinggi dari batas elastis resin, atau di bawah erosi lingkungan kimia tertentu, retakan akan terjadi pada permukaan bagian plastik. Penelitian terhadap resin transparan PC dan PMMA menunjukkan bahwa tegangan internal sisa berada dalam bentuk terkompresi pada lapisan permukaan dan bentuk yang diregangkan pada lapisan dalam.
Tegangan tekan permukaan tergantung pada kondisi pendinginan permukaan. Cetakan dingin dengan cepat mendinginkan resin cair, yang menyebabkan produk cetakan menghasilkan tegangan internal sisa yang lebih tinggi. Suhu cetakan adalah kondisi paling dasar untuk mengendalikan tegangan internal. Sedikit perubahan suhu cetakan akan sangat mengubah tegangan internal sisa. Secara umum, tekanan internal yang dapat diterima dari setiap produk dan resin memiliki batas suhu cetakan minimum. Saat mencetak dinding tipis atau jarak aliran yang lebih jauh, suhu cetakan harus lebih tinggi dari minimum untuk pencetakan umum.
5. Mempengaruhi suhu deformasi termal produk:
Khusus untuk plastik kristal, jika produk dicetak pada suhu cetakan yang lebih rendah, orientasi molekul dan kristal akan langsung membeku. Ketika suhu yang lebih tinggi menggunakan lingkungan atau kondisi pemrosesan sekunder, rantai molekul sebagian akan diatur ulang Dan proses kristalisasi membuat produk berubah bentuk bahkan jauh di bawah suhu distorsi panas (HDT) material.
Cara yang benar adalah dengan menggunakan suhu cetakan yang direkomendasikan mendekati suhu kristalisasi untuk membuat produk sepenuhnya mengkristal dalam tahap pencetakan injeksi, menghindari jenis pasca-kristalisasi dan pasca-penyusutan ini dalam lingkungan bersuhu tinggi. Singkatnya, suhu cetakan adalah salah satu parameter kontrol paling dasar dalam proses pencetakan injeksi, dan ini juga merupakan pertimbangan utama dalam desain cetakan.
Rekomendasi untuk menentukan suhu cetakan yang benar:
Saat ini, cetakan menjadi semakin kompleks, dan oleh karena itu, semakin sulit untuk menciptakan kondisi yang sesuai untuk secara efektif mengontrol suhu cetakan. Selain bagian sederhana, sistem kontrol suhu cetakan biasanya merupakan kompromi. Oleh karena itu, rekomendasi berikut ini hanyalah panduan kasar.
Pada tahap desain cetakan, kontrol suhu bentuk bagian yang diproses harus dipertimbangkan.
Jika mendesain cetakan dengan volume injeksi rendah dan ukuran cetakan besar, penting untuk mempertimbangkan perpindahan panas yang baik.
Buat kelonggaran saat merancang dimensi penampang dari fluida yang mengalir melalui cetakan dan tabung umpan. Jangan gunakan sambungan, karena akan menyebabkan hambatan serius pada aliran fluida yang dikendalikan oleh suhu cetakan.
Jika memungkinkan, gunakan air bertekanan sebagai media pengatur suhu. Harap gunakan saluran dan manifold yang tahan terhadap tekanan tinggi dan suhu tinggi.
Berikan penjelasan rinci tentang kinerja peralatan pengatur suhu yang cocok dengan cetakan. Lembar data yang diberikan oleh produsen cetakan harus memberikan beberapa angka yang diperlukan tentang laju aliran.
Silakan gunakan pelat isolasi pada tumpang tindih antara cetakan dan templat mesin.
Gunakan sistem kontrol suhu yang berbeda untuk cetakan dinamis dan tetap
Di setiap sisi dan tengah, silakan gunakan sistem kontrol suhu yang terisolasi, sehingga ada suhu awal yang berbeda selama proses pencetakan.
Sirkuit sistem kontrol suhu yang berbeda harus dihubungkan secara seri, bukan paralel. Jika rangkaian dihubungkan secara paralel, perbedaan resistansi akan menyebabkan laju aliran volumetrik media kontrol suhu menjadi berbeda, yang akan menyebabkan perubahan suhu yang lebih besar daripada rangkaian seri. (Hanya ketika rangkaian seri terhubung ke inlet cetakan dan perbedaan suhu outlet kurang dari 5 ° C, operasinya baik)
Merupakan keuntungan untuk menampilkan suhu suplai dan suhu balik pada peralatan kontrol suhu cetakan.
Tujuan dari kontrol proses adalah menambahkan sensor suhu ke cetakan sehingga perubahan suhu dapat dideteksi dalam produksi yang sebenarnya.
Di seluruh siklus produksi, keseimbangan panas ditetapkan dalam cetakan melalui beberapa injeksi. Umumnya, harus ada setidaknya 10 suntikan. Suhu aktual dalam mencapai kesetimbangan termal dipengaruhi oleh banyak faktor. Suhu aktual permukaan cetakan yang bersentuhan dengan plastik dapat diukur dengan termokopel di dalam cetakan (dibaca pada 2mm dari permukaan). Metode yang lebih umum adalah dengan memegang pirometer untuk mengukur, dan probe pirometer harus merespon dengan cepat. Untuk menentukan suhu cetakan, banyak titik yang harus diukur, bukan suhu satu titik atau satu sisi. Kemudian dapat dikoreksi sesuai dengan standar kontrol suhu yang ditetapkan. Sesuaikan suhu cetakan ke nilai yang sesuai. Suhu cetakan yang direkomendasikan diberikan dalam daftar bahan yang berbeda. Saran ini biasanya diberikan dengan mempertimbangkan konfigurasi terbaik di antara faktor-faktor seperti permukaan akhir yang tinggi, sifat mekanik, penyusutan dan siklus pemrosesan.
Untuk cetakan yang perlu memproses komponen presisi dan cetakan yang harus memenuhi persyaratan ketat pada kondisi penampilan atau bagian standar keselamatan tertentu, suhu cetakan yang lebih tinggi biasanya digunakan (susut pasca cetakan lebih rendah, permukaan lebih cerah, dan kinerja lebih konsisten ). Untuk suku cadang dengan persyaratan teknis rendah dan biaya produksi serendah mungkin, suhu pemrosesan yang lebih rendah dapat digunakan selama pencetakan. Namun, pabrikan harus memahami kekurangan dari pilihan ini dan memeriksa dengan cermat suku cadang untuk memastikan bahwa suku cadang yang diproduksi masih dapat memenuhi persyaratan pelanggan.
