Nell'industria degli stampi a iniezione, ci sono spesso nuovi operatori nel settore che si consultano: Perché la temperatura dello stampo a iniezione aumenta la lucentezza delle parti in plastica prodotte? Ora usiamo un linguaggio semplice per spiegare questo fenomeno e spieghiamo come scegliere ragionevolmente la temperatura dello stampo. Lo stile di scrittura è limitato, quindi avvisaci se è sbagliato! (Questo capitolo discute solo la temperatura dello stampo, la pressione e altri sono oltre l'ambito della discussione)
1. L'influenza della temperatura dello stampo sull'aspetto:
Innanzitutto, se la temperatura dello stampo è troppo bassa, ridurrà la fluidità del fuso e potrebbe verificarsi un undershoot; la temperatura dello stampo influisce sulla cristallinità della plastica. Per l'ABS, se la temperatura dello stampo è troppo bassa, la finitura del prodotto sarà bassa. Rispetto ai riempitivi, la plastica è più facile da migrare in superficie quando la temperatura è alta. Pertanto, quando la temperatura dello stampo a iniezione è elevata, il componente in plastica è più vicino alla superficie dello stampo a iniezione, il riempimento sarà migliore e la luminosità e la lucentezza saranno più elevate. Tuttavia, la temperatura dello stampo a iniezione non dovrebbe essere troppo alta. Se è troppo alto, è facile attaccarsi allo stampo e ci saranno evidenti punti luminosi in alcune parti della parte in plastica. Se la temperatura dello stampo a iniezione è troppo bassa, la parte in plastica tiene troppo saldamente lo stampo ed è facile sforzare la parte in plastica durante lo sformatura, in particolare il motivo sulla superficie della parte in plastica.
Lo stampaggio a iniezione multistadio può risolvere il problema della posizione. Ad esempio, se il prodotto ha linee del gas quando il prodotto viene iniettato, può essere diviso in segmenti. Nell'industria dello stampaggio a iniezione, per i prodotti lucidi, maggiore è la temperatura dello stampo, maggiore è la lucentezza della superficie del prodotto. Al contrario, minore è la temperatura, minore è la lucentezza della superficie. Ma per i prodotti realizzati con materiali PP stampati a sole, maggiore è la temperatura, minore è la lucentezza della superficie del prodotto, minore è la lucentezza, maggiore è la differenza di colore e la lucentezza e la differenza di colore sono inversamente proporzionali.
Pertanto, il problema più comune causato dalla temperatura dello stampo è la finitura superficiale ruvida delle parti stampate, che di solito è causata da una temperatura superficiale dello stampo troppo bassa.
Il ritiro di stampaggio e il ritiro post stampaggio dei polimeri semicristallini dipendono principalmente dalla temperatura dello stampo e dallo spessore della parete del pezzo. Una distribuzione irregolare della temperatura nello stampo provocherà ritiri diversi, il che rende impossibile garantire che le parti soddisfino le tolleranze specificate. Nel peggiore dei casi, sia che la resina lavorata sia non rinforzata o rinforzata, il ritiro supera il valore correggibile.
2. Impatto sulle dimensioni del prodotto:
Se la temperatura dello stampo è troppo alta, la massa fusa verrà decomposta termicamente. Dopo l'uscita del prodotto, il tasso di restringimento nell'aria aumenterà e le dimensioni del prodotto si ridurranno. Se lo stampo viene utilizzato in condizioni di bassa temperatura, se le dimensioni della parte diventano maggiori, è generalmente dovuto alla superficie dello stampo. La temperatura è troppo bassa. Questo perché la temperatura della superficie dello stampo è troppo bassa e il prodotto si restringe meno nell'aria, quindi la dimensione è maggiore! Il motivo è che la bassa temperatura dello stampo accelera l '"orientamento congelato" molecolare, che aumenta lo spessore dello strato congelato del fuso nella cavità dello stampo. Allo stesso tempo, la bassa temperatura dello stampo ostacola la crescita dei cristalli, riducendo così il ritiro di stampaggio del prodotto. Al contrario, se la temperatura dello stampo è alta, la massa fusa si raffredderà lentamente, il tempo di rilassamento sarà lungo, il livello di orientamento sarà basso e sarà vantaggioso per la cristallizzazione e il ritiro effettivo del prodotto sarà maggiore.
Se il processo di avvio è troppo lungo prima che la dimensione sia stabile, ciò indica che la temperatura dello stampo non è ben controllata, perché lo stampo impiega molto tempo per raggiungere l'equilibrio termico.
La dispersione irregolare del calore in alcune parti dello stampo estenderà notevolmente il ciclo di produzione, aumentando così il costo dello stampaggio! La temperatura costante dello stampo può ridurre la fluttuazione del restringimento dello stampaggio e migliorare la stabilità dimensionale. La plastica cristallina, l'alta temperatura dello stampo favorisce il processo di cristallizzazione, le parti in plastica completamente cristallizzate non cambieranno di dimensioni durante lo stoccaggio o l'uso; ma alta cristallinità e grande ritiro. Per le plastiche più morbide, è necessario utilizzare una temperatura dello stampo bassa nella formatura, che favorisce la stabilità dimensionale. Per qualsiasi materiale, la temperatura dello stampo è costante e il restringimento è costante, il che è utile per migliorare la precisione dimensionale!
3. L'influenza della temperatura dello stampo sulla deformazione:
Se il sistema di raffreddamento dello stampo non è progettato correttamente o la temperatura dello stampo non è adeguatamente controllata, un raffreddamento insufficiente delle parti in plastica provocherà la deformazione e la deformazione delle parti in plastica. Per il controllo della temperatura dello stampo, la differenza di temperatura tra lo stampo anteriore e lo stampo posteriore, il nucleo dello stampo e la parete dello stampo, e la parete dello stampo e l'inserto deve essere determinata in base alle caratteristiche strutturali del prodotto, in modo da controllare la differenza nella velocità di raffreddamento e ritiro di ogni parte dello stampo. Dopo lo sformatura tende a piegarsi nella direzione di trazione sul lato a temperatura più alta per compensare la differenza di ritiro di orientamento ed evitare deformazioni e deformazioni della parte plastica secondo la legge di orientamento.
Per le parti in plastica con una struttura completamente simmetrica, la temperatura dello stampo deve essere mantenuta costante di conseguenza, in modo che il raffreddamento di ciascuna parte della parte in plastica sia bilanciata. La temperatura dello stampo è stabile e il raffreddamento è bilanciato, il che può ridurre la deformazione della parte in plastica. Un'eccessiva differenza di temperatura dello stampo causerà un raffreddamento irregolare delle parti in plastica e un restringimento incoerente, che causerà stress e causerà deformazione e deformazione delle parti in plastica, in particolare le parti in plastica con spessore della parete irregolare e forme complesse. Il lato con alta temperatura dello stampo, dopo che il prodotto si è raffreddato, la direzione di deformazione deve essere verso il lato con alta temperatura dello stampo! Si consiglia di selezionare la temperatura degli stampi anteriore e posteriore in modo ragionevole in base alle esigenze. La temperatura dello stampo è mostrata nella tabella delle proprietà fisiche di vari materiali!
4. L'influenza della temperatura dello stampo sulle proprietà meccaniche (stress interno):
La temperatura dello stampo è bassa e il segno di saldatura della parte in plastica è evidente, il che riduce la resistenza del prodotto; maggiore è la cristallinità della plastica cristallina, maggiore è la tendenza della parte plastica a stress cracking; per ridurre lo stress, la temperatura dello stampo non deve essere troppo alta (PP, PE). Per PC e altre plastiche amorfe ad alta viscosità, lo stress cracking è correlato allo stress interno della parte in plastica. L'aumento della temperatura dello stampo contribuisce a ridurre lo stress interno e ridurre la tendenza alla rottura da stress.
L'espressione dello stress interno sono evidenti segni di stress! Il motivo è: la formazione di tensioni interne nello stampaggio è fondamentalmente causata da diverse velocità di ritiro termico durante il raffreddamento. Dopo che il prodotto è stato stampato, il suo raffreddamento si estende gradualmente dalla superficie verso l'interno. La superficie prima si restringe e si indurisce, quindi va gradualmente verso l'interno. Lo stress interno viene generato a causa della differenza nella velocità di contrazione. Quando la tensione interna residua nella parte in plastica è superiore al limite elastico della resina, o sotto l'erosione di un determinato ambiente chimico, si verificheranno delle crepe sulla superficie della parte in plastica. La ricerca sulle resine trasparenti di PC e PMMA mostra che lo stress interno residuo è in forma compressa sullo strato superficiale e in forma allungata nello strato interno.
La sollecitazione di compressione superficiale dipende dalle condizioni di raffreddamento della superficie. Lo stampo freddo raffredda rapidamente la resina fusa, che fa sì che il prodotto stampato produca una maggiore sollecitazione interna residua. La temperatura dello stampo è la condizione fondamentale per il controllo dello stress interno. Un leggero cambiamento della temperatura dello stampo cambierà notevolmente il suo stress interno residuo. In generale, lo stress interno accettabile di ogni prodotto e resina ha il suo limite minimo di temperatura dello stampo. Quando si stampano pareti sottili o distanze di flusso più lunghe, la temperatura dello stampo deve essere superiore al minimo per lo stampaggio generale.
5. Influisce sulla temperatura di deformazione termica del prodotto:
Soprattutto per le plastiche cristalline, se il prodotto viene stampato a una temperatura dello stampo inferiore, l'orientamento molecolare e i cristalli vengono congelati istantaneamente. Quando un ambiente di utilizzo a temperatura più elevata o condizioni di lavorazione secondarie, la catena molecolare sarà parzialmente riorganizzata e il processo di cristallizzazione fa deformare il prodotto anche molto al di sotto della temperatura di distorsione termica (HDT) del materiale.
Il modo corretto è utilizzare la temperatura dello stampo consigliata vicino alla sua temperatura di cristallizzazione per rendere il prodotto completamente cristallizzato nella fase di stampaggio a iniezione, evitando questo tipo di post-cristallizzazione e post-ritiro in un ambiente ad alta temperatura. In breve, la temperatura dello stampo è uno dei parametri di controllo più basilari nel processo di stampaggio a iniezione ed è anche la considerazione primaria nella progettazione dello stampo.
Raccomandazioni per determinare la corretta temperatura dello stampo:
Al giorno d'oggi gli stampi sono diventati sempre più complessi e, quindi, è diventato sempre più difficile creare condizioni adeguate per controllare efficacemente la temperatura di stampaggio. Oltre alle parti semplici, il sistema di controllo della temperatura di stampaggio è solitamente un compromesso. Pertanto, le seguenti raccomandazioni sono solo una guida approssimativa.
In fase di progettazione dello stampo, deve essere considerato il controllo della temperatura della forma del pezzo lavorato.
Se si progetta uno stampo con un volume di iniezione basso e dimensioni di stampaggio grandi, è importante considerare un buon trasferimento di calore.
Fare delle tolleranze quando si progettano le dimensioni della sezione trasversale del fluido che scorre attraverso lo stampo e il tubo di alimentazione. Non utilizzare giunti, altrimenti si creeranno seri ostacoli al flusso del fluido controllato dalla temperatura dello stampo.
Se possibile, utilizzare acqua pressurizzata come mezzo di controllo della temperatura. Utilizzare condotti e collettori resistenti all'alta pressione e alle alte temperature.
Fornire una descrizione dettagliata delle prestazioni delle apparecchiature di controllo della temperatura adatte allo stampo. La scheda tecnica fornita dal produttore dello stampo dovrebbe fornire alcune cifre necessarie sulla portata.
Utilizzare piastre isolanti in corrispondenza della sovrapposizione tra lo stampo e la dima della macchina.
Utilizzare diversi sistemi di controllo della temperatura per stampi dinamici e fissi
Su qualsiasi lato e al centro, utilizzare un sistema di controllo della temperatura isolato, in modo che durante il processo di stampaggio vi siano diverse temperature di partenza.
I diversi circuiti del sistema di controllo della temperatura devono essere collegati in serie, non in parallelo. Se i circuiti sono collegati in parallelo, la differenza di resistenza farà sì che la portata volumetrica del mezzo di controllo della temperatura sia diversa, il che provocherà una variazione di temperatura maggiore rispetto al caso del circuito in serie. (Solo quando il circuito in serie è collegato all'ingresso dello stampo e la differenza di temperatura in uscita è inferiore a 5 ° C, il suo funzionamento è buono)
È un vantaggio visualizzare la temperatura di mandata e la temperatura di ritorno sull'attrezzatura di controllo della temperatura dello stampo.
Lo scopo del controllo di processo è quello di aggiungere un sensore di temperatura allo stampo in modo che i cambiamenti di temperatura possano essere rilevati nella produzione effettiva.
In tutto il ciclo produttivo, il bilancio termico viene stabilito nello stampo tramite iniezioni multiple. Generalmente, dovrebbero essere effettuate almeno 10 iniezioni. La temperatura effettiva nel raggiungimento dell'equilibrio termico è influenzata da molti fattori. La temperatura effettiva della superficie dello stampo a contatto con la plastica può essere misurata con una termocoppia all'interno dello stampo (lettura a 2mm dalla superficie). Il metodo più comune è tenere un pirometro per misurare e la sonda del pirometro dovrebbe rispondere rapidamente. Per determinare la temperatura dello stampo, è necessario misurare molti punti, non la temperatura di un singolo punto o di un lato. Quindi può essere corretto in base allo standard di controllo della temperatura impostato. Regolare la temperatura dello stampo su un valore appropriato. La temperatura dello stampo consigliata è indicata nell'elenco dei diversi materiali. Questi suggerimenti vengono solitamente forniti in considerazione della migliore configurazione tra fattori quali elevata finitura superficiale, proprietà meccaniche, ritiro e cicli di lavorazione.
Per stampi che devono elaborare componenti di precisione e stampi che devono soddisfare severi requisiti in termini di condizioni estetiche o di alcune parti standard di sicurezza, vengono solitamente utilizzate temperature dello stampo più elevate (il ritiro post-stampaggio è inferiore, la superficie è più luminosa e le prestazioni sono più costanti ). Per le parti con requisiti tecnici bassi e costi di produzione i più bassi possibile, è possibile utilizzare temperature di lavorazione inferiori durante lo stampaggio. Tuttavia, il produttore dovrebbe comprendere le carenze di questa scelta e controllare attentamente le parti per garantire che le parti prodotte possano ancora soddisfare le esigenze del cliente.
