In de spuitgietindustrie zijn er vaak nieuwkomers in de industrie die overleggen: waarom verhoogt de temperatuur van de spuitgietmatrijs de glans van de geproduceerde kunststof onderdelen? Nu gebruiken we duidelijke taal om dit fenomeen uit te leggen en uit te leggen hoe we de matrijstemperatuur redelijk kunnen kiezen. De schrijfstijl is beperkt, dus laat het ons weten als het niet klopt! (Dit hoofdstuk bespreekt alleen de temperatuur van de matrijs, de druk en andere vallen buiten het bestek van de discussie)
1. De invloed van schimmeltemperatuur op het uiterlijk:
Ten eerste, als de temperatuur van de matrij te laag is, zal dit de vloeibaarheid van de smelt verminderen en kan er een onderschrijding optreden; de matrijstemperatuur beïnvloedt de kristalliniteit van de kunststof. Voor ABS: als de matrijstemperatuur te laag is, zal de productafwerking laag zijn. In vergelijking met vulstoffen zijn kunststoffen gemakkelijker naar het oppervlak te migreren als de temperatuur hoog is. Daarom, wanneer de temperatuur van de spuitgietmatrijs hoog is, bevindt de plastic component zich dichter bij het oppervlak van de spuitgietmatrijs, zal de vulling beter zijn en zullen de helderheid en glans hoger zijn. De temperatuur van de spuitgietmatrijs mag echter niet te hoog zijn. Als het te hoog is, is het gemakkelijk om aan de mal te blijven plakken en zullen er duidelijke lichtpuntjes zijn in sommige delen van het plastic gedeelte. Als de temperatuur van de spuitgietmatrijs te laag is, zal dit er ook voor zorgen dat het plastic deel de mal te strak vasthoudt en is het gemakkelijk om het plastic deel te spannen bij het uitnemen, vooral het patroon op het oppervlak van het plastic deel.
Meertraps spuitgieten kan het positieprobleem oplossen. Als het product bijvoorbeeld gasleidingen heeft wanneer het product wordt geïnjecteerd, kan het in segmenten worden verdeeld. In de spuitgietindustrie geldt voor glanzende producten: hoe hoger de temperatuur van de matrijs, hoe hoger de glans van het productoppervlak. Integendeel, hoe lager de temperatuur, hoe lager de glans van het oppervlak. Maar voor producten gemaakt van door de zon bedrukt PP-materiaal geldt: hoe hoger de temperatuur, hoe lager de glans van het productoppervlak, hoe lager de glans, hoe groter het kleurverschil, en het glans- en kleurverschil zijn omgekeerd evenredig.
Daarom is het meest voorkomende probleem dat wordt veroorzaakt door de maltemperatuur, de ruwe oppervlakteafwerking van gegoten onderdelen, die meestal wordt veroorzaakt door een te lage oppervlaktetemperatuur van de mal.
De vormkrimp en de krimp na het vormen van semi-kristallijne polymeren zijn voornamelijk afhankelijk van de temperatuur van de vorm en de wanddikte van het onderdeel. Een ongelijkmatige temperatuurverdeling in de matrijs zal verschillende krimp veroorzaken, waardoor het onmogelijk is om te garanderen dat de onderdelen voldoen aan de gespecificeerde toleranties. In het ergste geval, of de verwerkte hars nu niet-versterkt of versterkt is, overschrijdt de krimp de corrigeerbare waarde.
2. Impact op de productgrootte:
Als de matrijstemperatuur te hoog is, wordt de smelt thermisch ontleed. Nadat het product naar buiten komt, neemt de krimp in de lucht toe en wordt de productgrootte kleiner. Als de mal wordt gebruikt bij lage temperaturen en de grootte van het onderdeel groter wordt, is dit meestal te wijten aan het oppervlak van de mal. De temperatuur is te laag. Dit komt doordat de temperatuur van het matrijsoppervlak te laag is en het product minder krimpt in de lucht, dus de maat is groter! De reden is dat de lage matrijstemperatuur de moleculaire "bevroren oriëntatie" versnelt, waardoor de dikte van de bevroren laag van de smelt in de vormholte toeneemt. Tegelijkertijd belemmert de lage matrijstemperatuur de groei van kristallen, waardoor de vormkrimp van het product wordt verminderd. Als de temperatuur van de matrijs daarentegen hoog is, zal de smelt langzaam afkoelen, zal de relaxatietijd lang zijn, zal het oriëntatieniveau laag zijn en zal het kristallisatie ten goede komen, en zal de werkelijke krimp van het product groter zijn.
Als het opstartproces te lang duurt voordat de maat stabiel is, geeft dit aan dat de matrijstemperatuur niet goed onder controle is, omdat het lang duurt voordat de matrijs een thermisch evenwicht bereikt.
Een ongelijkmatige warmteverspreiding in bepaalde delen van de matrijs zal de productiecyclus aanzienlijk verlengen, waardoor de kosten van het vormen toenemen! Een constante matrijstemperatuur kan de fluctuatie van de vormkrimp verminderen en de dimensionele stabiliteit verbeteren. Kristallijn plastic, hoge matrijstemperatuur is bevorderlijk voor het kristallisatieproces, volledig gekristalliseerde plastic onderdelen veranderen niet in grootte tijdens opslag of gebruik; maar hoge kristalliniteit en grote krimp. Voor zachtere kunststoffen moet bij het vormen een lage maltemperatuur worden gebruikt, wat bevorderlijk is voor de maatvastheid. Voor elk materiaal is de matrijstemperatuur constant en de krimp consistent, wat gunstig is om de maatnauwkeurigheid te verbeteren!
3. De invloed van matrijstemperatuur op vervorming:
Als het koelsysteem van de matrijs niet goed is ontworpen of de temperatuur van de matrijs niet goed wordt geregeld, zal onvoldoende koeling van de plastic onderdelen ervoor zorgen dat de plastic onderdelen kromtrekken en vervormen. Voor de regeling van de matrijstemperatuur moet het temperatuurverschil tussen de voormal en de achtermal, de malkern en de malwand, en de malwand en het inzetstuk worden bepaald aan de hand van de structurele kenmerken van het product, om controleer het verschil in afkoeling en krimpsnelheid van elk deel van de mal. Na het uit de vorm halen heeft het de neiging om in de tractierichting te buigen aan de hogere temperatuurzijde om het verschil in oriëntatiekrimp te compenseren en kromtrekken en vervorming van het kunststof onderdeel volgens de oriëntatiewet te vermijden.
Voor kunststof onderdelen met een volledig symmetrische structuur dient de matrijstemperatuur dienovereenkomstig constant te worden gehouden, zodat de koeling van elk onderdeel van het kunststof onderdeel in evenwicht is. De matrijstemperatuur is stabiel en de koeling is gebalanceerd, wat de vervorming van het kunststof onderdeel kan verminderen. Een te groot temperatuurverschil in de matrijs veroorzaakt een ongelijkmatige koeling van kunststof onderdelen en inconsistente krimp, wat spanning veroorzaakt en kromtrekking en vervorming van kunststof onderdelen veroorzaakt, met name kunststof onderdelen met een ongelijke wanddikte en complexe vormen. De zijde met hoge matrijstemperatuur, nadat het product is afgekoeld, moet de vervormingsrichting naar de zijde met hoge matrijstemperatuur zijn! Het wordt aanbevolen om de temperatuur van de voor- en achtervormen redelijk te kiezen op basis van de behoeften. De matrijstemperatuur wordt weergegeven in de tabel met fysische eigenschappen van verschillende materialen!
4. De invloed van matrijstemperatuur op mechanische eigenschappen (interne spanning):
De matrijstemperatuur is laag en de lasmarkering van het plastic onderdeel is duidelijk, wat de sterkte van het product vermindert; hoe hoger de kristalliniteit van de kristallijne kunststof, hoe groter de neiging van het kunststof onderdeel tot spanningsscheuren; om de spanning te verminderen, mag de matrijstemperatuur niet te hoog zijn (PP, PE). Voor PC en andere amorfe kunststoffen met een hoge viscositeit is het spanningsscheuren gerelateerd aan de interne spanning van het kunststof onderdeel. Het verhogen van de matrijstemperatuur is bevorderlijk voor het verminderen van de interne spanning en het verminderen van de neiging tot spanningsscheuren.
De uitdrukking van interne spanning zijn duidelijke spanningspunten! De reden is: de vorming van interne spanning bij het vormen wordt in wezen veroorzaakt door verschillende thermische krimpsnelheden tijdens het afkoelen. Nadat het product is gevormd, wordt de koeling geleidelijk van het oppervlak naar de binnenkant uitgebreid. Het oppervlak krimpt en verhardt eerst en gaat dan geleidelijk naar binnen. De interne spanning wordt gegenereerd door het verschil in samentrekkingssnelheid. Wanneer de resterende interne spanning in het kunststof onderdeel hoger is dan de elastische limiet van de hars, of onder erosie van een bepaalde chemische omgeving, zullen er scheuren ontstaan op het oppervlak van het kunststof onderdeel. onderzoek naar transparante PC- en PMMA-harsen toont aan dat de resterende interne spanning in gecomprimeerde vorm op de oppervlaktelaag en in uitgerekte vorm in de binnenste laag.
De oppervlaktedrukspanning is afhankelijk van de afkoelingstoestand van het oppervlak. De koude mal koelt de gesmolten hars snel af, waardoor het gevormde product een hogere resterende interne spanning produceert. Vormtemperatuur is de meest basale voorwaarde voor het beheersen van interne spanning. Een kleine verandering van de maltemperatuur zal de resterende interne spanning aanzienlijk veranderen. Over het algemeen heeft de aanvaardbare interne spanning van elk product en elke hars zijn minimale temperatuurlimiet. Bij het gieten van dunne wanden of langere stroomafstanden, moet de matrijstemperatuur hoger zijn dan het minimum voor algemeen gieten.
5. Beïnvloed de thermische vervormingstemperatuur van het product:
Vooral voor kristallijne kunststoffen, als het product wordt gegoten bij een lagere matrijstemperatuur, worden de moleculaire oriëntatie en kristallen onmiddellijk bevroren. Wanneer een gebruiksomgeving met een hogere temperatuur of secundaire verwerkingsomstandigheden, zal de moleculaire keten gedeeltelijk worden herschikt. En het kristallisatieproces zorgt ervoor dat het product zelfs ver onder de warmtevervormingstemperatuur (HDT) van het materiaal vervormt.
De juiste manier is om de aanbevolen matrijstemperatuur dicht bij de kristallisatietemperatuur te gebruiken om het product volledig gekristalliseerd te maken in de spuitgietfase, waarbij dit soort post-kristallisatie en post-krimp in een omgeving met hoge temperaturen wordt vermeden. Kortom, de matrijstemperatuur is een van de meest elementaire regelparameters in het spuitgietproces, en het is ook de belangrijkste overweging bij het ontwerp van de matrijs.
Aanbevelingen voor het bepalen van de juiste matrijstemperatuur:
Tegenwoordig zijn mallen steeds complexer geworden en daarom is het steeds moeilijker geworden om geschikte omstandigheden te creëren om de giettemperatuur effectief te beheersen. Naast eenvoudige onderdelen is het temperatuurregelsysteem voor de gietvorm meestal een compromis. Daarom zijn de volgende aanbevelingen slechts een ruwe richtlijn.
In de ontwerpfase van de matrijs moet rekening worden gehouden met de temperatuurregeling van de vorm van het bewerkte onderdeel.
Als u een matrijs ontwerpt met een laag injectievolume en een grote vormmaat, is het belangrijk om een goede warmteoverdracht te overwegen.
Houd bij het ontwerp rekening met de afmetingen van de dwarsdoorsnede van de vloeistof die door de mal en de toevoerbuis stroomt. Gebruik geen gewrichten, anders veroorzaakt dit ernstige obstakels voor de vloeistofstroom die wordt geregeld door de maltemperatuur.
Gebruik indien mogelijk water onder druk als medium voor temperatuurregeling. Gebruik leidingen en verdeelstukken die bestand zijn tegen hoge druk en hoge temperaturen.
Geef een gedetailleerde beschrijving van de prestaties van temperatuurregelingsapparatuur die bij de mal past. Het gegevensblad van de matrijsfabrikant moet enkele noodzakelijke cijfers bevatten over het debiet.
Gebruik isolatieplaten bij de overlapping tussen de mal en het machinesjabloon.
Gebruik verschillende temperatuurregelsystemen voor dynamische en vaste matrijzen
Gebruik aan elke kant en in het midden een geïsoleerd temperatuurregelsysteem, zodat er tijdens het gietproces verschillende starttemperaturen zijn.
Verschillende circuits van het temperatuurregelsysteem moeten in serie worden geschakeld, niet parallel. Als de circuits parallel zijn geschakeld, zal door het weerstandsverschil het volumestroomdebiet van het temperatuurregelmedium verschillen, wat een grotere temperatuurverandering zal veroorzaken dan bij het circuit in serie. (Alleen wanneer het serieschakeling is aangesloten op de inlaat- en uitlaattemperatuurverschil van de mal minder dan 5 ° C, is de werking goed)
Het is een voordeel om de aanvoertemperatuur en de retourtemperatuur weer te geven op de matrijstemperatuurregelapparatuur.
Het doel van procesbesturing is om een temperatuursensor aan de matrijs toe te voegen zodat temperatuurveranderingen in de daadwerkelijke productie kunnen worden gedetecteerd.
In de hele productiecyclus wordt de warmtebalans in de matrijs tot stand gebracht door meerdere injecties. Over het algemeen moeten er minstens 10 injecties zijn. De werkelijke temperatuur bij het bereiken van thermisch evenwicht wordt door veel factoren beïnvloed. De werkelijke temperatuur van het matrijsoppervlak in contact met het plastic kan worden gemeten met een thermokoppel in de mal (aflezing op 2 mm van het oppervlak). De meest gebruikelijke methode is om een pyrometer vast te houden om te meten, en de sonde van de pyrometer moet snel reageren. Om de matrijstemperatuur te bepalen, moeten veel punten worden gemeten, niet de temperatuur van een enkel punt of één zijde. Vervolgens kan het worden gecorrigeerd volgens de ingestelde temperatuurregelstandaard. Stel de vormtemperatuur op een geschikte waarde in. De aanbevolen maltemperatuur staat vermeld in de lijst met verschillende materialen. Bij deze suggesties wordt meestal rekening gehouden met de beste configuratie tussen factoren zoals een hoge oppervlakte-afwerking, mechanische eigenschappen, krimp en verwerkingscycli.
Voor matrijzen die precisiecomponenten moeten verwerken en matrijzen die moeten voldoen aan strikte eisen op het gebied van uiterlijkomstandigheden of bepaalde veiligheidsnormonderdelen, worden meestal hogere matrijstemperaturen gebruikt (de krimp na het gieten is lager, het oppervlak is helderder en de prestaties zijn consistenter. ). Voor onderdelen met lage technische eisen en zo laag mogelijke productiekosten, kunnen lagere verwerkingstemperaturen worden gebruikt tijdens het vormen. De fabrikant moet echter de tekortkomingen van deze keuze begrijpen en de onderdelen zorgvuldig controleren om er zeker van te zijn dat de geproduceerde onderdelen nog steeds aan de eisen van de klant kunnen voldoen.
