Injektiomuotiteollisuudessa alalla on usein uusia tulokkaita, jotka neuvottelevat: Miksi ruiskuvalumuotin lämpötila lisää tuotettujen muoviosien kiiltoa? Nyt selitämme tätä ilmiötä tavallisella kielellä ja selitämme, miten muotin lämpötila valitaan kohtuullisesti. Kirjoitustyyli on rajallinen, joten ilmoita meille, jos se on väärä! (Tässä luvussa käsitellään vain muotin lämpötilaa, painetta ja muut ovat keskustelun ulkopuolella.)
1. Muotin lämpötilan vaikutus ulkonäköön:
Ensinnäkin, jos muottilämpötila on liian alhainen, se vähentää sulan juoksevuutta ja voi tapahtua alapaine; muotin lämpötila vaikuttaa muovin kiteisyyteen. ABS: n tapauksessa, jos muotin lämpötila on liian matala, tuotteen viimeistely on matala. Täyteaineisiin verrattuna muoveja on helpompi kulkeutua pinnalle, kun lämpötila on korkea. Siksi, kun ruiskumuotin lämpötila on korkea, muovikomponentti on lähempänä ruiskumuotin pintaa, täyttö on parempi ja kirkkaus ja kiilto ovat suurempia. Ruiskumuotin lämpötilan ei kuitenkaan pitäisi olla liian korkea. Jos se on liian korkea, muottiin on helppo tarttua, ja muoviosan joissakin osissa on ilmeisiä kirkkaita pisteitä. Jos ruiskutusmuotin lämpötila on liian matala, se saa myös muoviosan pitämään muottia liian tiukasti, ja muoviosaa on helppo rasittaa purkamisen yhteydessä, erityisesti muoviosan pinnalla olevaa kuviota.
Monivaiheinen ruiskuvalu voi ratkaista aseman ongelman. Esimerkiksi, jos tuotteessa on kaasuputkia, kun tuotetta ruiskutetaan, se voidaan jakaa segmentteihin. Ruiskuvaluteollisuudessa kiiltäville tuotteille, mitä korkeampi on muotin lämpötila, sitä korkeampi on tuotteen pinnan kiilto. Päinvastoin, mitä matalampi lämpötila, sitä alhaisempi pinnan kiilto. Mutta aurinkopainetuista PP-materiaaleista valmistetuille tuotteille, mitä korkeampi lämpötila, sitä pienempi tuotteen pinnan kiilto, sitä pienempi kiilto, sitä suurempi väriero on, ja kiilto ja väriero ovat kääntäen verrannollisia.
Siksi yleisin muottilämpötilan aiheuttama ongelma on muovattujen osien karkea pintakäsittely, jonka yleensä aiheuttaa liian matala muotin pintalämpötila.
Puolikiteisten polymeerien muovaus- ja muovaus-kutistuminen riippuvat pääasiassa muotin lämpötilasta ja osan seinämän paksuudesta. Epätasainen lämpötilajakauma muotissa aiheuttaa kutistumista, mikä tekee mahdottomaksi taata, että osat täyttävät määritellyt toleranssit. Pahimmassa tapauksessa, riippumatta siitä, onko käsitelty hartsi vahvistamatonta vai vahvistettua hartsia, kutistuminen ylittää korjattavan arvon.
2. Vaikutus tuotteen kokoon:
Jos muotin lämpötila on liian korkea, sula hajoaa termisesti. Kun tuote tulee ulos, kutistumisnopeus ilmassa kasvaa ja tuotteen koko pienenee. Jos muottia käytetään alhaisissa lämpötiloissa, jos osan koko kasvaa, se johtuu yleensä muotin pinnasta. Lämpötila on liian matala. Tämä johtuu siitä, että muotin pintalämpötila on liian matala ja tuote kutistuu vähemmän ilmassa, joten koko on suurempi! Syynä on se, että matala muottilämpötila kiihdyttää molekyylin "jäätynyttä orientaatiota", mikä lisää sulan jäätyneen kerroksen paksuutta muotin ontelossa. Samanaikaisesti alhainen muottilämpötila estää kiteiden kasvua ja vähentää siten tuotteen muovautumista. Päinvastoin, jos muottilämpötila on korkea, sula jäähtyy hitaasti, rentoutumisaika on pitkä, orientaatiotaso on pieni, ja se on hyödyllistä kiteytymiselle ja tuotteen todellinen kutistuminen on suurempi.
Jos käynnistysprosessi on liian kauan ennen kuin koko on vakaa, se osoittaa, että muotin lämpötilaa ei hallita hyvin, koska muotin saavuttaminen kestää pitkään lämpö tasapainoon.
Epätasainen lämmön dispersio tietyissä muotin osissa pidentää huomattavasti tuotantosykliä ja lisää siten muovauskustannuksia! Jatkuva muottilämpötila voi vähentää muotin kutistumisen vaihtelua ja parantaa mittastabiilisuutta. Kiteinen muovi, korkea muottilämpötila edistää kiteytysprosessia, täysin kiteytyneiden muoviosien koko ei muutu varastoinnin tai käytön aikana; mutta korkea kiteisyys ja suuri kutistuminen. Pehmeämpiä muoveja varten muovaukseen tulisi käyttää matalaa muottilämpötilaa, mikä edistää mittastabiilisuutta. Kaikille materiaaleille muotin lämpötila on vakio ja kutistuminen on tasaista, mikä on hyödyllistä mittatarkkuuden parantamiseksi!
3. Muotin lämpötilan vaikutus muodonmuutokseen:
Jos muottijäähdytysjärjestelmää ei ole suunniteltu oikein tai muotin lämpötilaa ei hallita kunnolla, muoviosien riittämätön jäähdytys aiheuttaa muoviosien vääntymisen ja epämuodostumisen. Muotin lämpötilan säätämiseksi lämpötilan ero etumuotin ja takamuotin, muotin ytimen ja muotin seinän sekä muotin seinän ja sisäosan välillä on määritettävä tuotteen rakenteellisten ominaisuuksien mukaan, jotta hallita muotin jokaisen osan jäähdytys- ja kutistumisnopeuden eroa. Purkautumisen jälkeen se pyrkii taipumaan vetosuunnassa korkeamman lämpötilan puolella kompensoimaan orientaation kutistumisen eron ja välttämään muoviosan vääntymisen ja muodonmuutoksen orientaatiolain mukaisesti.
Muoviosien, joilla on täysin symmetrinen rakenne, muotin lämpötilan tulisi olla tasainen vastaavasti, jotta muoviosan jokaisen osan jäähdytys olisi tasapainossa. Muottilämpötila on vakaa ja jäähdytys on tasapainossa, mikä voi vähentää muoviosan muodonmuutosta. Liiallinen muotin lämpötilaero aiheuttaa muoviosien epätasaisen jäähdytyksen ja epäjohdonmukaisen kutistumisen, mikä aiheuttaa stressiä ja aiheuttaa muoviosien, erityisesti epätasaisen seinämän paksuuden ja monimutkaisten muoviosien, vääntymistä ja muodonmuutoksia. Sivun, jolla on korkea muottilämpötila, tuotteen jäähtymisen jälkeen muodonmuutossuunnan on oltava sitä puolta kohti, jolla on korkea muottilämpötila! On suositeltavaa, että etu- ja takamuottien lämpötila valitaan kohtuullisesti tarpeiden mukaan. Muotin lämpötila on esitetty eri materiaalien fysikaalisten ominaisuuksien taulukossa!
4. Muotin lämpötilan vaikutus mekaanisiin ominaisuuksiin (sisäinen jännitys):
Muottilämpötila on alhainen ja muoviosan hitsimerkki on ilmeinen, mikä vähentää tuotteen lujuutta; mitä korkeampi kiteisen muovin kiteisyys, sitä suurempi on muoviosan taipumus jännityshalkeamiseen; stressin vähentämiseksi muotin lämpötilan ei tulisi olla liian korkea (PP, PE). PC: n ja muiden korkean viskositeetin amorfisten muovien jännityshalkeaminen liittyy muoviosan sisäiseen jännitykseen. Muottilämpötilan nostaminen on omiaan vähentämään sisäistä rasitusta ja vähentämään jännityksen halkeilua.
Sisäisen stressin ilmentyminen on ilmeistä stressiä! Syynä on: sisäisen rasituksen muodostuminen muovaukseen johtuu pääasiassa erilaisista lämpökutistumisnopeuksista jäähdytyksen aikana. Tuotteen muovaamisen jälkeen sen jäähdytys ulottuu vähitellen pinnasta sisäpuolelle. Pinta kutistuu ensin ja kovettuu ja siirtyy sitten vähitellen sisälle. Sisäinen jännitys syntyy supistumisnopeuden erosta. Kun muoviosan jäännösjännitys on suurempi kuin hartsin elastisuusraja tai tietyn kemiallisen ympäristön eroosiossa, muoviosan pinnalla esiintyy halkeamia. Läpinäkyvien PC- ja PMMA-hartsien tutkimus osoittaa, että jäännösjännitys on puristetussa muodossa pintakerroksessa ja venytetty sisäkerroksessa.
Pinnan puristusjännitys riippuu pinnan jäähdytysolosuhteista. Kylmä muotti jäähdyttää sulan hartsin nopeasti, mikä saa valetun tuotteen aikaansaamaan suuremman jäännösjännityksen. Homeen lämpötila on perusedellytys sisäisen stressin hallitsemiselle. Pieni muottilämpötilan muutos muuttaa suuresti sen jäännössisäistä rasitusta. Yleisesti ottaen kunkin tuotteen ja hartsin hyväksyttävällä sisäisellä jännityksellä on pienin muotin lämpötilaraja. Muovattaessa ohuita seiniä tai pidempiä virtausetäisyyksiä, muotin lämpötilan tulisi olla korkeampi kuin yleisen muovauksen minimi.
5. Vaikuta tuotteen lämpömuodostuslämpötilaan:
Erityisesti kiteisten muovien tapauksessa, jos tuote muovataan alhaisemmassa muottilämpötilassa, molekyylisuunta ja kiteet jäädytetään välittömästi. Kun korkeamman lämpötilan käyttöympäristössä tai toissijaisissa käsittelyolosuhteissa molekyyliketju järjestyy osittain uudelleen, ja kiteytymisprosessi saa tuotteen deformoitumaan jopa paljon alle materiaalin lämpövääristymälämpötilan (HDT).
Oikea tapa on käyttää suositeltua muotin lämpötilaa lähellä sen kiteytymislämpötilaa, jotta tuote saadaan täysin kiteytyneeksi ruiskupuristusvaiheessa, välttäen tällaista jälkikiteytymistä ja kutistumista korkeassa lämpötilassa. Lyhyesti sanottuna muotin lämpötila on yksi ruiskuvaluprosessin perustavanlaatuisimmista säätöparametreista, ja se on myös ensisijainen huomio muotin suunnittelussa.
Suositukset oikean muotin lämpötilan määrittämiseksi:
Nykyään muotit ovat tulleet yhä monimutkaisemmiksi, ja siksi on tullut yhä vaikeampaa luoda sopivia olosuhteita muovauslämpötilan tehokkaaksi hallitsemiseksi. Yksinkertaisten osien lisäksi muovauslämpötilan säätöjärjestelmä on yleensä kompromissi. Siksi seuraavat suositukset ovat vain karkea ohje.
Muotisuunnitteluvaiheessa on otettava huomioon prosessoidun osan muodon lämpötilan säätö.
Suunnitellessa muottia, jolla on pieni ruiskutustilavuus ja suuri muovikoko, on tärkeää ottaa huomioon hyvä lämmönsiirto.
Ota huomioon suunnitellessasi muotin ja syöttöputken läpi virtaavan nesteen poikkileikkausmitat. Älä käytä liitoksia, muuten se aiheuttaa vakavia esteitä nesteen virtaukselle, jota hallitsee muotin lämpötila.
Jos mahdollista, käytä paineistettua vettä lämpötilan säätöaineena. Käytä korkeita paineita ja korkeita lämpötiloja kestäviä kanavia ja jakotukkia.
Anna yksityiskohtainen kuvaus muottiin sopivien lämpötilan säätölaitteiden suorituskyvystä. Muotinvalmistajan antaman tietolomakkeen tulisi antaa tarvittavat luvut virtausnopeudesta.
Käytä eristelevyjä muotin ja koneen mallin päällekkäisyydessä.
Käytä erilaisia lämpötilan säätöjärjestelmiä dynaamisille ja kiinteille muotteille
Käytä kummallakin puolella ja keskellä eristettyä lämpötilan säätöjärjestelmää, jotta muovausprosessin alkulämpötilat vaihtelevat.
Erilaiset lämpötilan säätöjärjestelmän piirit tulisi kytkeä sarjaan, ei rinnakkain. Jos piirit kytketään rinnakkain, vastusero aiheuttaa lämpötilan säätöaineen tilavuusvirtauksen olevan erilainen, mikä aiheuttaa suuremman lämpötilan muutoksen kuin sarjapiirin tapauksessa. (Vain kun sarjapiiri on kytketty muotin sisäänmenoon ja ulostulon lämpötilaero on alle 5 ° C, sen toiminta on hyvä)
On etu näyttää menolämpötila ja paluulämpötila muotin lämpötilan säätölaitteessa.
Prosessiohjauksen tarkoituksena on lisätä lämpötila-anturi muottiin, jotta lämpötilan muutokset voidaan havaita todellisessa tuotannossa.
Koko tuotantosyklin aikana lämpötasapaino muodostuu muottiin useiden injektioiden avulla. Yleensä injektioita tulisi olla vähintään 10. Todelliseen lämpötilaan lämpötilatasapainon saavuttamisessa vaikuttavat monet tekijät. Muovin kanssa kosketuksessa olevan muotin pinnan todellinen lämpötila voidaan mitata lämpöparilla muotin sisällä (lukema 2 mm: n etäisyydellä pinnasta). Yleisempi menetelmä on pitää pyrometriä mittauksessa, ja pyrometrin anturin tulisi reagoida nopeasti. Muotin lämpötilan määrittämiseksi tulisi mitata monia pisteitä, ei yksittäisen pisteen tai toisen sivun lämpötilaa. Sitten se voidaan korjata asetetun lämpötilan säätötavan mukaisesti. Säädä muotin lämpötila sopivaan arvoon. Suositeltu muottilämpötila on annettu erilaisten materiaalien luettelossa. Nämä ehdotukset annetaan yleensä ottaen huomioon paras kokoonpano tekijöiden joukossa, kuten korkea pintakäsittely, mekaaniset ominaisuudet, kutistuminen ja käsittelyjaksot.
Muoteille, joiden on käsiteltävä tarkkuuskomponentteja, ja muotteille, joiden on täytettävä tiukat vaatimukset ulkonäölle tai tietyille turvallisuusstandardeille, käytetään yleensä korkeampia muottilämpötiloja (muovauksen jälkeinen kutistuminen on pienempää, pinta kirkkaampi ja suorituskyky tasaisempi ). Osille, joilla on alhaiset tekniset vaatimukset ja tuotantokustannukset mahdollisimman alhaiset, voidaan käyttää alhaisempia käsittelylämpötiloja muovauksen aikana. Valmistajan tulisi kuitenkin ymmärtää tämän valinnan puutteet ja tarkistaa osat huolellisesti varmistaakseen, että tuotetut osat voivat silti täyttää asiakkaiden vaatimukset.
