РАЗРАБОТЧИКАМ ФОРМ ДЛЯ ИНЖЕКЦИИ НЕОБХОДИМО ПОНИМАТЬ ЭТИ ЧЕТЫРЕ КОНЦЕПЦИИ.
Aвтор: SZTC
2024-11-15
а. Текучесть
Различные формы термопластов имеют разные технологические характеристики, характеристики усадки, физические и механические свойства и т. д.
Вообще говоря, для кристаллических пластиков, когда температура обработки выше, чем его точка плавления, его текучесть лучше, он может быстро заполнить полость, а необходимое для этого давление впрыска также может быть меньше. Аморфные пластики имеют плохую текучесть, поэтому скорость впрыска в полость меньше, а необходимое для этого давление впрыска также больше. Таким образом, при проектировании формы можно выбрать разумный размер направляющей системы в зависимости от текучести пластика. С одной стороны, это позволяет избежать слишком большого размера направляющей системы и ненужного расхода материалов, и в то же время продлить цикл литья под давлением. С другой стороны, это позволяет избежать слишком маленького размера направляющей системы и возникновения трудностей при заполнении и удержании давления. Конечно, есть исключения. Например, полистирол хотя и является аморфным пластиком, но обладает хорошей текучестью. Показатели, отражающие текучесть, обычно включают индекс расплава (MFR) и кажущуюся вязкость. MFR относится к массе расплава, вытекающей из стандартного капилляра каждые 10 минут при определенной температуре и нагрузке в измерителе расхода расплава. Его единица измерения — г/10 мин. Для высокомолекулярных полимеров при обычных условиях литья под давлением их поведение течения не подчиняется закону течения Ньютона и относится к неньютоновским жидкостям. Отношение напряжения сдвига потока к скорости сдвига называется кажущейся вязкостью. Кажущаяся вязкость не является постоянной при определенной температуре и может меняться в зависимости от напряжения сдвига, скорости сдвига и даже со временем.
б. Усадка
Термопластичные пластмассы подвергаются разной степени объемной усадки от расплавленного состояния до затвердевшего. Кристаллические пластики обычно демонстрируют более высокую скорость и диапазон усадки, чем аморфные пластики, и на них легче воздействовать в процессе формования. Степень усадки кристаллических пластиков обычно составляет 1,0–3,0%, тогда как степень усадки аморфных пластиков составляет 0,4–0,8%. Что касается кристаллических пластиков, следует также учитывать их последующую усадку, поскольку они могут продолжать сжиматься после посткристаллизации при комнатной температуре после извлечения из формы. Величина пост-усадки зависит от толщины изделия и температуры окружающей среды. Чем толще продукт, тем больше последующая усадка.
Приложение 2-1. Усадка обычных пластмасс при формовании.
в. Реология
Реология полимера относится к взаимосвязи между напряжением, деформацией, скоростью деформации и вязкостью во время обработки. Это предполагает влияние температуры, давления, времени, молекулярной структуры, молекулярной массы и ее распределения на эти факторы. По реологии пластмасс пластики можно разделить на чувствительные к сдвигу и термочувствительные материалы. Чем сильнее вязкость зависит от скорости сдвига, тем быстрее вязкость снижается с увеличением скорости сдвига. Этот пластик относится к чувствительным к сдвигу пластикам. К распространенным чувствительным к сдвигу пластикам относятся АБС, ПС, ПЭ, ПП, ПОМ и др. Если вязкость расплава в большей степени зависит от температуры, чем быстрее вязкость снижается с повышением температуры, то такой пластик относится к термочувствительным пластикам. К распространенным термочувствительным пластикам относятся ПК, ПА, ПММА и т. д. Для высокомолекулярных полимеров скорость сдвига влияет на вязкость двух вышеупомянутых материалов. Увеличение скорости сдвига может в различной степени снизить вязкость расплава и может вызвать в расплаве явление «утончения при сдвиге». Таким образом, при проектировании бегунковой системы не следует исходить из того, что чем больше размер желоба, тем меньше перепад давления. Правильно малый размер желоба может увеличить скорость сдвига расплава, снизить вязкость и еще больше снизить падение давления. Этот эффект более очевиден для материалов, чувствительных к сдвигу. Меньший размер литника может увеличить скорость сдвига расплава, генерировать большое количество теплоты трения, значительно повысить температуру расплава и, соответственно, уменьшить вязкость расплава, увеличивая текучесть. Поэтому использование небольшого затвора часто оказывается успешным для пластмасс, чувствительных к сдвигу. Однако если толщина стенки продукта больше, размер литника следует соответствующим образом увеличить, чтобы продлить время затвердевания литника с учетом выдерживания давления.
д. Эффект ориентации
Еще одним фактором, влияющим на характеристики продукта, является эффект ориентации расплава пластика в процессе течения. Макромолекулы расплава пластика под действием внешней силы растягиваются и располагаются параллельно друг другу по направлению течения. Такое расположение замораживается в твердом продукте до того, как пластик остынет и затвердеет, образуя эффект ориентации. Эффект ориентации ослабит целостность изделия, что проявляется в несоответствии физико-механических свойств в различных направлениях, а также может вызвать неравномерную усадку в различных направлениях, что может вызвать коробление и деформацию изделия. По форме силы, действующей на макромолекулы в расплаве, и характеру воздействия ее можно разделить на «ориентацию течения» при сдвиговом напряжении и «ориентацию растяжения» при растягивающем действии. Факторы, контролирующие ориентацию, следующие:
(1) Уменьшение температуры расплава и температуры формы усилит эффект ориентации;
(2) Увеличение давления впрыска может увеличить скорость сдвига и напряжение сдвига, а также усилить эффект ориентации;
(3) Чем тоньше толщина продукта, тем сильнее эффект ориентации;
(4) Чем больше размер ворот, тем сильнее эффект ориентации.
Иногда принимаются некоторые специальные меры для усиления эффекта ориентации, чтобы улучшить прочность на растяжение и изгиб в направлении ориентации. Такие как стретч-пленка, петли и т. д.
Различные формы термопластов имеют разные технологические характеристики, характеристики усадки, физические и механические свойства и т. д.
Вообще говоря, для кристаллических пластиков, когда температура обработки выше, чем его точка плавления, его текучесть лучше, он может быстро заполнить полость, а необходимое для этого давление впрыска также может быть меньше. Аморфные пластики имеют плохую текучесть, поэтому скорость впрыска в полость меньше, а необходимое для этого давление впрыска также больше. Таким образом, при проектировании формы можно выбрать разумный размер направляющей системы в зависимости от текучести пластика. С одной стороны, это позволяет избежать слишком большого размера направляющей системы и ненужного расхода материалов, и в то же время продлить цикл литья под давлением. С другой стороны, это позволяет избежать слишком маленького размера направляющей системы и возникновения трудностей при заполнении и удержании давления. Конечно, есть исключения. Например, полистирол хотя и является аморфным пластиком, но обладает хорошей текучестью. Показатели, отражающие текучесть, обычно включают индекс расплава (MFR) и кажущуюся вязкость. MFR относится к массе расплава, вытекающей из стандартного капилляра каждые 10 минут при определенной температуре и нагрузке в измерителе расхода расплава. Его единица измерения — г/10 мин. Для высокомолекулярных полимеров при обычных условиях литья под давлением их поведение течения не подчиняется закону течения Ньютона и относится к неньютоновским жидкостям. Отношение напряжения сдвига потока к скорости сдвига называется кажущейся вязкостью. Кажущаяся вязкость не является постоянной при определенной температуре и может меняться в зависимости от напряжения сдвига, скорости сдвига и даже со временем.
б. Усадка
Термопластичные пластмассы подвергаются разной степени объемной усадки от расплавленного состояния до затвердевшего. Кристаллические пластики обычно демонстрируют более высокую скорость и диапазон усадки, чем аморфные пластики, и на них легче воздействовать в процессе формования. Степень усадки кристаллических пластиков обычно составляет 1,0–3,0%, тогда как степень усадки аморфных пластиков составляет 0,4–0,8%. Что касается кристаллических пластиков, следует также учитывать их последующую усадку, поскольку они могут продолжать сжиматься после посткристаллизации при комнатной температуре после извлечения из формы. Величина пост-усадки зависит от толщины изделия и температуры окружающей среды. Чем толще продукт, тем больше последующая усадка.
Приложение 2-1. Усадка обычных пластмасс при формовании.
в. Реология
Реология полимера относится к взаимосвязи между напряжением, деформацией, скоростью деформации и вязкостью во время обработки. Это предполагает влияние температуры, давления, времени, молекулярной структуры, молекулярной массы и ее распределения на эти факторы. По реологии пластмасс пластики можно разделить на чувствительные к сдвигу и термочувствительные материалы. Чем сильнее вязкость зависит от скорости сдвига, тем быстрее вязкость снижается с увеличением скорости сдвига. Этот пластик относится к чувствительным к сдвигу пластикам. К распространенным чувствительным к сдвигу пластикам относятся АБС, ПС, ПЭ, ПП, ПОМ и др. Если вязкость расплава в большей степени зависит от температуры, чем быстрее вязкость снижается с повышением температуры, то такой пластик относится к термочувствительным пластикам. К распространенным термочувствительным пластикам относятся ПК, ПА, ПММА и т. д. Для высокомолекулярных полимеров скорость сдвига влияет на вязкость двух вышеупомянутых материалов. Увеличение скорости сдвига может в различной степени снизить вязкость расплава и может вызвать в расплаве явление «утончения при сдвиге». Таким образом, при проектировании бегунковой системы не следует исходить из того, что чем больше размер желоба, тем меньше перепад давления. Правильно малый размер желоба может увеличить скорость сдвига расплава, снизить вязкость и еще больше снизить падение давления. Этот эффект более очевиден для материалов, чувствительных к сдвигу. Меньший размер литника может увеличить скорость сдвига расплава, генерировать большое количество теплоты трения, значительно повысить температуру расплава и, соответственно, уменьшить вязкость расплава, увеличивая текучесть. Поэтому использование небольшого затвора часто оказывается успешным для пластмасс, чувствительных к сдвигу. Однако если толщина стенки продукта больше, размер литника следует соответствующим образом увеличить, чтобы продлить время затвердевания литника с учетом выдерживания давления.
д. Эффект ориентации
Еще одним фактором, влияющим на характеристики продукта, является эффект ориентации расплава пластика в процессе течения. Макромолекулы расплава пластика под действием внешней силы растягиваются и располагаются параллельно друг другу по направлению течения. Такое расположение замораживается в твердом продукте до того, как пластик остынет и затвердеет, образуя эффект ориентации. Эффект ориентации ослабит целостность изделия, что проявляется в несоответствии физико-механических свойств в различных направлениях, а также может вызвать неравномерную усадку в различных направлениях, что может вызвать коробление и деформацию изделия. По форме силы, действующей на макромолекулы в расплаве, и характеру воздействия ее можно разделить на «ориентацию течения» при сдвиговом напряжении и «ориентацию растяжения» при растягивающем действии. Факторы, контролирующие ориентацию, следующие:
(1) Уменьшение температуры расплава и температуры формы усилит эффект ориентации;
(2) Увеличение давления впрыска может увеличить скорость сдвига и напряжение сдвига, а также усилить эффект ориентации;
(3) Чем тоньше толщина продукта, тем сильнее эффект ориентации;
(4) Чем больше размер ворот, тем сильнее эффект ориентации.
Иногда принимаются некоторые специальные меры для усиления эффекта ориентации, чтобы улучшить прочность на растяжение и изгиб в направлении ориентации. Такие как стретч-пленка, петли и т. д.
КАК РЕШИТЬ ПРОБЛЕМУ ЦАРАПИН СЛИНКОВ
Почему так важна первая проверка товара?
Связанная статья
Быстрый отбор проб — это самый быстрый способ выиграть бизнес в сфере механической обработки и производства пластиковых форм. Клиентам нужен работающий образец в течение нескольких дней, и 3D-принтер доставляет его, но только тогда, когда вы знаете, как правильно печатать в 3D.
как печатать в 3d
Быстрый отбор проб — это самый быстрый способ выиграть бизнес в сфере механической обработки и производства пластиковых форм. Клиенты часто отправляют файл STL и ожидают рабочий образец через несколько дней.
как распечатать stl-файл
Быстрый отбор проб — это самый быстрый способ выиграть бизнес в сфере механической обработки и производства пластиковых форм. 3D-принтер быстро изготавливает образцы, а при правильном подходе один принтер может даже изготовить детали конструкции для другой машины.
как распечатать 3д принтер
