Introdução: A moldagem por injeção é o processo principal em materiais de embalagens cosméticas.O primeiro processo geralmente é a moldagem por injeção, que determina diretamente a qualidade e a produtividade do produto.A configuração do processo de moldagem por injeção deve considerar 7 fatores como encolhimento, fluidez, cristalinidade, plásticos sensíveis ao calor e plásticos facilmente hidrolisados, rachaduras por tensão e fratura por fusão, desempenho térmico e taxa de resfriamento e absorção de umidade.Este artigo foi escrito porpacote arco-íris xangai.Compartilhe o conteúdo relevante destes 7 fatores, para referência de seus amigos na cadeia de suprimentos do Youpin:
Moldagem por injeção
A moldagem por injeção, também conhecida como moldagem por injeção, é um método de moldagem que combina injeção e moldagem.As vantagens do método de moldagem por injeção são velocidade de produção rápida, alta eficiência, operação pode ser automatizada, variedade de cores, formas podem ser simples a complexas, o tamanho pode ser de grande a pequeno e o tamanho do produto é preciso, o produto é fácil de atualizar e pode ser transformado em formas complexas.Peças e moldagem por injeção são adequadas para produção em massa e campos de processamento de moldagem, como produtos com formatos complexos.A uma determinada temperatura, o material plástico completamente derretido é agitado por um parafuso, injetado na cavidade do molde com alta pressão e resfriado e solidificado para obter um produto moldado.Este método é adequado para produção em massa de peças com formatos complexos e é um dos métodos de processamento importantes.
01
Encolhimento
Os fatores que afetam o encolhimento da moldagem termoplástica são os seguintes:
1) Tipos de plástico: Durante o processo de moldagem de plásticos termoplásticos, ainda há alterações de volume causadas por cristalização, forte tensão interna, grande tensão residual congelada nas peças plásticas, forte orientação molecular e outros fatores, portanto, em comparação com plásticos termofixos, o encolhimento a taxa é maior, a faixa de encolhimento é ampla e a direcionalidade é óbvia.Além disso, o encolhimento após moldagem, recozimento ou condicionamento de umidade é geralmente maior do que o dos plásticos termoendurecíveis.
2) As características da peça plástica.Quando o material fundido entra em contato com a superfície da cavidade, a camada externa é imediatamente resfriada para formar uma casca sólida de baixa densidade.Devido à baixa condutividade térmica do plástico, a camada interna da peça plástica é resfriada lentamente para formar uma camada sólida de alta densidade com grande encolhimento.Portanto, a espessura da parede, o resfriamento lento e a espessura da camada de alta densidade diminuirão ainda mais.
Além disso, a presença ou ausência de pastilhas e o layout e quantidade de pastilhas afetam diretamente a direção do fluxo de material, distribuição de densidade e resistência ao encolhimento.Portanto, as características das peças plásticas têm maior impacto no encolhimento e na direcionalidade.
3) Fatores como forma, tamanho e distribuição da entrada de alimentação afetam diretamente a direção do fluxo do material, distribuição de densidade, manutenção de pressão e efeito de encolhimento e tempo de moldagem.Portas de alimentação direta e portas de alimentação com seções transversais grandes (especialmente seções transversais mais espessas) têm menos encolhimento, mas maior diretividade, e portas de alimentação mais curtas com largura e comprimento mais curtos têm menos diretividade.Aqueles que estão próximos à entrada de alimentação ou paralelos à direção do fluxo de material encolherão mais.
4) Condições de moldagem A temperatura do molde é alta, o material fundido esfria lentamente, a densidade é alta e o encolhimento é grande.Especialmente para o material cristalino, o encolhimento é maior devido à alta cristalinidade e grandes alterações de volume.A distribuição da temperatura do molde também está relacionada ao resfriamento interno e externo e à uniformidade de densidade da peça plástica, o que afeta diretamente o tamanho e a direção do encolhimento de cada peça.
Além disso, a pressão e o tempo de retenção também têm um impacto maior na contração, e a contração é menor, mas a direcionalidade é maior quando a pressão é alta e o tempo é longo.A pressão de injeção é alta, a diferença de viscosidade do fundido é pequena, a tensão de cisalhamento intercamada é pequena e o rebote elástico após a desmoldagem é grande, de modo que o encolhimento também pode ser reduzido em uma quantidade apropriada.A temperatura do material é alta, o encolhimento é grande, mas a direcionalidade é pequena.Portanto, ajustar a temperatura do molde, a pressão, a velocidade de injeção e o tempo de resfriamento durante a moldagem também pode alterar adequadamente o encolhimento da peça plástica.
Ao projetar o molde, de acordo com a faixa de encolhimento de vários plásticos, a espessura da parede e o formato da peça plástica, o tamanho e a distribuição da forma de entrada, a taxa de encolhimento de cada parte da peça plástica é determinada de acordo com a experiência, e então o tamanho da cavidade é calculado.
Para peças plásticas de alta precisão e quando é difícil compreender a taxa de encolhimento, os seguintes métodos geralmente devem ser usados para projetar o molde:
Tome uma taxa de encolhimento menor para o diâmetro externo da peça plástica e uma taxa de encolhimento maior para o diâmetro interno, de modo a deixar espaço para correção após o molde de teste.
Os moldes de teste determinam a forma, o tamanho e as condições de moldagem do sistema de comporta.
As peças plásticas a serem pós-processadas são submetidas a pós-processamento para determinar a alteração do tamanho (a medição deve ser 24 horas após a desmoldagem).
Corrija o molde de acordo com o encolhimento real.
Tente novamente o molde e altere adequadamente as condições do processo para modificar ligeiramente o valor do encolhimento para atender aos requisitos da peça plástica.
02
fluidez
1) A fluidez dos termoplásticos geralmente pode ser analisada a partir de uma série de índices como peso molecular, índice de fusão, comprimento do fluxo espiral de Arquimedes, viscosidade aparente e relação de fluxo (comprimento do processo/espessura da parede da peça plástica).
Peso molecular pequeno, ampla distribuição de peso molecular, baixa regularidade da estrutura molecular, alto índice de fusão, comprimento de fluxo espiral longo, baixa viscosidade aparente, alta taxa de fluxo, boa fluidez, plásticos com o mesmo nome de produto devem verificar suas instruções para determinar se sua fluidez é aplicável Para moldagem por injeção.
De acordo com os requisitos do projeto do molde, a fluidez dos plásticos comumente usados pode ser dividida em três categorias:
Boa fluidez PA, PE, PS, PP, CA, poli(4)metilpenteno;
Resina da série de poliestireno de média fluidez (como ABS, AS), PMMA, POM, éter de polifenileno;
PC de baixa fluidez, PVC rígido, éter polifenileno, polissulfona, poliarilsulfona, fluoroplásticos.
2) A fluidez de vários plásticos também muda devido a vários fatores de moldagem.Os principais fatores de influência são os seguintes:
①Maior temperatura do material aumenta a fluidez, mas diferentes plásticos têm suas próprias diferenças, como PS (especialmente aqueles com alta resistência ao impacto e maior valor MFR), PP, PA, PMMA, poliestireno modificado (como ABS, AS) A fluidez de, PC , CA e outros plásticos variam muito com a temperatura.Para PE e POM, o aumento ou diminuição da temperatura tem pouco efeito na sua fluidez.Portanto, o primeiro deve ajustar a temperatura durante a moldagem para controlar a fluidez.
②Quando a pressão da moldagem por injeção é aumentada, o material fundido é submetido a maior efeito de cisalhamento, e a fluidez também aumenta, principalmente PE e POM são mais sensíveis, portanto a pressão de injeção deve ser ajustada para controlar a fluidez durante a moldagem.
③A forma, tamanho, layout, projeto do sistema de resfriamento da estrutura do molde, a resistência ao fluxo do material fundido (como o acabamento da superfície, a espessura da seção do canal, o formato da cavidade, o sistema de exaustão) e outros fatores diretamente afeta o material fundido na cavidade A fluidez real no interior, se o material fundido for promovido para diminuir a temperatura e aumentar a resistência à fluidez, a fluidez diminuirá.Ao projetar o molde, uma estrutura razoável deve ser selecionada de acordo com a fluidez do plástico utilizado.
Durante a moldagem, a temperatura do material, a temperatura do molde, a pressão de injeção, a velocidade de injeção e outros fatores também podem ser controlados para ajustar adequadamente a condição de enchimento para atender às necessidades de moldagem.
03
Cristalinidade
Os termoplásticos podem ser divididos em plásticos cristalinos e plásticos não cristalinos (também conhecidos como amorfos) de acordo com a sua ausência de cristalização durante a condensação.
O chamado fenômeno de cristalização refere-se ao fato de que quando o plástico passa do estado fundido para o estado de condensação, as moléculas se movem de forma independente e ficam completamente desordenadas.As moléculas param de se mover livremente, pressionam uma posição ligeiramente fixa e tendem a tornar o arranjo molecular um modelo regular.Este fenômeno.
Os critérios de aparência para julgar esses dois tipos de plástico podem ser determinados pela transparência das peças plásticas de paredes espessas.Geralmente, os materiais cristalinos são opacos ou translúcidos (como POM, etc.) e os materiais amorfos são transparentes (como PMMA, etc.).Mas há exceções.Por exemplo, o poli(4)metilpenteno é um plástico cristalino, mas tem alta transparência, e o ABS é um material amorfo, mas não transparente.
Ao projetar moldes e selecionar máquinas de moldagem por injeção, preste atenção aos seguintes requisitos e precauções para plásticos cristalinos:
O calor necessário para elevar a temperatura do material até a temperatura de formação requer muito calor e é necessário equipamento com grande capacidade de plastificação.
Uma grande quantidade de calor é liberada durante o resfriamento e a reconversão, por isso deve ser resfriado o suficiente.
A diferença de gravidade específica entre o estado fundido e o estado sólido é grande, o encolhimento da moldagem é grande e o encolhimento e os poros são propensos a ocorrer.
Resfriamento rápido, baixa cristalinidade, pequeno encolhimento e alta transparência.A cristalinidade está relacionada à espessura da parede da peça plástica, e a espessura da parede demora para esfriar, a cristalinidade é alta, o encolhimento é grande e as propriedades físicas são boas.Portanto, a temperatura do molde do material cristalino deve ser controlada conforme necessário.
A anisotropia é significativa e o estresse interno é grande.As moléculas que não são cristalizadas após a desmoldagem tendem a continuar a cristalizar, estão em um estado de desequilíbrio energético e são propensas a deformações e empenamentos.
A faixa de temperatura de cristalização é estreita e é fácil fazer com que material não derretido seja injetado no molde ou bloqueie a porta de alimentação.
04
Plásticos sensíveis ao calor e plásticos facilmente hidrolisados
1) Sensibilidade ao calor significa que alguns plásticos são mais sensíveis ao calor.Eles serão aquecidos por muito tempo em alta temperatura ou a seção da abertura de alimentação é muito pequena.Quando o efeito de cisalhamento é grande, a temperatura do material aumentará facilmente causando descoloração, degradação e decomposição.O plástico característico é chamado de plástico sensível ao calor.
Como PVC rígido, cloreto de polivinilideno, copolímero de acetato de vinila, POM, policlorotrifluoroetileno, etc. Plásticos sensíveis ao calor produzem monômeros, gases, sólidos e outros subprodutos durante a decomposição.Em particular, alguns gases de decomposição têm efeitos irritantes, corrosivos ou tóxicos no corpo humano, nos equipamentos e nos moldes.
Portanto, deve-se prestar atenção ao projeto do molde, seleção da máquina de moldagem por injeção e moldagem.Deve ser usada uma máquina de moldagem por injeção de parafuso.A seção do sistema de vazamento deve ser grande.O molde e o cano devem ser cromados.Adicione estabilizador para enfraquecer sua sensibilidade térmica.
2) Mesmo que alguns plásticos (como PC) contenham uma pequena quantidade de água, eles se decomporão sob alta temperatura e alta pressão.Essa propriedade é chamada de hidrólise fácil, que deve ser previamente aquecida e seca.
05
Fissuração por tensão e fratura por fusão
1) Alguns plásticos são sensíveis ao estresse.Eles são propensos a tensões internas durante a moldagem e são frágeis e fáceis de quebrar.As peças plásticas irão rachar sob a ação de força externa ou solvente.
Por esta razão, além de adicionar aditivos às matérias-primas para melhorar a resistência à fissuração, deve-se prestar atenção à secagem das matérias-primas, e as condições de moldagem devem ser selecionadas razoavelmente para reduzir o estresse interno e aumentar a resistência à fissuração.E deve escolher um formato razoável de peças plásticas, não é apropriado instalar pastilhas e outras medidas para minimizar a concentração de tensões.
Ao projetar o molde, o ângulo de desmoldagem deve ser aumentado e um mecanismo razoável de entrada e ejeção de alimentação deve ser selecionado.A temperatura do material, a temperatura do molde, a pressão de injeção e o tempo de resfriamento devem ser ajustados adequadamente durante a moldagem, e tentar evitar a desmoldagem quando a peça plástica estiver muito fria e quebradiça. Após a moldagem, as peças plásticas também devem ser submetidas a pós-tratamento para melhorar resistência a rachaduras, elimina tensões internas e proíbe o contato com solventes.
2) Quando um polímero fundido com uma certa taxa de fluxo de fusão passa através do orifício do bico a uma temperatura constante e sua taxa de fluxo excede um certo valor, rachaduras laterais óbvias na superfície do fundido são chamadas de fratura por fusão, o que danificará a aparência e propriedades físicas da peça plástica.Portanto, ao selecionar polímeros com alta taxa de fluidez, a seção transversal do bico, do canal e da abertura de alimentação deve ser aumentada para reduzir a velocidade de injeção e aumentar a temperatura do material.
06
Desempenho térmico e taxa de resfriamento
1) Vários plásticos têm propriedades térmicas diferentes, como calor específico, condutividade térmica e temperatura de distorção térmica.A plastificação com alto calor específico requer uma grande quantidade de calor, devendo ser utilizada uma máquina injetora com grande capacidade de plastificação.O tempo de resfriamento do plástico com alta temperatura de distorção térmica pode ser curto e a desmoldagem é precoce, mas a deformação por resfriamento deve ser evitada após a desmoldagem.
Plásticos com baixa condutividade térmica têm uma taxa de resfriamento lenta (como polímeros iônicos, etc.), portanto devem ser resfriados o suficiente para aumentar o efeito de resfriamento do molde.Os moldes de câmara quente são adequados para plásticos com baixo calor específico e alta condutividade térmica.Plásticos com grande calor específico, baixa condutividade térmica, baixa temperatura de deformação térmica e taxa de resfriamento lenta não são propícios à moldagem em alta velocidade.Devem ser selecionadas máquinas de moldagem por injeção apropriadas e resfriamento aprimorado do molde.
2) Vários plásticos são necessários para manter uma taxa de resfriamento adequada de acordo com seus tipos, características e formatos de peças plásticas.Portanto, o molde deve ser equipado com sistemas de aquecimento e resfriamento de acordo com os requisitos de moldagem para manter uma determinada temperatura do molde.Quando a temperatura do material aumenta a temperatura do molde, ele deve ser resfriado para evitar que a peça plástica se deforme após a desmoldagem, encurte o ciclo de moldagem e reduza a cristalinidade.
Quando o calor dos resíduos plásticos não é suficiente para manter o molde a uma determinada temperatura, o molde deve ser equipado com um sistema de aquecimento para manter o molde a uma determinada temperatura para controlar a taxa de resfriamento, garantir fluidez, melhorar as condições de enchimento ou controlar o plástico peças para esfriar lentamente.Evite o resfriamento irregular dentro e fora de peças plásticas de paredes espessas e aumente a cristalinidade.
Para aqueles com boa fluidez, grande área de moldagem e temperatura irregular do material, dependendo das condições de moldagem das peças plásticas, às vezes ele precisa ser aquecido ou resfriado alternadamente ou aquecido e resfriado localmente.Para este fim, o molde deve ser equipado com um sistema de refrigeração ou aquecimento correspondente.
07
Higroscopicidade
Como existem vários aditivos nos plásticos, que os fazem ter diferentes graus de afinidade com a umidade, os plásticos podem ser divididos em dois tipos: absorção de umidade, adesão de umidade e umidade não absorvente e antiaderente.O teor de água no material deve ser controlado dentro da faixa permitida.Caso contrário, a umidade se tornará gasosa ou hidrolisará sob alta temperatura e alta pressão, o que fará com que a resina espume, diminua a fluidez e tenha aparência e propriedades mecânicas ruins.
Portanto, os plásticos higroscópicos devem ser pré-aquecidos com métodos e especificações de aquecimento apropriados, conforme necessário, para evitar a reabsorção de umidade durante o uso.
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Horário da postagem: 27 de setembro de 2021