Подробное объяснение процесса литья под давлением для ПП, ПЭ, ПВХ, ПС и АБС

Литье под давлением — широко используемый основной процесс в промышленности по переработке пластмасс. Из-за различий в химических и физических свойствах, различные типы пластика...

требуют различных процессов литья под давлением, настройки параметров и ключевых рабочих моментов. В этой статье мы рассмотрим пять распространённых пластиков: полипропилен (ПП),

полиэтилен (ПЭ), поливинилхлорид (ПВХ), полистирол (ПС) и АБС, предоставляя подробный анализ ключевых технических деталей процесса литья под давлением

для предоставления справочной информации для отраслевого производства.

Полипропилен, часто называемый «ПП», также известен как «неразрушаемый клей» за свою превосходную устойчивость к разрывам. Этот полупрозрачный, полукристаллический термопласт

Материал обладает такими преимуществами, как высокая прочность, отличная изоляция, низкое водопоглощение, высокая кристалличность, высокая температура тепловой деформации и низкая плотность.

 Обычные наполнители, используемые в процессах модификации, включают стекловолокно, минеральные наполнители и термопластичный каучук. Текучесть ПП значительно варьируется в зависимости от

При его применении, при этом текучесть обычно используемого ПП находится между текучестью АБС и ПК. При литье под давлением чистый ПП по своей природе полупрозрачен, цвета слоновой кости.

Белый, но может быть окрашен в различные цвета. Стандартные литьевые машины требуют окрашивания мастербатчем, в то время как машины, оснащенные независимыми

Пластифицирующие элементы (с улучшенными возможностями смешивания) могут использовать цветные порошки. Изделия из полипропилена, предназначенные для наружного применения, обычно требуют добавления УФ-отверждаемых компонентов.

Стабилизаторы и наполнители на основе технического углерода. Доля добавляемого переработанного материала должна строго контролироваться в пределах 15%. Превышение этого соотношения может привести к снижению

прочность продукта, разложение и изменение цвета. Однако ПП, как правило, не требует специальной сушки перед литьем под давлением.

С точки зрения выбора оборудования для литья под давлением, переработка полипропилена не предъявляет особых требований. Однако, ввиду его высокой кристалличности, компьютеризированная

Требуется литьевая машина с многоступенчатым управлением и высоким давлением впрыска. Усилие смыкания обычно рассчитывается на 3800 т/м², а давление впрыска

Объем можно регулировать в диапазоне от 20% до 85%. Конструкция пресс-формы и литника также важны. Температура пресс-формы должна быть установлена ​​в диапазоне 50–90 °C. Детали, требующие

Высокая точность размеров требует более высокой температуры пресс-формы, а температура сердцевины должна быть как минимум на 5°C ниже температуры полости.

Рекомендуемый диаметр питателя составляет 4–7 мм. Длина штифтовых литников должна быть 1–1,5 мм, а минимальный диаметр — 0,7 мм. Краевые литники должны быть максимально короткими.

возможно (примерно 0,7 мм), глубиной в половину толщины стенки детали и шириной в два раза больше толщины стенки. Эта глубина должна постепенно увеличиваться с

Длина потока расплава в полости формы. Кроме того, форма должна обладать хорошими вентиляционными свойствами, с вентиляционными отверстиями глубиной от 0,025 до 0,038 мм.

и толщиной 1,5 мм. Во избежание усадочных следов требуются большие закругленные литники и круглые питатели. Толщина ребер должна составлять 50–60% от толщины стенки детали.

 толщина. Стоит отметить, что детали из гомополимерного ПП не должны превышать 3 мм в толщину (в противном случае возможно образование пузырьков). Сополимерный ПП должен быть

используется для толстостенных деталей. Что касается контроля температуры расплава, ПП имеет температуру плавления 160–175 °C и температуру разложения 350 °C. Однако

Температура во время литья под давлением не должна превышать 275°C, а идеальная температура расплава — 240°C. Скорость впрыска следует выбирать исходя из фактических условий.

 условиях. Высокоскоростная инжекция предпочтительна для уменьшения внутренних напряжений и деформаций, но она не подходит для некоторых марок ПП и определенных форм (возможно,

(что приводит к появлению пузырьков и воздушных следов). Если на поверхности гравированного рисунка появляются светлые и темные полосы, идущие от литника, необходимо снизить скорость впрыска и

Рекомендуется повысить температуру пресс-формы. Давление обратного расплава обычно устанавливается на уровне 5 бар, но может быть увеличено при использовании пигментированных

Материалы. Более высокие давления требуются как для впрыска, так и для выдержки: давление впрыска составляет 1500–1800 бар, а давление выдержки —

примерно 80% от давления впрыска. Давление удержания обычно переключается на 95% от полного хода впрыска и поддерживается в течение более длительного времени. После

формования изделие следует погружать в горячую воду, чтобы предотвратить усадку и деформацию, вызванные посткристаллизацией.

Полиэтилен (PE), кристаллический материал, обладает чрезвычайно низкой гигроскопичностью, с содержанием влаги не более 0,01%. Следовательно, сушка перед складом не требуется. Молекулярные цепи PE очень гибкие, с низкими межбонными силами, что приводит к вязкости с низкой расплавом и отличной текучести. Это позволяет создавать тонкостенные, длинные части, не требуя чрезмерного давления во время литья. Тем не менее, PE демонстрирует широкий диапазон усадки, со значительными значениями усадки и выраженным направленным поведением. LDPE сокращается примерно на 1,22%, в то время как HDPE сокращается примерно на 1,5%, что делает его восприимчивым к деформации и деформации. Следовательно, условия охлаждения плесени значительно влияют на усадку, обеспечивая равномерное и стабильное охлаждение. PE обладает сильной кристаллизационной способностью, а температура пресс -формы значительно влияет на кристалличность формованной части. Более высокая температура плесени медленно расплавляется охлаждение, что приводит к более высокой кристалличности и прочности. Несмотря на то, что PE имеет низкую температуру плавления, его высокая удельная теплоемкость потребляет значительное тепло во время пластификации, требуя высокой мощности нагрева в пластизирующей блоке для повышения эффективности производства. PE также имеет узкий диапазон температуры смягчения, что делает расплав восприимчивым к окислению. Во время обработки необходимо избегать кислорода, чтобы предотвратить деградацию качества формованной части. Части физкультуры мягкие и легко демольд. Если в детали есть неглубокие боковые канавки, можно использовать сильное демольдирование. Кроме того, PE Melt демонстрирует минимальные не-ньютоновские свойства, с вязкостью, минимально влияющей на скорость сдвига и температура. Тем не менее, расплав медленно охлаждается, требуя достаточного охлаждения. Следовательно, форма требует превосходной системы охлаждения. Прямая подача может увеличить напряжение, что приводит к неравномерной усадке и увеличению деформации направления, что требует соответствующих параметров порта подачи. PE имеет широкий диапазон температуры литья, а небольшие колебания температуры во время потока не оказывают влияния на литье под давлением. PE также демонстрирует превосходную тепловую стабильность, не демонстрируя значительного разложения ниже 300 ° C, что не влияет на качество части. Что касается конкретных параметров процесса, температура ствола должна быть установлена ​​на основе плотности PE, скорости распределения расплава, типа машины для литья под давлением и формы детали. Поскольку PE является кристаллическим полимером, его кристаллы поглощают тепло во время плавления. Следовательно, температура ствола должна быть на 10 ° C выше его температуры плавления. Для LDPE температура ствола должна контролироваться между 140 ° C до 200 ° C, а для HDPE - 220 ° C. Температура должна быть сохранена в задней части ствола на его минимуме и спереди с максимумом. Что касается температуры плесени, LDPE следует поддерживать между 30 ° C до 45 ° C, в то время как HDPE должен быть увеличен на 10 ° C до 20 ° C. Что касается давления впрыска, учитывая превосходную текучесть PE, следует использовать более низкое давление (обычно 50-100 МПа), за исключением тонких стройных деталей. Для простых, толстостенных деталей давление впрыска может быть дополнительно уменьшено, в то время как для сложных, тонких частей давление должно быть увеличено.

Поливинилхлорид (ПВХ) широко используется в различных применениях, включая трубы водоснабжения, сантехники домашнего хозяйства, сайдинг дома, коварные машины, электронные упаковки продукта, медицинское оборудование и продовольственную упаковку. В качестве аморфного материала ПВХ часто обрабатывают добавками, такими как стабилизаторы, смазочные материалы, обработка, цветовые средства и стабилизаторы ударов. Он демонстрирует такие свойства, как непрерывность, высокая прочность, превосходная погодная сопротивление и геометрическая стабильность. Он устойчив к окислителям, восстанавливающим агентам и сильной кислоте, но легко корродируется концентрированными окисляющими кислотами, такими как концентрированная серная кислота и азотная кислота, и не подходит для контакта с ароматическими углеводородами или хлорированными углеводородами. При формовании инъекций температура плавления ПВХ является критическим параметром процесса. Неправильные параметры могут легко привести к разложению материала, а его свойства потока плохие, что приводит к узкому диапазону обработки. Высокомолекулярно-весом ПВХ труднее обработать (требуя добавления смазков для улучшения текучести). Следовательно, в отрасли в первую очередь используются ПВХ низкомолекулярного веса, который также демонстрирует чрезвычайно низкую усадку, как правило, только 0,2-0,6%. Специфические условия обработки литья под давлением следующие: сушка, как правило, ненужна; Температура расплава должна контролироваться между 185 ° C до 205 ° C, а температура плесени от 20 ° C до 50 ° C; Давление впрыска может достигать максимум 1500 бар, с максимальным давлением удержания 1000 бар; Скорость впрыска должна быть умеренной, чтобы избежать деградации материала; Все обычные типы ворот можно использовать для конструкции бегуна и ворот. Для небольших деталей рекомендуется точные или погруженные ворота (минимальный диаметр 1 мм), в то время как вентиляторы (минимум 1 мм) рекомендуются для более толстых деталей.

Полистирол (ПС) применяется в упаковке продуктов, предметах домашнего обихода (например, столовых приборах и подносах), а также в электротехнике (например, прозрачных контейнерах,

рассеиватели света и изоляционные пленки). Большинство коммерческих полистирольных материалов на рынке представляют собой прозрачный аморфный материал с превосходной геометрической стабильностью, термической стабильностью,

Он также обладает минимальной гигроскопичностью и устойчив к воздействию воды и разбавленных неорганических кислот. Однако он подвержен коррозии под воздействием

Сильные окисляющие кислоты, такие как концентрированная серная кислота, могут набухать и деформироваться в некоторых органических растворителях. Типичная усадка составляет 0,4–0,7%. Для литья под давлением

При правильном хранении полистирол, как правило, не требует сушки. Если сушка необходима, рекомендуется сушка при температуре 80°C в течение 2–3 часов. Диапазон температур плавления:

180–280 °C, при этом верхний предел для огнестойкого полистирола составляет 250 °C. Температура пресс-формы должна быть установлена ​​в диапазоне 40–50 °C. Давление впрыска должно быть

Рекомендуется давление в диапазоне 200–600 бар, а также высокая скорость впрыска. Могут использоваться все стандартные конструкции литников и литников. АБС-пластик широко используется в

автомобили (инструменты, инструментальные отсеки, колпаки колес и корпуса зеркал), холодильники, высокопрочные инструменты (фены, блендеры, кухонные комбайны и 

газонокосилки), корпуса телефонов, клавиатуры пишущих машинок и транспортные средства для отдыха (гольф-кары и водные мотоциклы). Это сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола. 

каждый из них обладает уникальными свойствами: акрилонитрил обеспечивает высокую прочность, термическую и химическую стабильность, бутадиен обеспечивает прочность и ударопрочность, а

Стирол обеспечивает лёгкость обработки, высокое качество поверхности и высокую прочность. Морфологически АБС представляет собой аморфный материал, в котором тройной сополимер образует двухфазную структуру.

Структура: непрерывная фаза стирол-акрилонитрила и дисперсная фаза полибутадиенового каучука. Свойства АБС определяются прежде всего соотношением его трёх

Мономеры и двухфазная молекулярная структура обеспечивают высокую гибкость при проектировании продукции. В результате доступно более ста различных марок АБС.

на рынке, предлагая разнообразные свойства: от средней до высокой ударопрочности, от низкого до высокого блеска, а также различные характеристики высокотемпературной деформации.

ABS также может похвастаться исключительной технологичностью, отличным внешним видом, низкой ползучестью, превосходной стабильностью размеров и высокой ударной вязкостью. Что касается литья под давлением, 

АБС-пластик гигроскопичен и перед обработкой должен быть высушен. Рекомендуется сушить при температуре 80–90 °C не менее двух часов, чтобы обеспечить влажность менее 0,1%.

Диапазон температур плавления составляет 210–280 °C, рекомендуемая температура — 245 °C. Температура формы должна быть в пределах 25–70 °C (температура формы влияет на блеск изделия; более низкая температура

(Повышение температуры приводит к ухудшению блеска). Давление впрыска следует поддерживать в пределах 500–1000 бар, а скорость впрыска должна быть от умеренной до высокой.