Problemi s transparentnim materijalima proizvoda i procesom brizganja

Budući da plastika ima prednosti male težine, dobre žilavosti, lakog oblikovanja, niske cijene itd., sve više plastike se koristi za zamjenu stakla u modernoj industriji i svakodnevnim proizvodima, posebno u industriji optičkih instrumenata i ambalaže. Međutim, zbog zahtjeva dobre transparentnosti, visoke otpornosti na habanje i dobre udarne žilavosti, sastav plastike, proces brizganja i oprema su ključni. Potrebno je dosta poraditi na kalupima i drugim materijalima kako bi se osiguralo da plastika koja se koristi za zamjenu stakla (u daljnjem tekstu prozirna plastika) ima dobar kvalitet površine i ispunjava zahtjeve za upotrebu. Trenutno, prozirna plastika koja se obično koristi na tržištu uključuje polimetil metakrilat (obično poznat kao akrilno ili organsko staklo, kodno ime PMMA) i polikarbonat (kodni naziv PC). Polietilen tereftalat (kodni naziv PET), prozirni najlon, AS (akrilonitril stiren kopolimer), polisulfon (kodni naziv PSF) itd. Među njima, PMMA, PC i PET su tri plastike kojima smo najviše izloženi. Zbog ograničenog tkanja, uzet ćemo ove tri plastike kao primjere kako bismo razgovarali o karakteristikama i procesu injekcijskog prešanja prozirne plastike.
1, Svojstva prozirne plastike
Prozirna plastika prvo mora imati visoku prozirnost, a zatim određeni stupanj čvrstoće i otpornosti na habanje, otpornost na udar, otpornost na toplinu, kemijsku otpornost i nisku apsorpciju vode. Samo na taj način se mogu koristiti i ispunjavati zahtjeve transparentnosti dugo vremena bez promjena. Poznato je da je PC idealan izbor, ali zbog svojih skupih sirovina i teškog procesa brizganja, PMMA je i dalje glavni izbor (za proizvode sa opštim zahtjevima), PPT se, međutim, često koristi u ambalaži i kontejnerima jer zahtijeva istezanje da bi se postigla dobra mehanička svojstva.
2, Uobičajeni problemi na koje treba obratiti pažnju tokom procesa brizganja prozirne plastike
Prozirna plastika, zbog svoje visoke propusnosti, neizbježno zahtijeva stroge zahtjeve za kvalitetom površine plastičnih proizvoda, bez ikakvih nedostataka kao što su mrlje, pore, izbjeljivanje, zamagljivanje, crne mrlje, diskoloracija i loš sjaj. Stoga se moraju obratiti pažnja na stroge ili čak posebne zahtjeve i postaviti ih za dizajn sirovina, opreme, kalupa, pa čak i proizvoda tijekom cijelog procesa brizganja. Drugo, zbog visoke tačke topljenja i slabe tečljivosti prozirne plastike, kako bi se osigurao kvalitet površine proizvoda, često je potrebno izvršiti neznatna podešavanja parametara procesa kao što su temperatura bureta, pritisak injektiranja i brzina injektiranja, tako da da se kalup može napuniti plastikom tokom ubrizgavanja bez stvaranja unutrašnjeg naprezanja i izazivanja deformacije i pucanja proizvoda.
U nastavku ćemo razmotriti mjere opreza koje treba poduzeti u pogledu pripreme sirovina, zahtjeva opreme i kalupa, procesa brizganja i rukovanja sirovim materijalom za proizvod.
（1） Priprema i sušenje sirovina
Zbog prisustva bilo kakvih nečistoća u plastici, to može uticati na prozirnost proizvoda, što utiče na skladištenje i transport. Tokom procesa hranjenja, pažnja se mora obratiti na zaptivanje kako bi se osiguralo da su sirovine čiste. Naročito kada sirovine sadrže vlagu, zagrijavanje može uzrokovati njihovo propadanje, pa ih je potrebno osušiti i koristiti spremnik za sušenje za hranjenje tokom brizganja. Takođe treba napomenuti da tokom procesa sušenja, ulazni vazduh treba poželjno filtrirati i odvlažiti kako bi se osiguralo da ne kontaminira sirovine.
（2） Čišćenje cijevi, vijka i pribora
Kako bi se spriječila kontaminacija sirovina i prisutnost starih materijala ili nečistoća u udubljenjima vijaka i pribora, posebno smole sa lošom termičkom stabilnošću, treba koristiti sredstva za čišćenje vijaka za čišćenje svih dijelova prije upotrebe i nakon gašenja kako bi se osiguralo da nema nečistoća pridržavali. Kada nema sredstva za čišćenje vijaka, PE, PS i druge smole se mogu koristiti za čišćenje vijaka. Kada je mašina privremeno isključena, kako bi se sprečilo da sirovine dugo ostanu na visokim temperaturama i uzrokuju pad temperature, treba smanjiti temperaturu sušare i bačve mašine, kao što je temperatura PC, PMMA, i druge burad mašine treba smanjiti na ispod 160 stepeni. (Temperatura rezervoara treba da se smanji na ispod 100 stepeni za PC)
（3） Problemi na koje treba obratiti pažnju u dizajnu kalupa (uključujući dizajn proizvoda)
Kako bi se spriječilo loše plastično oblikovanje, površinski defekti i propadanje uzrokovano lošim povratnim protokom ili neravnomjernim hlađenjem, prilikom dizajna kalupa treba obratiti pažnju na sljedeće točke.
a) Debljina zida treba da bude što je moguće ravnomernija, a ugao vađenja iz kalupa treba da bude dovoljno veliki
b) Prijelazni dio treba biti postepen i gladak kako bi se spriječili oštri uglovi i rubovi, posebno PC proizvodi koji nemaju praznine
c) Otvor i klizač treba da budu što je moguće širi i kraći, a položaj kapije treba da bude podešen u skladu sa procesom skupljanja i kondenzacije. Po potrebi treba dodati bunar za hladan materijal
d) Površina kalupa treba da bude glatka i čista, sa malom hrapavosti (poželjno manje od 0.8)
e) Izduvni otvori i prorezi moraju biti dovoljni za pravovremeno izbacivanje zraka i plina iz taline
f) Osim za PET, debljina stijenke ne smije biti pretanka, uglavnom ne manja od 1 mm
（4） Napomene o procesu brizganja (uključujući zahtjeve za strojeve za brizganje)
Kako bi se smanjilo unutrašnje naprezanje i defekti u kvaliteti površine, treba obratiti pažnju na sljedeće aspekte u procesu brizganja.
a) Treba izabrati mašine za brizganje sa namenskim zavrtnjima i odvojenim mlaznicama sa kontrolisanom temperaturom;
b) Temperatura ubrizgavanja treba da bude viša pod pretpostavkom da se plastična smola ne raspada;
c) Pritisak ubrizgavanja: Općenito visok za prevazilaženje defekta visokog viskoziteta rastopa, ali previsok pritisak može stvoriti unutrašnje naprezanje i uzrokovati poteškoće u uklanjanju kalupa i deformaciji;
d) Brzina injektiranja: Općenito, trebala bi biti niska kada se ispunjavaju zahtjevi za punjenje kalupa, a najbolje je koristiti sporo brzo sporo višestepeno injektiranje;
e) Vreme držanja i ciklus oblikovanja: pod uslovom ispunjavanja uslova za punjenje kalupa proizvoda bez stvaranja udubljenja ili mehurića; Preporučljivo je da bude što kraće kako bi se smanjilo vrijeme zadržavanja rastaljenog materijala u cijevi stroja;
f) Brzina vijka i protivpritisak: Pod pretpostavkom zadovoljavanja kvaliteta plastifikacije, treba da bude što je moguće niži kako bi se spriječila mogućnost odvajanja;
g) Temperatura kalupa: Kvalitet hlađenja proizvoda uvelike utiče na njegovu kvalitetu, tako da temperatura kalupa mora biti u mogućnosti da precizno kontroliše njegov proces. Ako je moguće, temperatura kalupa bi trebala biti viša.
（5） Ostala pitanja
Zbog potrebe da se spriječi pogoršanje kvaliteta površine, sredstva za odvajanje su općenito svedena na minimum tijekom brizganja; Kada koristite reciklirane materijale, ne bi trebalo da prelazi 20 procenata.
Za proizvode koji nisu PET, potrebno je izvršiti naknadnu obradu kako bi se uklonio unutrašnji stres. PMMA treba sušiti cirkulacijom vrućeg zraka na 70-80 stepeni 4 sata; Računar treba očistiti vazduhom i glicerinom. Zagrijavanje tečnog parafina na 110-135 stepen, u zavisnosti od proizvoda, može trajati do 10 sati. PET mora proći proces biaksijalnog istezanja da bi dobio dobra mehanička svojstva.
3, proces brizganja prozirne plastike
（1） Procesne karakteristike prozirne plastike: Osim uobičajenih problema navedenih gore, prozirna plastika također ima neke procesne karakteristike, koje su opisane kako slijedi:
1. Procesne karakteristike PMMA
PMMA ima visoku viskoznost i malo slabu tečnost, tako da su visoka temperatura materijala i visok pritisak ubrizgavanja neophodni za brizganje. Utjecaj temperature ubrizgavanja je veći od utjecaja tlaka ubrizgavanja, ali povećanje tlaka ubrizgavanja je korisno za poboljšanje brzine skupljanja proizvoda. Raspon temperature ubrizgavanja je širok, sa temperaturom topljenja od 160 stepeni i temperaturom raspadanja od 270 stepeni. Stoga je raspon podešavanja temperature materijala širok i obradivost dobra. Stoga se poboljšanje fluidnosti može započeti od temperature ubrizgavanja. Slaba otpornost na udar, slaba otpornost na habanje, lako grebanje i krto pucanje, stoga je potrebno povećati temperaturu kalupa i poboljšati proces kondenzacije kako bi se ovi nedostaci prevazišli.
2. Procesne karakteristike PC-a
PC ima visok viskozitet, visoku temperaturu topljenja i lošu tečnost, tako da se mora ubrizgavati na višoj temperaturi (između 270 i 320 stepeni). Relativno govoreći, raspon podešavanja temperature materijala je relativno uzak, a obradivost nije tako dobra kao PMMA. Pritisak ubrizgavanja ima mali uticaj na tečnost, ali je zbog visokog viskoziteta potreban veći pritisak ubrizgavanja. Stoga, kako bi se spriječilo stvaranje unutrašnjeg naprezanja, vrijeme držanja treba biti što kraće. Stopa skupljanja je velika i veličina je stabilna, ali proizvod ima veliko unutrašnje naprezanje i sklon je pucanju. Stoga je preporučljivo poboljšati fluidnost povećanjem temperature umjesto pritiska, a smanjiti mogućnost pucanja povećanjem temperature kalupa, poboljšanjem strukture kalupa i naknadnom obradom. Kada je brzina ubrizgavanja niska, defekti kao što su talasi su skloni pojavljivanju na vratima. Temperaturu mlaznice za zračenje treba posebno kontrolirati, temperatura kalupa mora biti visoka, a otpor kliznika i kapije treba biti mali.
3. Procesne karakteristike PET-a
PET ima visoku temperaturu oblikovanja i uzak opseg podešavanja temperature materijala (260-300 stepen), ali nakon topljenja, protočnost je dobra, tako da je obradivost loša, a često se u mlaznicu dodaju uređaji protiv protoka. Mehanička čvrstoća i performanse nisu visoke nakon ubrizgavanja, te je potrebno poboljšati performanse kroz istezanje i modifikacije. Precizna kontrola temperature kalupa je da spriječi savijanje. Deformacija je važan faktor, stoga se preporučuje upotreba kalupa za vruće vode. Temperatura kalupa bi trebala biti visoka, inače će uzrokovati slab sjaj površine i poteškoće pri uklanjanju kalupa.
4, Defekti i rješenja prozirnih plastičnih dijelova
1. Srebrne pruge: Pod uticajem anizotropije unutrašnjeg naprezanja tokom punjenja kalupa i kondenzacije, napon koji se stvara u vertikalnom smeru uzrokuje da smola teče prema gore, dok je indeks prelamanja različit od smera nestrujanja, što dovodi do sjajnih svilenih pruga. Kada se proširi, može uzrokovati pukotine na proizvodu. Pored toga što se obraća pažnja na proces brizganja i kalupa (bolje je da se proizvod žari. Na primjer, PC materijal se može zagrijati do iznad 160 stepeni u trajanju od 3-5 minuta, a zatim se može slobodno hlađenje korišteno.
2. Mjehurići: vodena para i drugi plinovi unutar smole se ne mogu izbaciti (tokom procesa kondenzacije kalupa), ili zbog nedovoljnog punjenja kalupa, kondenzaciona površina se prebrzo kondenzira, formirajući "vakumski mehur".
3. Loš površinski sjaj: To je uglavnom zbog velike hrapavosti kalupa, a s druge strane, prerana kondenzacija sprječava smolu da ponovi stanje površine kalupa, što sve uzrokuje male neravnine na površini i uzrokuje da proizvod izgubi sjaj.
4. Vibracioni uzorak: odnosi se na gusto mreškanje formirano od centra ravne kapije. Razlog tome je što se zbog visoke viskoznosti taline, prednji materijal već kondenzirao u šupljini kalupa, a kasnije materijal probija ovu kondenzacijsku površinu, što rezultira vibracijama na površini.
5. Izbjeljivanje, halo magle: Uglavnom uzrokovano prašinom koja pada u sirovinu ili prekomjernim sadržajem vlage u zraku.
6. Bijeli dim, crne mrlje: Uglavnom uzrokovane raspadanjem ili propadanjem smole u cijevi stroja zbog lokalnog pregrijavanja plastike unutar cijevi.