Stampaggio in plastica trasparente

Breve descrizione:

Oggigiorno, i prodotti in plastica trasparente sono ampiamente utilizzati nella produzione industriale e nella vita delle persone. Lo stampaggio a iniezione di materie plastiche trasparenti gioca un ruolo importante nel campo della formatura della plastica.


Dettagli del prodotto

A causa dei vantaggi di leggerezza, buona tenacità, facile stampaggio e basso costo, le materie plastiche sono sempre più utilizzate per sostituire il vetro nei moderni prodotti industriali e quotidiani, specialmente negli strumenti ottici e nelle industrie di imballaggio. Tuttavia, poiché queste parti trasparenti richiedono una buona trasparenza, un'elevata resistenza all'usura e una buona tenacità agli urti, è necessario lavorare molto sulla composizione della plastica e sul processo, le attrezzature e gli stampi dell'intero processo di iniezione per garantire che la plastica utilizzata per sostituire il vetro (di seguito denominate plastiche trasparenti) hanno una buona qualità superficiale, in modo da soddisfare i requisiti di utilizzo.

 

 

I --- Introduzione di plastica trasparente nell'uso comune

Attualmente, le plastiche trasparenti comunemente utilizzate nel mercato sono polimetilmetacrilato (PMMA), policarbonato (PC), polietilentereftalato (PET), polietilentereftalato-1,4-cicloesandimetil glicole estere (PCTG), copoliestere tritan (Tritan), nylon trasparente , copolimero acrilonitrile-stirene (AS), polisulfone (PSF), ecc. Tra questi, PMMA, PC e PET sono le plastiche più comunemente utilizzate nello stampaggio a iniezione.

Resina plastica trasparente

2.PC (Policarbonato)

Proprietà:

(1). Incolore e trasparente, trasmissione dell'88% - 90%. Ha un'elevata resistenza ed un coefficiente elastico, un'elevata resistenza agli urti e un ampio intervallo di temperature.

(2). Alta trasparenza e tintura libera;

(3). Il ritiro di formazione è basso ((0,5% -0,6%) e la stabilità dimensionale è buona. Densità 1,18-1,22 g / cm ^ 3.

(4). Buon ritardo di fiamma e ritardante di fiamma UL94 V-2. La temperatura di deformazione termica è di circa 120-130 ° C.

(5). Eccellenti caratteristiche elettriche, buone prestazioni di isolamento (umidità, alta temperatura possono anche mantenere la stabilità elettrica, è il materiale ideale per la produzione di parti elettroniche ed elettriche);

(6) HDT è alto;

(7). Buona resistenza agli agenti atmosferici;

(8). Il PC è inodore ed è innocuo per il corpo umano e conforme alla sicurezza igienica.

Applicazione:

(1). Illuminazione ottica: utilizzata per la produzione di paralumi di grandi dimensioni, vetri protettivi, barilotti per oculari sinistro e destro di strumenti ottici, ecc. Può anche essere ampiamente utilizzata per materiali trasparenti sugli aerei.

(2). Apparecchi elettrici ed elettronici: il policarbonato è un eccellente materiale isolante per la produzione di connettori isolanti, telai di bobine, portatubi, boccole isolanti, gusci e parti di telefoni, gusci di batterie di lampade minerali, ecc. , come compact disc, telefoni, computer, videoregistratori, centrali telefoniche, relè di segnale e altre apparecchiature di comunicazione. Il tocco sottile in policarbonato è anche ampiamente utilizzato come condensatore. La pellicola per PC viene utilizzata per isolare sacchetti, nastri, videocassette a colori, ecc.

(3). Macchinari e attrezzature: viene utilizzato per produrre vari ingranaggi, cremagliere, ingranaggi a vite senza fine, cuscinetti, camme, bulloni, leve, alberi motore, cricchetti e altre parti di macchinari e attrezzature, come gusci, coperture e telai.

(4). Attrezzature mediche: tazze, cilindri, bottiglie, strumenti odontoiatrici, contenitori di farmaci e strumenti chirurgici che possono essere utilizzati per scopi medici e persino reni artificiali, polmoni artificiali e altri organi artificiali.

3.PET (polietilene tereftalato)

Proprietà:

(1). La resina PET è traslucida opalescente o trasparente incolore, con densità relativa 1,38 g / cm ^ 3 e trasmissione 90%.

(2). Le plastiche PET hanno buone proprietà ottiche e le plastiche PET amorfe hanno una buona trasparenza ottica.

(3). La resistenza alla trazione del PET è molto alta, che è tre volte quella del PC. Ha la massima tenacità nelle materie plastiche termoplastiche grazie alla sua buona resistenza al cambio U, alla fatica e all'attrito, alla bassa usura e all'elevata durezza. Viene trasformato in prodotti a pareti sottili come bottiglie e film di plastica e film di plastica.

(4). Temperatura di deformazione a caldo 70 ° C. Il ritardante di fiamma è inferiore al PC

(5). Le bottiglie in PET sono resistenti, trasparenti, atossiche, impermeabili e leggere.

(6). La resistenza agli agenti atmosferici è buona e può essere utilizzata all'aperto per lungo tempo.

(7). Le prestazioni dell'isolamento elettrico sono buone e sono meno influenzate dalla temperatura.

Applicazione:

(1). Applicazione della bottiglia di imballaggio: la sua applicazione si è sviluppata dalla bevanda gassata alla bottiglia di birra, bottiglia di olio commestibile, bottiglia di condimento, bottiglia di medicina, bottiglia cosmetica e così via.

(2). Apparecchiature elettroniche ed elettriche: connettori di produzione, tubi di avvolgimento di bobine, gusci di circuiti integrati, gusci di condensatori, gusci di trasformatori, accessori TV, sintonizzatori, interruttori, gusci di timer, fusibili automatici, staffe motore e relè, ecc.

(3). Gli accessori per auto: come il coperchio del pannello di distribuzione, la bobina di accensione, varie valvole, le parti di scarico, il coperchio del distributore, il coperchio dello strumento di misura, il piccolo coperchio del motore, ecc., Possono anche utilizzare l'eccellente proprietà di rivestimento, la lucentezza della superficie e la rigidità del PET per la produzione di esterni per automobili parti.

(4). Macchinari e attrezzature: ingranaggi di produzione, camma, alloggiamento della pompa, puleggia della cinghia, telaio del motore e parti dell'orologio, possono essere utilizzati anche per teglie per forno a microonde, vari tetti, cartelloni e modelli esterni

(5). Processo di formatura plastica PET. Può essere iniettato, estruso, soffiato, rivestito, incollato, lavorato a macchina, galvanizzato, placcato sotto vuoto e stampato.

Il PET può essere trasformato in film di spessore compreso tra 0,05 mm e 0,12 mm mediante processo di stiro. Il film dopo lo stiro ha una buona durezza e tenacità. La pellicola PET trasparente è la migliore scelta di pellicola protettiva per lo schermo LCD. Allo stesso tempo, il film PET è anche un materiale comune di IMD / IMR a causa delle sue buone proprietà meccaniche.

Le conclusioni del confronto tra PMMA, PC, PET sono le seguenti:

Secondo i dati nella Tabella 1, il PC è la scelta ideale per prestazioni complete, ma è principalmente dovuto all'elevato costo delle materie prime e alla difficoltà del processo di stampaggio a iniezione, quindi il PMMA è ancora la scelta principale. (Per prodotti con requisiti generali), mentre il PET viene utilizzato principalmente in imballaggi e contenitori perché necessita di essere stirato per ottenere buone proprietà meccaniche.

II --- Le proprietà fisiche e l'applicazione delle plastiche trasparenti utilizzate nello stampaggio a iniezione:

Le plastiche trasparenti devono prima avere un'elevata trasparenza e, in secondo luogo, devono avere una certa forza e resistenza all'usura, resistenza agli urti, buona resistenza al calore, eccellente resistenza chimica e basso assorbimento d'acqua. Solo in questo modo possono soddisfare i requisiti di trasparenza e rimanere inalterati a lungo in uso. Le prestazioni e l'applicazione di PMMA, PC e PET vengono confrontate come segue.

1. PMMA (acrilico)

Proprietà:

(1). Incolore trasparente, trasparente, trasparente 90% - 92%, tenacità rispetto al vetro al silicio più di 10 volte.

(2). Ottica, isolante, lavorabilità e resistenza agli agenti atmosferici.

(3). Ha elevata trasparenza e luminosità, buona resistenza al calore, tenacità, rigidità, temperatura di deformazione a caldo 80 ° C, resistenza alla flessione 110 Mpa.

(4) .Densità 1,14-1,20 g / cm ^ 3, temperatura di deformazione 76-116 ° C, contrazione di formazione 0,2-0,8%.

(5). Il coefficiente di dilatazione lineare è 0,00005-0,00009 / ° C, la temperatura di deformazione termica è 68-69 ° C (74-107 ° C).

(6). Solubile in solventi organici come tetracloruro di carbonio, benzene, toluene dicloroetano, triclorometano e acetone.

(7). Non tossico e rispettoso dell'ambiente.

Applicazione:

(1). Ampiamente usato in parti di strumenti, lampade per automobili, lenti ottiche, tubi trasparenti, paralumi per illuminazione stradale.

(2). La resina PMMA è un materiale atossico ed ecologico, che può essere utilizzato per produrre stoviglie, sanitari, ecc.

(3). Ha una buona stabilità chimica e resistenza agli agenti atmosferici. La resina PMMA non è facile da produrre detriti taglienti quando viene rotta. Viene utilizzato come plexiglass al posto del vetro di silice per realizzare porte e finestre di sicurezza.

Raccordo per tubo trasparente in PMMA

Piatto frutta PMM

Coperchio trasparente della lampada in PMMA

Tabella 1. Confronto delle prestazioni delle plastiche trasparenti

            Proprietà Densità (g / cm ^ 3) Resistenza alla trazione (Mpa) Resistenza all'urto (j / m ^ 2) Trasmissione (%) Temperatura di deformazione a caldo (° C) Contenuto d'acqua ammissibile (%) Tasso di restringimento (%) Resistenza all'usura Resistenza chimica
Materiale
PMMA 1.18 75 1200 92 95 4 0,5 povero bene
PC 1.2 66 1900 90 137 2 0.6 media bene
ANIMALE DOMESTICO 1.37 165 1030 86 120 3 2 bene eccellente

Concentriamo il materiale PMMA, PC, PET per discutere la proprietà e il processo di iniezione delle plastiche trasparenti come segue:

III --- Problemi comuni da notare nel processo di stampaggio a iniezione di materie plastiche trasparenti.

Le plastiche trasparenti, a causa della loro elevata trasmittanza, devono richiedere una qualità superficiale rigorosa dei prodotti in plastica.

Non devono presentare difetti quali macchie, sfiatatoi, sbiancamento, alone da nebbia, macchie nere, scolorimento e scarsa lucentezza. Pertanto, è necessario prestare attenzione a requisiti rigorosi o addirittura speciali nella progettazione di materie prime, attrezzature, stampi e persino prodotti durante l'intero processo di iniezione.

In secondo luogo, poiché le plastiche trasparenti hanno un punto di fusione elevato e una scarsa fluidità, al fine di garantire la qualità della superficie dei prodotti, i parametri di processo come temperatura più elevata, pressione di iniezione e velocità di iniezione devono essere regolati leggermente, in modo che la plastica possa essere riempita con stampi e non si verificheranno tensioni interne, il che porterà alla deformazione e alla rottura dei prodotti.

È necessario prestare attenzione ai seguenti punti nella preparazione delle materie prime, requisiti per attrezzature e stampi, processo di stampaggio a iniezione e trattamento delle materie prime dei prodotti.

1 Preparazione ed essiccazione delle materie prime.

Poiché eventuali impurità nella plastica possono influire sulla trasparenza dei prodotti, è necessario prestare attenzione alla sigillatura durante il processo di stoccaggio, trasporto e alimentazione per garantire che le materie prime siano pulite. Soprattutto quando la materia prima contiene acqua, si deteriorerà dopo il riscaldamento, quindi deve essere asciutta, e durante lo stampaggio a iniezione, l'alimentazione deve utilizzare la tramoggia asciutta. Si noti inoltre che nel processo di essiccazione, l'aria in ingresso deve essere filtrata e deumidificata per garantire che le materie prime non siano inquinate. Il processo di essiccazione è mostrato nella Tabella 2.

Copertura della lampada del PC dell'automobile

Coperchio in PC trasparente per contenitore

Piastra PC

Tabella 2: processo di essiccazione delle plastiche trasparenti

                                                                                  

         dati temperatura di essiccazione (0 ° C) tempo di asciugatura (ora) profondità materiale (mm) osservazione
Materiale
PMMA 70 ~ 80 2 ~ 4 30 ~ 40 Asciugatura ciclica ad aria calda
PC 120 ~ 130 > 6 <30 Asciugatura ciclica ad aria calda
ANIMALE DOMESTICO 140 ~ 180 3 ~ 4   Unità di essiccazione continua

 

2. Pulizia della canna, della vite e degli accessori

Al fine di prevenire l'inquinamento delle materie prime e l'esistenza di vecchi materiali o impurità nelle fosse della vite e degli accessori, in particolare la resina con scarsa stabilità termica, viene utilizzato un detergente per viti per pulire le parti prima e dopo lo spegnimento, in modo che le impurità non possono essere rispettati. Quando non è presente un detergente per viti, è possibile utilizzare PE, PS e altre resine per pulire la vite. Quando si verifica un arresto temporaneo, per evitare che il materiale rimanga ad alta temperatura per lungo tempo e causi il degrado, la temperatura dell'essiccatore e del barilotto deve essere ridotta, ad esempio PC, PMMA e altre temperature del barilotto devono essere ridotte al di sotto di 160 C. ( la temperatura della tramoggia dovrebbe essere inferiore a 100 C per PC)

3. Problemi che richiedono attenzione nella progettazione dello stampo (inclusa la progettazione del prodotto) Al fine di evitare un impedimento del riflusso o un raffreddamento non uniforme con conseguente scarsa formazione della plastica, difetti superficiali e deterioramento, è necessario prestare attenzione ai seguenti punti durante la progettazione dello stampo.

UN). Lo spessore della parete dovrebbe essere il più uniforme possibile e la pendenza di sformatura dovrebbe essere sufficientemente ampia;

B). La transizione dovrebbe essere graduale. Transizione fluida per evitare spigoli vivi. Non devono esserci spazi tra gli spigoli vivi, specialmente nei prodotti PC.

C). cancello. La guida deve essere quanto più ampia e corta possibile e la posizione del cancello deve essere impostata in base al processo di restringimento e condensazione e, se necessario, deve essere utilizzato il pozzetto del refrigerante.

D). La superficie dello stampo deve essere liscia e a bassa rugosità (preferibilmente inferiore a 0,8);

E). Fori di scarico. Il serbatoio deve essere sufficiente per scaricare in tempo aria e gas dal fuso.

F). Ad eccezione del PET, lo spessore della parete non dovrebbe essere troppo sottile, generalmente non inferiore a 1 mm.

4. Problemi che richiedono attenzione nel processo di stampaggio a iniezione (compresi i requisiti per le macchine per stampaggio a iniezione) Al fine di ridurre lo stress interno e i difetti di qualità della superficie, è necessario prestare attenzione ai seguenti aspetti nel processo di stampaggio a iniezione.

UN). È necessario selezionare una vite speciale e una macchina per stampaggio a iniezione con ugello di controllo della temperatura separato.

B). Un'umidità di iniezione più elevata deve essere utilizzata a temperatura di iniezione senza decomposizione della resina plastica.

C). Pressione di iniezione: generalmente più alta per superare il difetto di alta viscosità del fuso, ma una pressione troppo alta produrrà stress interno, che porterà a difficili sformature e deformazioni;

D). Velocità di iniezione: In caso di riempimento soddisfacente, è generalmente opportuno che sia bassa, ed è meglio usare l'iniezione multistadio lenta-veloce-lenta;

E). Tempo di mantenimento della pressione e periodo di formatura: nel caso di riempimento del prodotto soddisfacente senza produrre depressioni e bolle, dovrebbe essere il più breve possibile per ridurre il tempo di permanenza del fuso nella canna;

F). Velocità e contropressione della vite: a condizione di soddisfare la qualità di plastificazione, dovrebbe essere la più bassa possibile per evitare la possibilità di discesa;

G). Temperatura dello stampo: la qualità del raffreddamento dei prodotti ha un grande impatto sulla qualità, quindi la temperatura dello stampo deve essere in grado di controllare con precisione il suo processo, se possibile, la temperatura dello stampo dovrebbe essere più alta.

5. Altri aspetti

Per prevenire il deterioramento della qualità della superficie, l'agente distaccante dovrebbe essere usato il meno possibile nello stampaggio a iniezione generale e il materiale riutilizzabile non dovrebbe essere superiore al 20%.

Per tutti i prodotti ad eccezione del PET, la post-elaborazione deve essere eseguita per eliminare lo stress interno, il PMMA deve essere essiccato in un ciclo di aria calda a 70-80 ° C per 4 ore, il PC deve essere riscaldato a 110-135 ° C in aria pulita, glicerina , paraffina liquida, ecc. Il tempo dipende dal prodotto e il fabbisogno massimo è di oltre 10 ore. Il PET deve essere sottoposto a stiramento biassiale per ottenere buone proprietà meccaniche.

Tubi in PET

Bottiglia in PET

Custodia in PET

IV --- Tecnologia di stampaggio a iniezione di materie plastiche trasparenti

Caratteristiche tecnologiche delle plastiche trasparenti: Oltre ai problemi comuni sopra citati, le plastiche trasparenti presentano anche alcune caratteristiche tecnologiche, che si riassumono come segue:

1. Caratteristiche di processo del PMMA. Il PMMA ha un'elevata viscosità e una scarsa fluidità, quindi deve essere iniettato con alta temperatura del materiale e pressione di iniezione. L'influenza della temperatura di iniezione è maggiore della pressione di iniezione, ma l'aumento della pressione di iniezione è utile per migliorare il tasso di ritiro dei prodotti. L'intervallo di temperatura di iniezione è ampio, la temperatura di fusione è 160 ° C e la temperatura di decomposizione è 270 ° C, quindi l'intervallo di regolazione della temperatura del materiale è ampio e il processo è buono. Pertanto, per migliorare la fluidità, possiamo iniziare con la temperatura di iniezione. Scarso impatto, scarsa resistenza all'usura, facile da graffiare, facile da rompere, quindi dovremmo migliorare la temperatura dello stampo, migliorare il processo di condensazione, per superare questi difetti.

2. Caratteristiche di processo del PC Il PC ha alta viscosità, alta temperatura di fusione e scarsa fluidità, quindi deve essere iniettato a una temperatura più alta (tra 270 e 320T). In termini comparativi, la gamma di regolazione della temperatura del materiale è relativamente ristretta e la lavorabilità non è buona come il PMMA. La pressione di iniezione ha scarso effetto sulla fluidità, ma a causa dell'elevata viscosità, necessita ancora di una pressione di iniezione maggiore. Al fine di prevenire lo stress interno, il tempo di permanenza dovrebbe essere il più breve possibile. Il tasso di ritiro è elevato e la dimensione è stabile, ma lo stress interno del prodotto è elevato ed è facile da rompere. Pertanto, è consigliabile migliorare la fluidità aumentando la temperatura piuttosto che la pressione, e ridurre la possibilità di fessurazione aumentando la temperatura dello stampo, migliorando la struttura dello stampo e il post-trattamento. Quando la velocità di iniezione è bassa, il cancello è soggetto a corrugazione e altri difetti, la temperatura dell'ugello di radiazione deve essere controllata separatamente, la temperatura dello stampo dovrebbe essere alta e la resistenza del corridore e del cancello dovrebbe essere piccola.

3. Caratteristiche tecnologiche del PET Il PET ha un'elevata temperatura di formatura e una gamma ristretta di regolazione della temperatura del materiale, ma ha una buona fluidità dopo la fusione, quindi ha una scarsa lavorabilità e il dispositivo anti-prolungamento viene spesso aggiunto nell'ugello. La resistenza meccanica e le prestazioni dopo l'iniezione non sono elevate, è necessario che attraverso il processo di allungamento e la modifica possano migliorare le prestazioni. Il controllo accurato della temperatura dello stampo serve a prevenire la deformazione.

A causa dell'importante fattore di deformazione, si consiglia lo stampo a canale caldo. Se la temperatura dello stampo è alta, la lucentezza superficiale sarà scarsa e la sformatura sarà difficile.

Tabella 3. Parametri del processo di stampaggio a iniezione

        materiale dei parametri pressione (MPa) velocità della vite
iniezione mantenere la pressione contropressione (rpm)
PMMA 70 ~ 150 40 ~ 60 14,5 ~ 40 20 ~ 40
PC 80 ~ 150 40 ~ 70 6 ~ 14,7 20 ~ 60
ANIMALE DOMESTICO 86 ~ 120 30 ~ 50 4.85 20 ~ 70

 

        materiale dei parametri pressione (MPa) velocità della vite
iniezione mantenere la pressione contropressione (rpm)
PMMA 70 ~ 150 40 ~ 60 14,5 ~ 40 20 ~ 40
PC 80 ~ 150 40 ~ 70 6 ~ 14,7 20 ~ 60
ANIMALE DOMESTICO 86 ~ 120 30 ~ 50 4.85 20 ~ 70

 

V --- Difetti delle parti in plastica trasparente

Qui discutiamo solo dei difetti che influiscono sulla trasparenza dei prodotti. Probabilmente ci sono i seguenti difetti:

Difetti di prodotti trasparenti e modi per superarli:

1 Craze: l'anisotropia dello stress interno durante il riempimento e la condensazione, e lo stress prodotto nella direzione verticale, fanno sì che la resina fluisca con orientamento verso l'alto, mentre l'orientamento non a flusso produce filamenti flash con indice di rifrazione diverso. Quando si espande, possono verificarsi crepe nel prodotto.

I metodi di superamento sono: pulire lo stampo e la canna della macchina ad iniezione, asciugare sufficientemente le materie prime, aumentare i gas di scarico, aumentare la pressione di iniezione e la contropressione e la ricottura del prodotto migliore. Se il materiale PC può essere riscaldato a oltre 160 ° C per 3-5 minuti, può essere raffreddato naturalmente.

2. Bolla: acqua e altri gas nella resina non possono essere scaricati (durante il processo di condensazione dello stampo) o si formano "bolle di vuoto" a causa del riempimento insufficiente dello stampo e della condensazione troppo rapida della superficie di condensa. I metodi di superamento includono l'aumento sufficiente dello scarico e dell'essiccazione, l'aggiunta di un cancello sulla parete posteriore, l'aumento della pressione e della velocità, la riduzione della temperatura di fusione e il prolungamento del tempo di raffreddamento.

3. Scarsa lucentezza superficiale: principalmente a causa della grande rugosità dello stampo, d'altra parte, condensa troppo precoce, in modo che la resina non possa copiare lo stato della superficie dello stampo, il che rende la superficie dello stampo leggermente irregolare e fa perdere brillantezza al prodotto. Il metodo per superare questo problema consiste nell'aumentare la temperatura di fusione, la temperatura dello stampo, la pressione di iniezione e la velocità di iniezione e prolungare il tempo di raffreddamento.

4. Ondulazione sismica: ondulazione densa formata dal centro del cancello rettilineo. Il motivo è che la viscosità del fuso è troppo alta, il materiale dell'estremità anteriore si è condensato nella cavità e quindi il materiale sfonda la superficie di condensazione, con conseguente ondulazione della superficie. I metodi di superamento sono: aumento della pressione di iniezione, tempo di iniezione, tempo e velocità di iniezione, aumento della temperatura dello stampo, selezione di ugelli appropriati e aumento dei pozzi di carica fredda.

5. Bianchezza. Alone di nebbia: è causato principalmente dalla polvere che cade nelle materie prime nell'aria o dall'eccessivo contenuto di umidità delle materie prime. I metodi di superamento sono: rimozione delle impurità della macchina per stampaggio a iniezione, garanzia di sufficiente secchezza delle materie prime plastiche, controllo accurato della temperatura di fusione, aumento della temperatura dello stampo, aumento della contropressione dello stampaggio a iniezione e riduzione del ciclo di iniezione. 6. Fumo bianco. Macchia nera: è causata principalmente dalla decomposizione o dal deterioramento della resina nella canna causato dal surriscaldamento locale della plastica nella canna. Il metodo di superamento consiste nel ridurre la temperatura di fusione e il tempo di permanenza delle materie prime nella canna e aumentare il foro di scarico.

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