◆Spalanie (karbonizacja) i roztwory
Kruchość i rozwiązania
Poformowanie wtryskowe, odporność części z tworzywa sztucznego na uderzenia znacznie spada w porównaniu z surowcem; zjawisko to nazywa się kruchością, jak pokazano na rysunku po prawej stronie. Bezpośrednią przyczyną kruchości są nadmierne naprężenia wewnętrzne w części z tworzywa sztucznego.
Przyczyny kruchych części z tworzyw sztucznych i odpowiednie rozwiązania są następujące:
Tworzywo
① Przed formowaniem wtryskowym ustaw odpowiednie warunki suszenia. Jeśli tworzywa sztuczne suszy się w sposób ciągły przez kilka dni lub w zbyt wysokich temperaturach, chociaż substancje lotne można usunąć, może to również łatwo doprowadzić do degradacji materiału, zwłaszcza w przypadku-tworzyw sztucznych wrażliwych na ciepło;
② Ogranicz wykorzystanie materiałów pochodzących z recyklingu i zwiększ udział materiałów pierwotnych;
③ Wybierz odpowiednie materiały, wybierając-tworzywa sztuczne o wysokiej wytrzymałości.
Projekt formy
Zwiększ rozmiar głównej prowadnicy, odgałęzień i bramek i unikaj ostrych narożników w prowadnicach. Zbyt mały rozmiar profilu głównego, odgałęzień czy zastawek, a także ostre narożniki mogą łatwo doprowadzić do nadmiernego ciepła ścinania, co może spowodować rozkład polimeru.
Wtryskarka
Wybór odpowiedniego ślimaka zapewnia bardziej równomierny rozkład temperatury podczas plastyfikacji. Nierówna temperatura materiału może prowadzić do nadmiernego gromadzenia się ciepła w określonych obszarach, powodując degradację materiału.
Warunki procesu
① Zmniejsz temperaturę cylindra i dyszy:
② Zmniejsz ciśnienie wsteczne, ciśnienie wtrysku, prędkość ślimaka i prędkość wtrysku, aby zmniejszyć nadmierne ciepło ścinające i zapobiec rozkładowi polimeru;
③ Jeśli kruchość jest spowodowana niewystarczającą wytrzymałością linii spoiny, wytrzymałość linii spoiny można poprawić poprzez zwiększenie temperatury stopu i ciśnienia wtrysku;
④ Zmniejsz prędkość otwierania formy, prędkość wyrzucania i ciśnienie wyrzucania.
(5) Projekt części Części, przez które będzie przepływał płyn w środku części, nie powinny mieć zbyt cienkich ścianek; jednocześnie unikaj ostrych narożników, wkładek, nacięć i innych struktur na części, które są podatne na pękanie naprężeniowe lub znaczne różnice grubości.
Pęknięcia (pęknięcia) i rozwiązania
Po formowaniu wtryskowym powierzchnia części z tworzywa sztucznego pęka i tworzy kilka pęknięć o różnej długości i wielkości, zwanych pęknięciami, jak pokazano na poniższym rysunku. Nadmierny czas przetrzymywania prowadzący do nieprawidłowego kształtu i położenia przewężki, nadmierne ciśnienie wtrysku/trzymania, złe wyjmowanie z formy (wymuszone wyrzucenie), nadmierne naprężenia wewnętrzne lub naprężenia orientacji molekularnej w części z tworzywa sztucznego itp. mogą powodować wady w postaci pęknięć. Konkretna analiza wygląda następująco.
Konkretna analiza wygląda następująco:
Naprężenie szczątkowe jest zbyt duże
Siły zewnętrzne powodują koncentrację naprężeń szczątkowych
Ogólnie rzecz biorąc, tego typu defekty zawsze występują wokół sworzni wypychaczy. W przypadku pojawienia się takich usterek należy dokładnie sprawdzić i wyregulować urządzenie wyrzutowe. Wypychacze należy umieścić w miejscach o największym oporze wyjmowania, np. występach lub żebrach wzmacniających. Jeżeli nie można zwiększyć liczby wypychaczy ze względu na ograniczenia w obszarze wyrzutu, można zastosować metodę wykorzystania wielu wypychaczy o mniejszej powierzchni. Jeśli kąt pochylenia wnęki formy jest niewystarczający, na powierzchni części z tworzywa sztucznego pojawią się również zadrapania i zmarszczki.
Współczynniki rozszerzalności cieplnej materiału formierskiego i wkładki metalowej różnią się
Wkładki metalowe należy podgrzać, zwłaszcza gdy zaraz po uruchomieniu pojawiają się pęknięcia powierzchniowe części plastikowych, gdyż jest to najczęściej spowodowane zbyt zimnym wkładem. Ponadto przy wyborze materiałów na wkładki należy, jeśli to możliwe, stosować materiały o współczynniku rozszerzalności liniowej zbliżonym do tworzywa sztucznego.
Przy wyborze materiałów do formowania, jeśli to możliwe, należy stosować tworzywa sztuczne o dużej masie cząsteczkowej. Jeśli konieczne jest użycie materiałów do formowania o niskiej masie cząsteczkowej, grubość tworzywa sztucznego wokół wkładki powinna być większa.
Niewłaściwe lub zanieczyszczone surowce
Praktyka pokazuje, że porowate tworzywa sztuczne o niskiej-lepkości są mniej podatne na pękanie. Dlatego podczas produkcji należy dobierać odpowiednie materiały formierskie w oparciu o konkretne okoliczności. Podczas pracy należy zachować szczególną ostrożność, aby nie mieszać tworzyw sztucznych, takich jak polietylen i polipropylen, gdyż łatwo prowadzi to do pękania. W procesie formowania środki antyadhezyjne są także substancjami obcymi dla stopu; niewłaściwe użycie może również powodować pękanie, dlatego należy minimalizować ich dawkowanie.
Część z tworzywa sztucznego ma nieuzasadnioną konstrukcję konstrukcyjną.
Ostre narożniki i nacięcia w kształcie i strukturze części z tworzyw sztucznych są najbardziej podatne na koncentrację naprężeń, co prowadzi do pęknięć i pęknięć na powierzchni. Dlatego zewnętrzne i wewnętrzne narożniki części z tworzyw sztucznych powinny być zaokrąglone z możliwie największym promieniem. Doświadczenia wykazały, że optymalny stosunek promienia przejścia do grubości ścianki w narożu wynosi 1:1,7.
Pęknięcia formy odbijają się na powierzchni części z tworzywa sztucznego.
Podczas formowania wtryskowego forma jest wielokrotnie poddawana działaniu ciśnienia wtrysku, co powoduje powstawanie pęknięć zmęczeniowych na ostrych krawędziach wnęki, szczególnie w pobliżu otworów chłodzących. Kiedy pęknięcia na powierzchni gniazda formy odbijają się na powierzchni części z tworzywa sztucznego, pęknięcia na powierzchni części zawsze pojawiają się w sposób ciągły w tym samym miejscu i mają ten sam kształt. W przypadku pojawienia się takich pęknięć należy natychmiast sprawdzić odpowiednią powierzchnię wnęki pod kątem identycznych pęknięć. Jeśli pęknięcia wynikają z odbicia, formę należy naprawić poprzez obróbkę skrawaniem.
Doświadczenie pokazuje, że produkty PS i PC są bardziej podatne na pękanie. Pęknięcia spowodowane nadmiernymi naprężeniami wewnętrznymi można wyeliminować poprzez wyżarzanie.
Przyczyny i rozwiązania pęknięć
| Analiza przyczyn | Rozwiązanie | |
|---|---|---|
| 1 | Ciśnienie wtrysku jest za duże lub prędkość wtrysku jest za duża | Zmniejsz ciśnienie wtrysku lub zmniejsz prędkość wtrysku |
| 2 | Ciśnienie trzymania jest zbyt wysokie lub czas trzymania jest zbyt długi | Zmniejszyć siłę docisku lub skrócić czas docisku |
| 3 | Temperatura topnienia lub temperatura formy jest zbyt niska/nierówna | Zwiększ temperaturę stopu lub temperaturę formy (można zastosować wiele małych ciśnień wtrysku, aby ujednolicić temperaturę) |
| 4 | Brama jest za mała lub ma niewłaściwy kształt i położenie | Powiększ bramę, zmień jej kształt i położenie |
| 5 | Nachylenie zwolnienia jest niewystarczające, powierzchnia formy nie jest gładka lub występuje opór przy wyrzucaniu | Zwiększ nachylenie uwalniania, napraw powierzchnię formy, wyeliminuj opór wyrzucania |
| 6 | Za dużo lub za mało materiału w beczce | Każdorazowo zwiększaj lub zmniejszaj ilość dodawanego materiału do odpowiedniej ilości |
| 7 | Zbyt duża prędkość wyrzutu | Zmniejsz prędkość wyrzutu |
| 8 | Słaba dokładność metalowych wkładek | Rozgrzej metalowe wkładki |
| 9 | Zbyt duży udział materiału z odzysku w surowcu | Zmniejsz ilość odzyskanego materiału lub nie używaj odzyskanego materiału |