Wyżarzanie
Ze względu na nierównośćplastyfikacjalub nierówna krystalizacja, orientacja i chłodzenie tworzywa sztucznego we wnęce formy, w różnych częściach części z tworzywa sztucznego występuje niespójny skurcz. Dodatkowo wpływ metalowych wkładek i niewłaściwa obróbka wtórna części z tworzywa sztucznego nieuchronnie prowadzi do naprężeń wewnętrznych. Obecność naprężeń wewnętrznych często powoduje deformację lub pękanie podczas użytkowania, dlatego często wymagane jest wyżarzanie w celu wyeliminowania naprężeń szczątkowych.
Metoda wyżarzania polega na umieszczeniu części z tworzywa sztucznego w piekarniku o określonej temperaturze lub w ciekłym ośrodku (takim jak woda, gorący olej mineralny, gliceryna, glikol etylenowy i ciekła parafina) na pewien czas, a następnie powolnym ochłodzeniu do temperatury pokojowej. Ciepło powstające podczas wyżarzania przyspiesza relaksację makrocząsteczek w tworzywie sztucznym, eliminując lub zmniejszając w ten sposób naprężenia szczątkowe po formowaniu.
Temperatura wyżarzania jest zwykle kontrolowana na poziomie 10-20 stopni powyżej temperatury roboczej części z tworzywa sztucznego lub 10-20 stopni poniżej temperatury odkształcenia cieplnego tworzywa sztucznego.
Temperatura nie powinna być zbyt wysoka, w przeciwnym razie część z tworzywa sztucznego ulegnie wypaczeniu; temperatura nie powinna być zbyt niska, w przeciwnym razie cel-obróbki końcowej nie zostanie osiągnięty.
Czas wyżarzania zależy od takich czynników, jak rodzaj tworzywa sztucznego, temperatura czynnika grzewczego, kształt i grubość ścianki części z tworzywa sztucznego oraz wymagania dotyczące precyzji części z tworzywa sztucznego. Tabela 2-6 przedstawia warunki obróbki cieplnej powszechnie stosowanych tworzyw termoplastycznych.
Tabela 2-6 Typowe warunki przetwarzania tworzyw termoplastycznych przy formowaniu gorącymi kanałami
| Tworzywo | Temperatura przetwarzania (stopnie) | Czas (godz.) | Metoda ogrzewania |
|---|---|---|---|
| ABS | 70 | 4 | Piekarnik |
| Polioksymetylen (POM) | 110 ~ 135 | 4 ~ 8 | Piekarnik |
| 100 ~ 110 | 8 ~ 12 | Lampa-na podczerwień, piekarnik | |
| Poliamid (PA/Nylon) | 140 ~ 145 | 4 | Ogrzewanie-na podczerwień, piekarnik |
| Poliuretan (TPU) | 100 ~ 110 | 4 | Kąpiel solna |
| Polimetakrylan metylu (PMMA) | 70 | 4 | Ogrzewanie-na podczerwień, piekarnik |
| Poliwęglan (PC) | 110 ~ 130 | 4 ~ 8 | Ogrzewanie-na podczerwień, piekarnik, łaźnia olejowa |
| Poli(tereftalan etylenu) (PET) | 120 | 1 ~ 2 | Piekarnik |
Kondycjonowanie wilgocią
Kondycjonowanie polega na umieszczeniu świeżo rozformowanych części plastikowych w gorącej wodzie, aby odizolować je od powietrza, zapobiec utlenianiu, wyeliminować naprężenia wewnętrzne i przyspieszyć osiągnięcie równowagi wilgoci, a tym samym ustabilizować ich wymiary. Na przykład części z tworzyw poliamidowych są podatne na utlenianie i odbarwianie pod wpływem powietrza w wysokich temperaturach po wyjęciu z formy, a także łatwo wchłaniają wilgoć i rozszerzają się, gdy są używane lub przechowywane w powietrzu. Kondycjonowanie izoluje je od powietrza i pozwala szybko osiągnąć równowagę wilgoci, stabilizując ich wymiary.
Kondycjonowanie może również poprawić wytrzymałość części z tworzyw sztucznych, zwiększając udarność i wytrzymałość na rozciąganie. Temperatura kondycjonowania wynosi zazwyczaj 100–120 stopni; w przypadku tworzyw sztucznych o wysokich temperaturach odkształcenia cieplnego stosuje się górną granicę; i odwrotnie, stosowana jest dolna granica.
Czas kondycjonowania zależy od rodzaju tworzywa sztucznego, kształtu detalu, grubości jego ścianek i krystaliczności. Po osiągnięciu czasu kondycjonowania części powoli schładza się do temperatury pokojowej.