پلی پروپیلن (PP)
فرآیند قالب گیری تزریقی
PP معمولاً به عنوان پلی پروپیلن شناخته می شود، زیرا به دلیل عملکرد خوب ضد شکستگی آن، "100٪ پلاستیک" نیز نامیده می شود. PP یک ترموپلاستیک نیمه شفاف، نیمه کریستالی با استحکام بالا، عایق خوب، جذب آب کم، دمای اعوجاج حرارتی بالا، چگالی کم و بلورینگی بالا است. پرکننده های اصلاح شده معمولاً شامل الیاف شیشه، پرکننده های معدنی و لاستیک های ترموپلاستیک هستند.
سیالیت PP برای اهداف مختلف کاملاً متفاوت است و PP نرخ جریان به طور کلی استفاده می شود بین ABS و PC است.
1. پردازش پلاستیک
PP خالص به رنگ سفید عاج شفاف است و در رنگ های مختلف قابل رنگ آمیزی است. برای رنگرزی PP، فقط مستربچ رنگی را می توان در دستگاه های قالب گیری تزریقی عمومی استفاده کرد. در برخی از ماشین ها، عناصر پلاستیکی مستقل وجود دارد که اثر مخلوط را تقویت می کند و همچنین می توان آنها را با تونر رنگ کرد. محصولاتی که در خارج از منزل استفاده می شوند معمولاً با تثبیت کننده های UV و کربن سیاه پر می شوند. نسبت استفاده از مواد بازیافتی نباید بیشتر از 15% باشد، در غیر این صورت باعث افت استحکام و تجزیه و تغییر رنگ می شود. به طور کلی، هیچ عملیات خشک کردن خاصی قبل از پردازش تزریق PP مورد نیاز نیست.
2. انتخاب دستگاه قالب گیری تزریقی
هیچ الزام خاصی برای انتخاب ماشین های قالب گیری تزریقی وجود ندارد. زیرا PP بلورینگی بالایی دارد. دستگاه قالب گیری تزریق کامپیوتری با فشار تزریق بالاتر و کنترل چند مرحله ای مورد نیاز است. نیروی گیره به طور کلی در 3800 تن بر متر مربع تعیین می شود و حجم تزریق 20٪ - 85٪ است.
3. طراحی قالب و دروازه
دمای قالب 50-90 ℃ است و دمای قالب بالا برای نیازهای اندازه بالاتر استفاده می شود. دمای هسته بیش از 5 ℃ کمتر از دمای حفره است، قطر دونده 4-7 میلی متر، طول دروازه سوزن 1-1.5 میلی متر است و قطر می تواند به کوچکی 0.7 میلی متر باشد. طول دروازه لبه تا حد امکان کوتاه است، حدود 0.7 میلی متر، عمق نصف ضخامت دیواره و عرض آن دو برابر ضخامت دیوار است و به تدریج با طول جریان مذاب در حفره افزایش می یابد. قالب باید هواگیری خوبی داشته باشد. سوراخ هواکش 0.025mm-0.038mm عمق و 1.5mm ضخامت دارد. برای جلوگیری از علائم انقباض، از نازل های بزرگ و گرد و رانرهای دایره ای استفاده کنید و ضخامت دنده ها باید کم باشد (مثلاً 50-60٪ ضخامت دیوار). ضخامت محصولات ساخته شده از هموپلیمر PP نباید از 3 میلی متر تجاوز کند، در غیر این صورت حباب هایی وجود خواهد داشت (محصولات دیوار ضخیم فقط می توانند از کوپلیمر PP استفاده کنند).
4. دمای ذوب
نقطه ذوب PP 160-175 درجه سانتیگراد و دمای تجزیه 350 درجه سانتیگراد است، اما تنظیم دما در طی فرآیند تزریق نمی تواند از 275 درجه سانتیگراد تجاوز کند و دمای ذوب در 240 درجه سانتیگراد بهترین است.
5. سرعت تزریق
به منظور کاهش تنش داخلی و تغییر شکل، تزریق با سرعت بالا باید انتخاب شود، اما برخی از گریدهای PP و قالب ها مناسب نیستند (حباب ها و خطوط گاز ظاهر می شوند). اگر سطح طرح دار با نوارهای روشن و تیره منتشر شده توسط دروازه ظاهر شود، باید از تزریق با سرعت پایین و دمای قالب بالاتر استفاده شود.
6. فشار برگشتی ذوب شود
می توان از فشار برگشت چسب مذاب 5 بار استفاده کرد و فشار برگشت مواد تونر را می توان به طور مناسب تنظیم کرد.
7. نگه داشتن تزریق و فشار
از فشار تزریق بالاتر (1500-1800bar) و فشار نگهدارنده (حدود 80 درصد فشار تزریق) استفاده کنید. به فشار نگهدارنده در حدود 95 درصد ضربه کامل تغییر حالت دهید و از زمان نگهداری طولانی تری استفاده کنید.
8. پس از پردازش محصولات
به منظور جلوگیری از انقباض و تغییر شکل ناشی از کریستالیزاسیون، محصولات به طور کلی باید در آب داغ خیس شوند.
پلی اتیلن (PE)
فرآیند قالب گیری تزریقی
پلی اتیلن یک ماده خام کریستالی با رطوبت بسیار کم، بیش از 0.01٪ بنابراین نیازی به خشک کردن قبل از پردازش نیست. زنجیره مولکولی PE دارای انعطاف پذیری خوب، نیروی کمی بین پیوندها است. ویسکوزیته مذاب کم و سیالیت عالی . بنابراین، محصولات با دیواره نازک و فرآیند طولانی را می توان بدون فشار زیاد در هنگام قالب گیری تشکیل داد. نرخ انقباض پلی اتیلن گسترده است، مقدار انقباض زیاد است و جهت دهی آشکار است. نرخ انقباض LDPE حدود 1.22 درصد و نرخ انقباض HDPE حدود 1.5 درصد است. بنابراین تغییر شکل و تاب برداشتن آن آسان است و شرایط خنک کاری قالب تاثیر زیادی در انقباض دارد. بنابراین دمای قالب باید کنترل شود تا خنک شدن یکنواخت و پایدار حفظ شود.
توانایی تبلور پلی اتیلن بالا است و دمای قالب تأثیر زیادی بر شرایط کریستالیزاسیون قطعات پلاستیکی دارد. دمای قالب بالا است، خنک شدن مذاب کند است، بلورینگی قسمت پلاستیکی بالا است و استحکام نیز بالا است.
نقطه ذوب پلی اتیلن بالا نیست، اما ظرفیت گرمایی ویژه زیاد است، بنابراین هنوز هم نیاز به مصرف گرمای بیشتری در طول پلاستیک سازی دارد. بنابراین لازم است دستگاه پلاستیزه کننده قدرت گرمایشی بالایی داشته باشد تا بازده تولید را بهبود بخشد.
محدوده دمای نرم شدن پلی اتیلن کم است و مذاب به راحتی اکسید می شود. بنابراین از تماس مذاب و اکسیژن باید تا حد امکان در فرآیند قالب گیری اجتناب شود تا از کیفیت قطعات پلاستیکی کاسته نشود.
قطعات پلی‌اتیلن نرم هستند و به راحتی قالب‌گیری می‌شوند، بنابراین وقتی قطعات پلاستیکی دارای شیارهای کم عمق هستند، می‌توان آنها را به شدت قالب‌گیری کرد.
خاصیت غیر نیوتنی مذاب پلی اتیلن مشهود نیست، تغییر نرخ برشی تأثیر کمی بر ویسکوزیته دارد و تأثیر دما بر ویسکوزیته مذاب پلی اتیلن نیز کم است.
سرعت خنک شدن مذاب پلی اتیلن آهسته است، بنابراین باید به اندازه کافی خنک شود. قالب باید سیستم خنک کننده بهتری داشته باشد.
اگر مذاب پلی اتیلن مستقیماً از درگاه تغذیه در حین تزریق تغذیه شود، باید تنش را افزایش داد و انقباض ناهموار و جهت را به میزان قابل توجهی افزایش داد. بنابراین، باید به انتخاب پارامترهای پورت خوراک توجه شود.
دمای قالب گیری پلی اتیلن نسبتا وسیع است. در حالت جریان، کمی نوسان دما تاثیری بر قالب گیری تزریقی ندارد.
پلی اتیلن پایداری حرارتی خوبی دارد، به طور کلی هیچ پدیده تجزیه آشکاری در دمای زیر 300 درجه وجود ندارد و تأثیری بر کیفیت ندارد.
1. شرایط قالب گیری اصلی از PE
دمای بشکه:
دمای بشکه عمدتاً به چگالی پلی اتیلن و اندازه سرعت جریان مذاب، علاوه بر نوع و عملکرد دستگاه قالب گیری تزریقی و شکل قطعه پلاستیکی درجه یک مربوط می شود. از آنجایی که PE یک پلیمر کریستالی است، دانه های کریستال باید مقدار معینی گرما را در حین ذوب جذب کنند، بنابراین دمای بشکه باید 10 درجه بالاتر از نقطه ذوب آن باشد. برای LDPE، دمای بشکه در 140-200 درجه سانتیگراد، دمای بشکه HDPE در 220 درجه سانتیگراد، قسمت عقب بشکه حداقل مقدار را می گیرد و قسمت جلویی حداکثر مقدار را می گیرد.
دمای قالب:
دمای قالب تاثیر بیشتری بر کریستالیزه شدن قطعات پلاستیکی دارد. دمای قالب بالا، بلورینگی مذاب بالا، استحکام بالا، اما انقباض نیز افزایش خواهد یافت. به طور کلی، دمای قالب LDPE در 30 درجه سانتیگراد تا 45 درجه سانتیگراد کنترل می شود، در حالی که دمای HDPE به نسبت 10-20 درجه سانتیگراد بالاتر است.
فشار تزریق:
افزایش فشار تزریق برای پر شدن مذاب مفید است. از آنجایی که سیالیت پلی اتیلن بسیار خوب است، علاوه بر محصولات با دیواره نازک و باریک، فشار تزریق کمتری نیز باید با دقت انتخاب شود. فشار تزریق عمومی 50-100MPa است. شکل ساده است. برای قطعات پلاستیکی بزرگتر پشت دیوار، فشار تزریق می تواند کمتر باشد و بالعکس.
پلی وینیل کلراید (PVC)
فرآیند قالب گیری تزریقی
1. محدوده کاربرد معمولی
لوله های تامین آب، لوله های خانگی، پانل های دیواری خانه، محفظه ماشین های تجاری، بسته بندی محصولات الکترونیکی، تجهیزات پزشکی، بسته بندی مواد غذایی و غیره.
2. خواص شیمیایی و فیزیکی
مواد PVC یک ماده غیر کریستالی است. در استفاده واقعی، مواد PVC اغلب تثبیت کننده ها، روان کننده ها، عوامل فرآوری کمکی، رنگدانه ها، عوامل مقاوم در برابر ضربه و سایر افزودنی ها را اضافه می کنند. مواد PVC غیر قابل اشتعال، استحکام بالا، مقاومت در برابر آب و هوا و پایداری هندسی عالی است.
PVC دارای مقاومت قوی در برابر اکسیدان ها، عوامل کاهنده و اسیدهای قوی است. با این حال، می تواند توسط اسیدهای اکسید کننده غلیظ مانند اسید سولفوریک غلیظ و اسید نیتریک غلیظ خورده شود و برای تماس با هیدروکربن های آروماتیک و هیدروکربن های کلردار مناسب نیست.
دمای ذوب پی وی سی در حین پردازش یک پارامتر فرآیند بسیار مهم است. اگر این پارامتر مناسب نباشد باعث مشکل تجزیه مواد می شود. ویژگی های جریان PVC بسیار ضعیف است و محدوده فرآیند آن بسیار باریک است. به خصوص مواد PVC با وزن مولکولی بالا پردازش دشوارتر است (این نوع مواد معمولاً برای بهبود خصوصیات جریان نیاز به اضافه کردن روان کننده دارند) بنابراین معمولاً از مواد PVC با وزن مولکولی کوچک استفاده می شود. نرخ انقباض PVC بسیار کم است، به طور کلی 0.2 تا 0.6٪.
3. شرایط فرآیند قالب گیری تزریقی
1. عملیات خشک کردن: معمولاً نیازی به عملیات خشک کردن نیست.
2. دمای ذوب: 185 ~ 205 ℃ دمای قالب: 20 ~ 50 ℃.
3. فشار تزریق: تا 1500bar.
4. فشار نگه داشتن: تا 1000bar.
5. سرعت تزریق: به منظور جلوگیری از تخریب مواد، به طور کلی از سرعت تزریق قابل توجهی استفاده می شود.
6. دونده ها و دروازه ها: همه دروازه های معمولی قابل استفاده هستند. در صورت پردازش قطعات کوچکتر، بهتر است از دروازه های سوزنی یا دروازه های زیر آب استفاده کنید. برای قطعات ضخیم تر، بهتر است از دروازه های فن استفاده کنید. حداقل قطر دروازه های سوزنی یا دروازه های مستغرق باید 1 میلی متر باشد. ضخامت دروازه های سکتوری نباید کمتر از 1 میلی متر باشد.
7. خواص شیمیایی و فیزیکی: پی وی سی سخت یکی از پرمصرف ترین مواد پلاستیکی است.
پلی استایرن (PS)
فرآیند قالب گیری تزریقی
1. محدوده کاربرد معمولی
بسته بندی محصولات، کالاهای خانگی (ظروف غذاخوری، سینی و غیره)، الکتریکی (ظروف شفاف، پخش کننده های منبع نور، فیلم های عایق و غیره).
2. خواص شیمیایی و فیزیکی
بیشتر PS های تجاری، مواد شفاف و غیر کریستالی هستند. PS دارای ثبات هندسی بسیار خوب، پایداری حرارتی، ویژگی های انتقال نوری، ویژگی های عایق الکتریکی و تمایل بسیار کمی به جذب رطوبت است. می تواند در برابر آب و اسیدهای معدنی رقیق شده مقاومت کند، اما می تواند توسط اسیدهای اکسید کننده قوی مانند اسید سولفوریک غلیظ خورده شود و می تواند در برخی از حلال های آلی متورم و تغییر شکل دهد. انقباض معمولی بین 0.4 تا 0.7٪ است.
3. شرایط فرآیند قالب گیری تزریقی
1. عملیات خشک کردن: معمولاً به عملیات خشک کردن نیازی نیست مگر اینکه به طور نامناسب ذخیره شود. در صورت نیاز به خشک کردن، شرایط خشک کردن توصیه شده 80 درجه سانتیگراد به مدت 2 تا 3 ساعت است.
2. دمای ذوب: 180 ~ 280 ℃. برای مواد مقاوم در برابر شعله، حد بالایی 250 درجه سانتیگراد است.
3. دمای قالب: 40 ~ 50 ℃.
4. فشار تزریق: 200~600bar.
4. سرعت تزریق: توصیه می شود از سرعت تزریق سریع استفاده کنید.
5. دونده ها و دروازه ها: همه انواع معمولی گیت ها قابل استفاده هستند.
ABS
فرآیند تزریق
1. کاربردهای معمولی:
اتومبیل (پانل ابزار، دریچه ابزار، روکش چرخ، جعبه آینه و غیره)، یخچال، ابزارهای با مقاومت بالا (سشوار، مخلوط کن، غذاساز، ماشین چمن زنی و غیره)، تلفن پوسته، صفحه کلید ماشین تحریر، وسایل نقلیه سرگرمی مانند چرخ دستی های گلف و سورتمه های جت.
2. خواص شیمیایی و فیزیکی
ABS از سه مونومر شیمیایی آکریلونیتریل، بوتادین و استایرن سنتز می شود. هر مونومر ویژگی های متفاوتی دارد: اکریلونیتریل دارای استحکام بالا، پایداری حرارتی و پایداری شیمیایی است. بوتادین دارای چقرمگی و مقاومت در برابر ضربه است. استایرن دارای پردازش آسان، صافی بالا و استحکام بالا است. از نظر مورفولوژیکی ABS یک ماده بی شکل است.
پلیمریزاسیون سه مونومر یک ترپلیمر با دو فاز تولید می کند که یکی فاز پیوسته استایرن-اکریلونیتریل و دیگری فاز پراکنده لاستیک پلی بوتادین است. ویژگی های ABS عمدتاً به نسبت سه مونومر و ساختار مولکولی در دو فاز بستگی دارد. این امر باعث انعطاف پذیری زیادی در طراحی محصول می شود و صدها ماده ABS با کیفیت مختلف در بازار تولید شده است. این مواد با کیفیت متفاوت، ویژگی‌های متفاوتی از جمله مقاومت در برابر ضربه متوسط تا زیاد، پایان کم تا بالا و ویژگی‌های اعوجاج دمای بالا را ارائه می‌دهند.
مواد ABS دارای پردازش فوق العاده آسان، ویژگی های ظاهری، خزش کم و پایداری ابعادی عالی و همچنین استحکام ضربه بالا است.
3. شرایط فرآیند قالب گیری تزریقی
1. عملیات خشک کردن: مواد ABS رطوبت سنجی هستند و قبل از پردازش نیاز به عملیات خشک کردن دارند. شرایط خشک کردن توصیه شده حداقل 2 ساعت در دمای 80 تا 90 درجه سانتیگراد است. دمای مواد باید کمتر از 0.1٪ باشد.
2. دمای ذوب: 210 ~ 280 ℃. دمای توصیه شده: 245 ℃.
دمای قالب: 25 ~ 70 ℃. (دمای قالب بر روی پرداخت قطعات پلاستیکی تأثیر می گذارد، دمای پایین تر باعث پایان کمتر می شود).
3. فشار تزریق: 500 ~ 1000bar.
4. سرعت تزریق: سرعت متوسط به بالا.
