Le condizioni di processo sono i fattori importanti che influiscono sulle prestazioni delle parti di iniezione
Lo stampaggio a iniezione determina non solo la forma del prodotto finito, ma anche le sue proprietà materiali.
(1) comprensione insufficiente dell'importanza della forma
La configurazione generale della parte in plastica determina le prestazioni del terminale in ciascun caso. Ciò significa che non sono solo le prestazioni esterne delle parti in plastica a condizione della tecnologia, ma anche le prestazioni interne. Ciò significa anche che il trattamento termico meccanico del formato il composto, come definito dalla pressione, dalla temperatura e dalla velocità di taglio durante la lavorazione, determina la struttura del materiale delle parti in plastica prodotte.
Le prestazioni esterne ed interne del prodotto determinano le prestazioni finali del prodotto. Pertanto, la forma della plastica controlla il restringimento e la forma delle parti in plastica e determina anche le prestazioni dei materiali. Le prestazioni delle parti in plastica non sono necessariamente le migliori prestazioni per una certa forma di parti in plastica, come alta resistenza meccanica, durezza ideale, buona resistenza all'usura. A sua volta, la forma ideale produrrà inevitabilmente una forma stabile, ma anche una forma che non può essere modificata di nuovo. Una volta il rapporto tra processo e viene stabilita la qualità finale, un fatto diventa chiaro: la plastica di qualità può essere ottenuta solo attraverso il controllo del processo in una determinata forma ottimizzata di stampaggio a iniezione, che si concentra sulla forma e include la registrazione e il controllo delle variabili di stato. Di conseguenza, il controllo di processo stabile deve essere adattato alle materie plastiche lavorate. Sulla base dei fattori termodinamici, la cinetica di cristallizzazione deve essere considerata anche per semi-crysta materiale termoplastico
(2) ricerca sull'elaborazione di POM
In questo documento, l'influenza delle condizioni di processo sulla prestazione finale delle parti in plastica durante il processo di stampaggio a iniezione è studiata e discussa prendendo come esempio la formaldeide copolimerizzata a fluidità (POM).
Per questo studio, un campione di stiramento 5A (sezione trasversale 4 x 1mm2) è stato realizzato nello stampo a due impronte a diverse velocità e pressioni di iniezione, secondo lo standard DIN / ISO 527. La cavità dello stampo è riempita attraverso un cancelletto situato sul lato dei fianchi del pezzo. Lo stampo è dotato di un sensore di pressione vicino al cancello per misurare il cambiamento di pressione sulla spalla centrale del campione di trazione. In tutti i test, le temperature di stampaggio delle parti in plastica sono state fissate a 95 ℃, perché questo è raccomandato per la produzione di materie prime di plastica di alta qualità. Il composto è stato lavorato su una macchina per stampaggio a iniezione con una forza di serraggio di 220 kN. La vite ha un diametro di 18 mm, la temperatura dell'ugello è di 210 ℃.
Da un lato, i risultati della ricerca rivelano la chiara relazione tra le prestazioni interne ed esterne delle parti in plastica e dall'altra rivelano la relazione con le condizioni di processo selezionate. Sebbene le parti in plastica prodotte abbiano quasi la stessa resistenza meccanica, ma la capacità di deformazione della diversa struttura del materiale del campione presenta un'evidente differenza. Ciò è chiaramente visibile dai diversi sforzi di trazione alla rottura, in particolare la diversa resistenza all'impatto a trazione ottenuta in ciascun caso. La velocità di infusione è stata normalizzata a 20 cm3 / se l'impatto di trazione la forza è stata ridotta del 55%, mentre il peso misurato e la contrazione sono stati solo del 2,5% o del 15%.
(3) la necessità di una gestione della qualità orientata ai materiali
Studi complementari su diversi campioni per differenza termica dinamica (DSC) evidenziano solo le differenze morfologiche iniziali. In altre parole, considerati insieme, i campioni studiati presentavano cristalli uniformi. I risultati sono stati osservati anche durante il raffreddamento (calore di cristallizzazione) e durante il riscaldamento secondario (fusione calore dopo il processo pre-omogeneo).
Dal processo di cristallizzazione della misurazione differenziale del calore dinamico, si può chiaramente vedere che, quando la velocità di iniezione nella lavorazione del polimero aumenta passo dopo passo, il calore di cristallizzazione a temperatura più bassa aumenta da -74j / g a -97j / g. Ciò implica che il materiale POM utilizzato cambierà per motivi di elaborazione. La variazione del peso molecolare e della distribuzione del peso molecolare del materiale migliora le prestazioni di solidificazione non simili (la cristallizzazione complessiva è più o meno consistente), promuovendo così la formazione di diverse strutture (forme), che è dimostrato dal rapporto tra altezza del picco e larghezza del picco, da 2,7 a 1,6.
In questo caso, solo il DSC (riscaldamento della prima fase) viene utilizzato per osservare la cristallizzazione complessiva di diversi campioni, determinando una valutazione errata della qualità, poiché qui non è evidente alcuna differenza. Ciò evidenzia le differenze che esistono solo se la struttura viene valutata una base indiretta.
La sezione sottile (circa 10mm) di diversi campioni è stata osservata sotto luce di emissione polarizzata, dimostrando che la struttura delle parti in plastica prodotte da diverse condizioni di processo era molto diversa.Come il tasso di iniezione aumentato, lo spessore dello strato esterno non sferico osservato è diminuito drasticamente da 102 mm a 30 mm, mentre la struttura rimanente ha subito variazioni (figura 2). Pertanto, la forte diminuzione della durezza delle parti in plastica prodotte ad alta velocità di iniezione è attribuita anche al cambiamento di forma unideale dei materiali.
(4) effetto dell'elaborazione su proprietà reologiche
L'elaborazione di POM con flusso facile a velocità di iniezione diverse ha ovviamente una profonda influenza sulle proprietà reologiche dei materiali. L'aumento del grado di taglio del polimero porta alla graduale decomposizione a catena delle micro molecole, che è accompagnata da cambiamenti nel fluidità del fuso (trasferimento di pressione nello stampo) e ulteriori cambiamenti nella cinetica di cristallizzazione. Le curve DSC che sono state misurate e discusse rappresentano i processi in corso. L'indagine reologica ha anche confermato questa prestazione. Il reometro utilizzato è il modello UDS200 Prelevare un campione di 100 mg di misuratore reologico al di sotto della temperatura di 210 ℃, 0,1-100 - s - 1 nell'ambito della velocità di taglio crescente logaritmica, spessore di 0,1 mm.
Questi risultati hanno dimostrato che la decomposizione del polimero nel processo aumenta all'aumentare della velocità di iniezione. Il peso molecolare medio del polimero varia in base alle condizioni di lavorazione, come si può vedere chiaramente dalla diminuzione della viscosità zero all'aumentare della velocità di iniezione.
I risultati mostrano che differenti velocità di iniezione hanno effetti significativi sulla qualità finale delle parti stampate in POM. La proprietà reologica delle parti in plastica varia con il taglio e gioca un ruolo importante nel processo di fusione del POM. Questo cambiamento è dovuto ad una diminuzione massa molare e un aggiustamento nell'assegnazione del peso molecolare, come dimostrato dai dati sperimentali. Con la fusione del fuso durante il processo di formazione delle parti in plastica, le proprietà reologiche del fuso POM sono state determinate insieme alla temperatura effettiva del fuso e alla pressione del fuso. Ciò significa che strutture completamente diverse e prestazioni altamente variabili possono variare a seconda delle condizioni di lavorazione.
Per la formaldeide copolimerizzata facile da scorrere, il fragile è ovvio, ridurrà la resistenza all'impatto della plastica a parete sottile fino al 50%. I risultati di questo studio sono sostanzialmente coerenti con quanto osservato nella pratica. Il fenomeno discusso è meno comune alla fluidità della poliformaldeide.
Quindi, se non si considera il modulo, è impossibile fare una chiara descrizione della qualità delle parti in plastica. Pertanto, il processo di produzione delle materie plastiche con le tecnologie più recenti richiede una certa forma di gestione della qualità. Monitora innanzitutto la qualità delle prestazioni interne delle parti in plastica (come il monitoraggio della curva di pressione della cavità dello stampo), in modo da garantire che i prodotti ottenuti siano di alta qualità nel loro complesso.
Pertanto, al fine di ottenere una gestione preventiva della qualità, è auspicabile e anzi necessario applicare in futuro un monitoraggio del processo incentrato sui materiali e il successivo controllo del processo. In questo modo è possibile evitare notevolmente il potenziale danno alle parti in plastica causato da prestazioni di servizio inadeguate causate da operazioni di elaborazione. La definizione della struttura ideale garantirà la produzione di pareti estremamente sottili o di parti in plastica estremamente piccole per ottenere la massima stabilità delle parti in plastica.