Kokius plastiko tipus galima apdoroti liejimo mašinomis?

Kaip pagrindinė plastiko apdirbimo įranga, įpurškimo liejimo mašinos pasiekia aukštą tikslumą ir efektyvumą kaitindamos termoplastinį arba termoreaktyvųjį plastiką, kad išsilydytų, ir įpurškiant pelėsių ertmes. Jame apdorojamas platus gaminių asortimentas – nuo ​​kasdienių gaminių iki pramoninių komponentų, apimantis daugiau nei 20 rūšių plastiko. Šiame darbe plastikų tipai, naudojami liejimo mašinose, sistemingai analizuojami keturiais aspektais: medžiagų klasifikacija, eksploatacinės charakteristikos, apdorojimo pritaikomumas ir tipiniai taikymo scenarijai.

Prekiniai plastikai sudaro daugiau nei 70 % viso pasaulio plastiko suvartojimo ir pasižymi didele gamyba, mažomis sąnaudomis ir stabiliu apdirbimo našumu. Jie yra pagrindinės medžiagos, naudojamos liejimo mašinose.
1.1 Polietilenas
Polietilenas (HDPE) ir LDPE yra dviejų rūšių plastikai, kurių išeiga yra didžiausia. Didelio tankio polietileno (DTPE) molekulinė grandinė yra glaudžiai išdėstyta, turi gerą standumą ir atsparumą cheminėms medžiagoms, todėl dažnai naudojama didelių konteinerių, tokių kaip apyvartos dėžės ir šiukšlių dėžės, gamybai. Mažo tankio polietilenas (LDPE) turi gerą lankstumą dėl šakotos struktūros ir yra plačiai naudojamas lanksčiuose gaminiuose, tokiuose kaip plėvelės ir pakavimo maišeliai. Įpurškimo formavimo metu HDPE turi išlaikyti temperatūrą statinėje nuo 220 ° C iki 260 ° C, kad būtų išvengta skilimo, o LDPE gali būti apdorojamas nuo 180 ° C iki 220 ° C temperatūroje.
1.2 Polipropilenas (PP)
Polipropilenas turi mažiausią plastikų tankį (0,9–0,91 g/cm3), puikų atsparumą nuovargiui ir karščiui (lydymosi temperatūra 160 -170 laipsnis ) ir yra tinkamiausia buferių ir prietaisų korpusų medžiaga. Liejimo įpurškimo metu polipropilenas lengvai deformuojasi dėl skirtingo kristalizacijos greičio, todėl norint kontroliuoti susitraukimą, būtina optimizuoti pelėsių temperatūrą (rekomenduojama 80-100 laipsnių) ir palaikyti slėgį (rekomenduojamas 60-80% įpurškimo slėgis).
1.3 Polistirenas
PS yra žinomas dėl savo puikių optinių savybių (88-92 % šviesos pralaidumas), tačiau jo trapumas ir atsparumas karščiui (šilumos deformacijos temperatūra 70–90 laipsnių) riboja jo panaudojimą. Didelio smūgio polistirenas (HIPS) yra butadieno polimeras, kuris yra nuo trijų iki penkių kartų stipresnis už PS ir plačiai naudojamas žaislų korpusuose ir kompiuterių klaviatūrose. Išmetamųjų dujų įpurškimo liejimo technologija efektyviai išsprendžia lakiųjų likučių PS apdorojimo problemą ir pagerina gaminio paviršiaus kokybę.
1.4 Akrilnitrilo-butadieno-stireno kopolimeras (ABS)
ABS sujungia akrilnitrilo cheminį atsparumą, butadieno kietumą ir stireno apdirbamumą, kad taptų plačiausiai naudojamu inžineriniu plastiku. Vicat minkštėjimo temperatūra yra 100-105 laipsnių, o atsparumas smūgiams 3–4 kartus didesnis nei PS, todėl jis ypač tinka elektroninių korpusų ir automobilio vidaus dalių, kurioms reikalingas atsparumas išorinei jėgai, gamybai. Dviejų spalvų liejimas leidžia derinti ABS su kitomis medžiagomis, tokiomis kaip kompiuteris, kad atitiktų įvairius gaminio dizaino reikalavimus.

Inžineriniai plastikai pasižymi puikiomis mechaninėmis savybėmis, terminiu stabilumu ir cheminiu atsparumu. Kad ir kaip būtų brangu, jis atlieka nepakeičiamą vaidmenį aukščiausios klasės-gamyboje.
2.1 Poliamidas (PA, nailonas)
Iš PA šeimos PA6 ir PA66 yra plačiausiai naudojami dėl subalansuotų mechaninių ir apdorojimo savybių. Lydymosi temperatūros diapazonas yra 220–265 laipsniai, vandens sugerties greitis siekia 2–3%, o dydžio stabilumui akivaizdžiai įtakos turi drėgmė. Stiklo pluošto patobulintas PA (GFPA) padidina tempimo stiprumą iki daugiau nei 200 MPa ir šilumos deformacijos temperatūrą iki daugiau nei 200 laipsnių, todėl jis idealiai tinka tiksliesiems mechaniniams komponentams, tokiems kaip krumpliaračiai ir guoliai. Įpurškimo formavimo metu labai svarbu griežtai kontroliuoti statinės temperatūrą (PA6: 240-260 laipsnių; PA66: 270-290 laipsnių) ir sausas sąlygas (120 laipsnių + 4 džiovinimo valandų).
2.2 Polikarbonatas (kompiuteris)
Žinomas kaip „neperšaunamas klijai“, kompiuteris parodė 300 kartų didesnį atsparumą smūgiams ir 89 89 % šviesos pralaidumą nei 89 stiklo, bet prastas atsparumas dilimui (paviršius buvo tik 2H). PC/ABS lydiniai, sumaišyti su ABS, labai pagerino bendrą gaminio veikimą ir tapo standartine nešiojamųjų kompiuterių korpusų ir automobilių prietaisų skydelių medžiaga. Įpurškimo formavimo metu reikalingas didelis įpurškimo slėgis (80–120 MPa) ir greitas įpurškimas (įpurškimo greitis, didesnis arba lygus 100 mm/s), kad būtų išvengta lydalo užšalimo, o formos temperatūra yra 80–100 laipsnių.
2.3 Polioksimetilenas (POM)
POM yra žinomas kaip „superplienas“, kurio kietumas (Rockwell kietumas M85-105), atsparumas dilimui artimas metalui ir puikus matmenų stabilumas (tiesinio plėtimosi koeficientas tik 6 × 10–5/laipsnis). Pridėjus politetrafluoretileno (PTFE) tepalo, trinties koeficientas gali būti sumažintas iki mažesnio nei 0,1, yra ideali medžiaga pavaroms, slankikliui ir kitiems transmisijos komponentams. Liejimo įpurškimo metu temperatūra statinėje turi būti 190–210 laipsnių Celsijaus, kad būtų išvengta formaldehido dujų skilimo.

Termoreaktingi plastikai formuojant kietėja vykstant cheminėms reakcijoms, sudarydami negrįžtamą kryžminę struktūrą, tinkančią ypatingoms sąlygoms, kurioms reikalinga aukšta temperatūra ir cheminis atsparumas.
3.1 Fenoliniai plastikai (PF)
PF yra seniausias pramoninis termoreaktingas plastikas, pasižymintis puikia elektros izoliacija, atsparumu karščiui (nuolatinė 150 laipsnių temperatūra) ir atsparumu liepsnai (deguonies indeksas didesnis arba lygus 30%), tačiau trapus ir prastu apdirbamumu. Pridėjus grūdinimo medžiagų ir srautą gerinančių medžiagų, galima gaminti elektros jungiklius ir kištukinius lizdus. Įpurškimo formavimo metu statinės temperatūra turi būti nuo 70 iki 90 laipsnių, pelėsių temperatūra nuo 150 iki 180 laipsnių, o įpurškimo slėgis - nuo 120 iki 150 MPa, kad būtų išvengta didelio klampumo atsparumo.
3.2 Epoksidinės dervos (EP)
EP yra žinomas dėl savo puikaus sukibimo (šlyties stiprumas, didesnis nei 20 MPa arba lygus) ir cheminiu atsparumu bei plačiai naudojamas elektroninėse pakuotėse ir kompozitinėje matricoje. Pridėjus neorganinių užpildų (pvz., silicio dioksido miltelių), galima žymiai sumažinti susitraukimą (nuo 2% iki mažiau nei 0,1%) ir pagerinti matmenų tikslumą. Įpurškimui reikia specialių varžtų (kraštinių santykis didesnis arba lygus 20:1) ir aukšto slėgio liejimo sistemos (slėgis didesnis arba lygus 200 MPa), kurių formos temperatūra reguliuojama nuo 120 iki 150 laipsnių.

Specialūs plastikai suteikia ypatingų savybių dėl molekulinės struktūros dizaino, kad atitiktų aukštus{0}}aviacijos, medicinos ir kitų sričių poreikius.
4.1 Politetrafluoretilenas
PTFE (PTFE) turi plačiausią darbinių temperatūrų diapazoną (-200–260 laipsnių), didžiausią cheminį stabilumą (atsparumą vandens korozijai) ir mažiausią trinties koeficientą (0,04). Tačiau dėl itin didelio lydymosi klampumo (1010–1012 Pa.S) tradicinį liejimą įpurškiant sunku. Politetrafluoretileno (pvz., užpildyto stiklo pluošto) šaltasis presavimas, sukepinimas arba modifikavimas reikalingas lydalo klampumui sumažinti. Modifikuoti PTFE gaminiai plačiai naudojami sandarikliuose ir guolių laikikliuose.
4.2 Polieterio eterketonas
PEEK ilgalaikė -240 laipsnių temperatūra, trumpalaikė-atsparumas temperatūrai 315 laipsnių, o tempiamasis stipris yra 90-100 MPa. Anglies-pluoštu-sustiprintas PEEK padidina elastingumo modulį iki 140 GPa, artimą aliuminio lydinio lygiui, ir yra plačiai naudojamas aviacijos ir kosmoso konstrukcijose bei medicininiuose implantuose. Įpurškimui reikalingi specializuoti aukštos temperatūros sraigtai (380–420 laipsnių statinės temperatūra) ir aukšto slėgio sistemos (250 MPa arba didesnis slėgis), kai formų temperatūra reguliuojama nuo 180 °C iki 200 °C.
V. Apdirbimo technologijos tendencijos
Tobulėjant medžiagų mokslui ir įrangos technologijoms, plečiasi liejimo mašinų apdorojimo galimybės:
Kelių{0}}medžiagų kompozitinis liejimas: laminuotas PC/ABS, PA/GF ir kitų kompozitų sujungimas gali būti pasiektas naudojant bendro-įpurškimo technologiją, kad būtų pagerintas visapusis gaminio veikimas.
Mikroįpurškimo formavimas: itin{0}}tikslių varžtų (skersmuo mažesnis arba lygus 10 mm) ir didelio -reagavimo valdymo sistemų kūrimas mikrokomponentams, pvz., krumpliaračiams ir jungtims, sveriantiems mažiau nei 0,1 g, kūrimas.
Pagalbinis dujų liejimas: aukšto slėgio azoto dujų pagalbinis užpildas naudojamas siekiant sumažinti kriauklės žymes, atsirandančias dėl gaminio sienelių storio skirtumų. Jis tinka automobilių durų plokštėms, dideliems prietaisų korpusams ir kitiems storasienių komponentams.
Bioenergijos šaltinio plastiko apdorojimas: prisitaikyti prie polipieno rūgšties, polihidroksiapatito ir kitų medžiagų savybių, sukurti specialias varžtų konstrukcijas ir temperatūros valdymo sistemą, skatinti aplinkos apsaugos medžiagų industrializaciją.
Išvada:
Įpurškimo liejimo mašinos išplėtotos nuo tradicinių prekinių plastikų iki inžinerinių plastikų, termoreaktingų plastikų ir net specialių plastikų, tenkindamos gamybos poreikius nuo mikrometro{0}}mastelio tikslumo dalių iki mikrono{1}}masto konstrukcinių komponentų. Tobulėjant medžiagų modifikavimo technologijoms ir įrangos išmanymui, liejimo procesai ir toliau vaidins pagrindinį vaidmenį aukščiausios klasės-gamyboje, todėl plastiko pramonė sieks didelio našumo, didelio našumo, daugiafunkcio ir tvaraus vystymosi.