Klíčové body procesu vstřikování pro ABS plasty
Obsah
ABS je nekrystalický (ale mikroskopicky dvoufázový) vícesložkový technický plast. Jeho vlastnosti jsou synergickým vyjádřením jeho tří složek:
- Akrylonitril (A): Poskytuje tvrdost, pevnost, tepelnou odolnost a chemickou odolnost.
- Butadien (B): Poskytuje houževnatost, odolnost proti nárazu (zejména houževnatost za nízkých teplot) a elasticitu.
- Styren (S): Poskytuje lesk, tekutost a snadnou zpracovatelnost.
Na základě toho jsou charakteristiky související se zpracováním vstřikováním ABS plastů následující:
- Střední tekutost: Tekutost je lepší než PC, ale horší než PS, PP atd. Jeho tekutost je relativně citlivá na teplotu.
- Hygroskopičnost: Má střední hygroskopičnost a musí být předehřátý a vysušený, jinak se na povrchu produktu objeví bubliny, stříbrné pruhy nebo zákal.
- Smršťování: Smrštění při vstřikování je nízké, přibližně 0,4 % – 0,7 %, a rozměrová stabilita je dobrá.
- Tepelná stabilita je obecně dobrá: Vykazuje dobrou stabilitu při zpracování při vhodných teplotách, ale dlouhodobé nebo nadměrné zahřívání může snadno vést k degradaci, zejména k rozkladu butadienové složky, což způsobuje žloutnutí materiálu, jeho křehnutí a tvorbu plynů a černých skvrn.
- Dvoufázová struktura: Kaučuková fáze (butadien) je dispergována v pryskyřičné fázi (AS). Vysoké teploty a vysoké smykové rychlosti mohou tuto strukturu narušit a ovlivnit tak konečnou houževnatost.
Klíčové body procesu vstřikování ABS
1. Předúprava: Sušení
Nutnost: I když to není tak přísné jako u PC, absorpce vlhkosti v ABS může způsobit povrchové vady hotového výrobku.
Podmínky sušení:
- Vybavení: Postačí standardní horkovzdušný sušič; pro vysoce lesklý nebo průhledný ABS se doporučuje odvlhčovací sušič.
- Teplota: 80–85 °C. Nepřekračujte 90 °C, aby se zabránilo shlukování a přilnutí částic.
- Čas: 2–4 hodiny.
- Požadavek na vlhkost: Suší se na obsah vlhkosti < 0,1 %.
- Jednoduchý úsudek: Hladký, jasný proužek roztaveného materiálu vymrštěný ze vzduchu, bez bublin, nebo pokud se při stlačení proužku dvěma skleněnými deskami nevytvoří žádné bubliny, znamená to, že je proužek splňující normu.
2. Tvarovací teplota pro vstřikování ABS plastů
Teplota hlavně:
- Princip: Použijte rozdělení „střední-vysoká-vysoká-střední“. ABS má široké teplotní rozmezí zpracování, ale horní limit musí být přísně kontrolován.
- Zadní zóna (krmná sekce): 160-180℃. Zabraňuje předčasnému tavení a slepování suroviny a zajišťuje stabilní podávání.
- Střední zóna (kompresní sekce): 180–220 °C. Hlavní plastifikační zóna; nastavení teploty je kritické.
- Přední zóna (měřicí sekce): 200–230 °C. Zajišťuje homogenizaci taveniny. U ABS s nehořlavou úpravou by měla být použita spodní hranice.
- Obecný dosah: Teplota tavení většiny ABS se doporučuje udržovat v rozmezí 210–240 °C.
- Důležité varování: Rozhodně se vyhněte překročení 250 °C. Při vysokých teplotách se pryžová fáze snadno rozkládá, čímž vzniká velké množství plynu (štiplavý zápach) a černé skvrny, což vede k žloutnutí a výraznému zhoršení vlastností materiálu.
- Teplota trysky: Mírně nižší než přední zóna, přibližně 200–220 °C. Lze použít otevřené trysky.
3. Teplota formy pro vstřikování ABS plastů
Rozsah: 40–80 °C. Toto je jedna z klíčových proměnných v procesu výroby ABS, která významně ovlivňuje vzhled a vlastnosti hotového výrobku.
Specifické účinky:
Nízká teplota formy (40-50 ℃):
- Výhody: Zkracuje dobu cyklu, což usnadňuje rychlou výrobu; vytváří matný nebo texturovaný povrch.
- Nevýhody: Viditelné svarové linie s nízkou pevností; vyšší vnitřní pnutí; u silnostěnných dílů může docházet k nerovnoměrnému smrštění povrchu (smršťovací stopy) v důsledku příliš rychlého ochlazování.
Vysoká teplota formy (60-80 ℃):
- Výhody: Zlepšuje tekutost taveniny, což usnadňuje vyplňování složitých dutin; vytváří extrémně vysoký povrchový lesk (zrcadlový efekt); snižuje pevnost svarové linie; snižuje vnitřní pnutí.
- Nevýhody: Prodlužuje dobu lisovacího cyklu, což potenciálně zvyšuje riziko přilepení formy.
Doporučení: Pro výrobky pro všeobecné použití se běžně používá teplota 50–60 °C; pro vysoce lesklý ABS musí být použita teplota formy 70–80 °C nebo i vyšší, v kombinaci s vysoce leštěným povrchem formy.
4. Vstřikovací tlak a rychlost
Rychlost vstřikování:
Doporučuje se vstřikování střední nebo nízkou až střední rychlostí. Viskozita taveniny ABS není citlivá na smykovou rychlost; vstřikování vysokou rychlostí může snadno vést k:
- Špatné odvětrávání, což má za následek připálení (zachycení plynu).
- Nadměrné smykové teplo způsobuje lokální teplotní skoky, což vede k degradaci.
- Stopy po tryskách (zejména při průjezdu malými branami).
U výrobků s vysokými požadavky na povrchovou úpravu se obvykle používá vícestupňové řízení „pomalu-rychle-pomalu“: pomalu skrz vtok → rychlé plnění dutiny → pomalé koncové podávání a odvětrávání.
Vstřikovací tlak/Přídržný tlak:
- Vstřikovací tlak: Střední, obvykle 60–100 MPa.
- Přítlak a doba udržení: Přítlak udržení je zásadní. Vzhledem k tomu, že ABS se při ochlazování stále poněkud smršťuje, je zapotřebí dostatečný přítlak udržení, aby se smrštění kompenzovalo a zabránilo se vzniku povrchových smršťovacích známek a vnitřních vakuových bublin. Přítlak udržení je obvykle 60–80 % vstřikovacího tlaku. Dobu udržení je třeba určit na základě tloušťky stěny, aby se zajistilo nepřetržité doplňování materiálu před zamrznutím vtoku.
5. Zpětný tlak a rychlost šroubu
Protitlak: Použijte střední protitlak 5–15 barů. To napomáhá rovnoměrné plastifikaci, zhutnění a odvětrání taveniny. Nadměrný protitlak také povede k nadměrnému smykovému teplu.
Rychlost šroubu: Doporučuje se nízká až střední rychlost, 30–60 ot./min. Nadměrná rychlost bude generovat smykové teplo a vystaví pryžovou fázi nadměrnému smykovému namáhání, což může ovlivnit houževnatost.
Klíčové body procesu vstřikování transparentního ABS plastu
Transparentní ABS obvykle dosahuje vysoké transparentnosti redukcí nebo rafinací kaučukových částic (butadienová fáze) a úpravou kopolymerních složek. Díky tomu se jeho vlastnosti výrazně liší od běžného ABS.
Základní vlastnosti a logika procesu:
- Menší tekutost: Odstranění některých kaučukových fází, které hrají roli „vnitřní plastifikace“, vede k vyšší viskozitě taveniny a horší tekutosti.
- Náchylnější k vnitřnímu pnutí: Vnitřní pnutí může způsobit optické zkreslení (podobné „vzoru napětí“ u skla), které je na průhledných částech zvětšené a jeví se velmi zřetelně.
- Citlivost na teplotu a smyk: Nadměrná teplota nebo smyková síla mohou způsobit zežloutnutí materiálu nebo vznik zákalu (bílé mlhy), což poškozuje jeho průhlednost.
- Požadavky na kvalitu povrchu jsou extrémně vysoké: na průhledných dílech jsou viditelné jakékoli stopy po roztékání, postřiku nebo vady.
Klíčové úpravy procesů a klíčové body
Klíčové úpravy a body procesu:
- Sušení: Přísnější požadavky: Doporučuje se odvlhčovací sušička, protože i stopové množství vlhkosti může v průhledných částech způsobit viditelné bubliny nebo zákal.
- Podmínky: Sušte při teplotě 80–85 °C po dobu alespoň 3–4 hodin, aby bylo zajištěno důkladné vyschnutí.
Teplota lisování:
Teplota sudu: Použijte vyšší teplotu, abyste kompenzovali špatnou tekutost. Je však třeba najít rovnováhu mezi zlepšením tekutosti a zabráněním ztrátám tepla.
- Doporučený rozsah: Teplotu v sudu lze nastavit na 220–250 °C a teplotu taveniny se doporučuje na 230–250 °C. V každé fázi je nutné dodržovat přísnou teplotní stabilitu; kolísání povedou k nerovnoměrné průhlednosti.
- Kritické: Bezpodmínečně se vyvarujte přehřátí; horní hranice je obvykle 250 °C. Překročení této teploty způsobí rychlé žloutnutí.
- Teplota trysky: Mírně nižší než v přední zóně, přibližně 200–220 °C. Lze použít otevřené trysky.
Teplota formy (jeden z nejdůležitějších parametrů):
Extrémně vysoké požadavky: Vysoká teplota formy je nezbytná.
Doporučený rozsah: 70–90 °C; pro výrobky s vysokými nároky je nutných i 90–100 °C.
Výhody vysoké teploty formy:
- Snížení vnitřního pnutí: Toto je primární podmínka pro dosažení vysoké optické uniformity.
- Zlepšení tekutosti: Kompenzace inherentní špatné tekutosti materiálu.
- Dokonale replikující povrch dutiny: Dosažení „zrcadlového“ povrchového efektu na výrobku, bez stop po roztékání a vlnek.
- Rovnoměrné, pomalé ochlazování: Zabraňuje zakalení nebo „bílé mlze“ způsobené příliš rychlým ochlazováním.
Forma: Dutina musí být vysoce leštěná (zrcadlově čistá) a v případě potřeby i chromovaná. Konstrukce kanálu chladicí vody musí být extrémně jednotná.
Rychlost a tlak vstřikování:
- Rychlost vstřikování: Mělo by se používat plnění střední až nízkou rychlostí. Vysokorychlostní vstřikování je přísně zakázáno, protože snadno vytváří tryskání a nadměrné smykové teplo, což vede k lokálnímu zamlžení nebo degradaci. Pro plynulé plnění formy se obvykle používá vzorec „pomalu-rychle-pomalu“.
- Vstřikovací/zádržný tlak: Použijte nižší tlak a zajistěte úplné naplnění. Vysoký tlak vytváří větší smykové a tlakové napětí, které může po ztuhnutí vést k vnitřnímu pnutí a ovlivnit průhlednost. Zádržný tlak a doba vyžadují přesnou kontrolu, ideálně jen takovou, aby se eliminovaly smršťovací stopy, a aby se zabránilo nadměrnému zadržování.
Rychlost šroubu a protitlak:
- Rychlost šneku: Nízká rychlost, doporučeno 20–50 ot/min. Minimalizujte smykové teplo.
- Protitlak: Použijte nižší protitlak (přibližně 5–10 barů), abyste zajistili rovnoměrnou plastifikaci. Vysoký protitlak také zvyšuje smykové teplo a teplotu taveniny.
Další body:
- Žací kanály a uzávěry: Měly by být navrženy tak, aby byly větší a širší, aby se snížil odpor proudění. Upřednostňují se vějířovité uzávěry, uzávěry s výstupky a jiné konstrukce, které plynule vedou taveninu.
- Čistota prostředí: Výrobní prostředí musí být vysoce čisté, aby se zabránilo kontaminaci prachem, částicemi nebo formou a následným vadám výrobku.
- Vypnutí: Před vypnutím musí být hlaveň důkladně vyčištěna univerzálním ABS, PS nebo PP, aby se zabránilo hromadění a rozkladu průhledného ABS.
Klíčové body procesu vstřikování plastů zpomalujících hoření ABS
Zpomalovač hoření ABS (obvykle třídy UL94 V-0) se vyrábí přidáním zpomalovačů hoření (často synergického systému bromu a antimonu) do základního materiálu ABS. Tato aditiva významně mění zpracovatelské vlastnosti materiálu.
Základní charakteristiky a logika procesu:
- Špatná tepelná stabilita: Zpomalovače hoření na bázi bromu jsou náchylné k rozkladu při vysokých teplotách, obvykle kolem 240–260 °C. To je klíčová výzva v řízení procesů.
- Korozivní účinek: Plynný bromovodík (HBr) vznikající během rozkladu má korozivní účinky na formy, šrouby a hlavně.
- Změny tekutosti: Zpomalovače hoření často ovlivňují tekutost a plyny vznikající během rozkladu mohou narušovat tok taveniny.
- Zvýšená citlivost na smyk: Teplo generované vysokým smykem může snadno způsobit lokální přehřátí a rozklad zpomalovače hoření.
Klíčové úpravy a body procesu:
Sušení:
Důkladné sušení je nezbytné k zabránění složitým reakcím mezi vlhkostí a materiálem a ke snížení emisí plynů způsobených vlhkostí. Podmínky jsou podobné jako u běžného ABS (80–85 °C, 2–4 hodiny).
Teplota formování (absolutní jádro kontroly):
- Princip: „Nízká teplota, minimální doba setrvání“.
- Teplota sudu: Je nutné použít nižší teploty zpracování.
- Doporučený rozsah: Teplota hlavně by měla být přísně kontrolována mezi 190–220 °C a teplota taveniny by v ideálním případě neměla překročit 230 °C. Teplota batohu může klesnout až na 170–180 °C.
- Důležité upozornění: Nikdy nepřekračujte maximální teplotu doporučenou dodavatelem (obvykle 240 °C). Přehřátí způsobí rychlý rozklad zpomalovače hoření, čímž vznikne velké množství korozivních plynů (s dráždivým zápachem), černé skvrny, stříbrné pruhy, výrobek se stane křehkým a ztratí své vlastnosti zpomalovače hoření.
Teplota formy:
Rozsah: 50-70℃.
Nevhodné pro nadměrné teploty: Příliš vysoké teploty formy zpomalují chlazení výrobku, čímž prodlužují dobu ohřevu, což může způsobit, že se zpomalovač hoření bude dále pomalu rozkládat v dutině formy, a také se zvyšuje riziko deformace po vyjmutí z formy.
Rychlost a tlak vstřikování:
- Rychlost vstřikování: Použijte střední až nízkou nebo nízkou rychlost vstřikování. Účelem je snížit smykové teplo a poskytnout dostatek času k úniku vzduchu z dutiny (plast zpomalující hoření ABS je náchylnější k připálení).
- Vstřikovací tlak: Použijte minimální tlak potřebný k vyplnění dutiny. Tlak při zadržení by měl být také mírný.
- Větrání: Odvětrávání formy musí být extrémně účinné. Protože samotný materiál snadno uvolňuje plyn, představuje zachycený plyn velmi vysoké riziko připálení. Hloubka odvětrávací drážky může být o něco větší než u běžného ABS (např. 0,03 mm) a měla by být často čištěna.
Rychlost šroubu a protitlak:
- Rychlost šneku: Pro šetrnou plastifikaci se doporučuje nízká rychlost, 20–50 ot/min.
- Protitlak: Použijte co nejnižší možný protitlak (např. 3–8 barů), který je dostatečný k udržení stabilního zatahování šroubu. Vysoký protitlak je častou příčinou zvýšené teploty materiálu a rozkladu zpomalovače hoření.
Vybavení a místa údržby:
- Čištění hlavně: Nikdy nepřecházejte přímo z nehořlavého ABS na vysokoteplotní materiály, jako je PC nebo nylon, protože zbytkový nehořlavý ABS se prudce rozloží. Před přechodem důkladně očistěte hlaveň pomocí PS, HIPS nebo univerzálního ABS.
- Ochrana zařízení proti korozi: Pro dlouhodobou výrobu nehořlavého ABS plastu by měl být šnek a válec ošetřen antikorozními opatřeními (např. nátěrem). Před vypínáním vždy vyprázdněte válec.
- Konstrukce brány: Vyhněte se používání příliš malých rozměrů brány, abyste zabránili jejímu rozkladu v důsledku vysokého smykového namáhání. Velikost brány vhodně zvětšete.
Často kladené otázky
1. Jaké podmínky sušení jsou nutné pro ABS materiál před vstřikováním plastu?
Jako ABS je středně hygroskopický, granule je nutné nejprve vysušit před ABS vstřikování plastů. Lze použít jednoduchý horkovzdušný sušič (odvlhčovač je doporučeno pro vysoce lesklý nebo průhledný ABS) při 80, 85 (teplota 90 by měla ne být překročen aby se zabránilo shlukování částic) pro 2, 4 hodiny, až do obsah vlhkosti je menší než 0. 1%. Snadný způsob, jak to posoudit je že pás roztaveného materiálu hozený do vzduch je hladký a lesklý bez bublin, nebo Při stlačení materiálového proužku dvěma skleněnými deskami se neobjeví žádné bubliny.
2. Jaký je rozumný teplotní rozsah válce pro vstřikování plastů ABS a jaká jsou nutná opatření?
Teplota hlavně pro injekce do břicha lisování je nastaveno na vzorec „střední, vysoká, vysoká, střední“: zadní část (krmná sekce) je 160, 180, střední část (kompresní sekce) je 180, 220 a přední část (měřicí sekce) je 200, 230. Obvyklá teplota tání abs vstřikování lisování je Doporučuje se udržovat teplotu mezi 210 a 240 °C a v žádném případě by neměla překročit 250 °C. Vysoká teplota způsobí degradaci butadienové složky, což má za následek žloutnutí, křehkost, tvorbu plynu a černé skvrny materiálu. V případě nehořlavého ABS v injekce do břicha při formování by se měla použít dolní teplotní hranice.
3. Jak teplota formy ovlivňuje vlastnosti lisovaných dílů při vstřikování plastů ABS a jaký je doporučený rozsah?
Na teplota rozsah plísně pro injekce do břicha lisování je 40, 80, což je velmi významný faktor ovlivňující vzhled a výkon produktu v injekce do břicha tvarování.
- Nízká teplota formy (40, 50): Zkracuje cyklus formování při vstřikování plastů ABS, je dobré pro rychlá výroba a povrch produktu má a matný nebo jemně zrnitý efekt, nicméně svarová linie je jasně viditelná, nízká pevnost, vysoké vnitřní pnutí a může způsobit smrštění povrchu (propadliny) na být nerovnoměrný u balení dílů se silnými stěnami.
- Vysoká teplota formy (60, 80): Zvyšuje tekutost taveniny při vstřikování plastů ABS, je dobré pro vyplňování složitých dutin, dodává povrchu výrobku extrémně vysoký lesk (zrcadlový efekt), snižuje pevnost svarové linie a vnitřní pnutí, ale prodlužuje cyklus formování a může dokonce zvýšit pravděpodobnost přilepení formy.
Pro standardní výrobky vstřikováním plastů z ABS plastů, 50, 60 je nastavit normálně; pro vysoce lesklý ABS v injekce do břicha lití, 70, 80 nebo i vyšší je nezbytné, spolu s vysokým leštěním dutiny formy.
4. Můžete specifikovat hlavní body rychlosti vstřikování, tlaku a protitlaku při vstřikování plastů ABS?
Podrobnosti o rychlost vstřikování, tlak, a protitlak jsou:
- Rychlost vstřikování: Pro břišní svaly vstřikování formování, střední nebo střední, nízké vstřikování rychlost je preferována. Vysoká rychlost vstřikování při vstřikování plastů do plastů (ABS) obvykle dochází ke špatnému odvádění vzduchu (zachycení vzduchu, který způsobuje hoření), lokálnímu přehřátí a degradaci v důsledku nadměrného smykového tepla, a tryskání (zejména skrz malé brány). Pokud je požadována vysoká povrchová úprava na produkt je vyžadován v injekci do břicha Mělo by se využít formování, „pomalu, rychle, pomalu“ a vícestupňové řízení.
- Vstřikovací/těsnicí tlak: Na vstřikovací tlak u vstřikování plastů ABS je obecně střední, což znamená 60, 100 MPa. Balení v břišních svalech vstřikování lití je velmi důležité pro balení tlak je obvykle 60, 80 % vstřikování tlak a doba balení se vypočítává na základě na tloušťka dílu, aby se zajistilo nepřetržité podávání materiálu před zamrznutím brány.
- Protitlak: Střední záda tlak z 5, je nastaveno 15 barů v injekci do břicha lisování umožňující rovnoměrnější plastifikaci, zhutnění a odsávání na tavit; nicméně příliš mnoho protitlak bude při vstřikování plastů ABS produkovat příliš mnoho smykového tepla.
5. Jaké jsou hlavní rozdíly v procesu mezi průhledným ABS, nehořlavým ABS a běžným ABS při vstřikování plastů?
Vstřikováním plastů ABS tam jsou jen několik hlavní proces rozdíly mezi tři typy materiálů: průhledný ABS, nehořlavý ABS a běžný ABS:
- Průhledný ABS na adrese Vstřikování plastů ABS: Je nutné přísnější sušení (odvlhčovací sušička, 80, 85 °C po dobu 3, 4 hodin nebo déle); vyšší teplota válce (220, 250 °C) pro kompenzaci na špatná tekutost; vyšší teplota formy (70, 100) pro snížení vnitřního napětí a zajištění transparentnosti; nižší vstřikování rychlost, rychlost šneku (20, 50 ot/min) a protitlak (5, 10 barů); větší a širší kluzné kolejnice/vráta a zrcadlově leštěné dutiny forem.
- ABS odolný proti ohni na adrese Vstřikování plastů ABS: Nižší teplota válce (190, 220, teplota taveniny nepřesahující 230) a teplota formy (50, 70); nižší vstřikování rychlost, rychlost šneku (20, 50 ot/min) a protitlak (3,8 baru); volnější odsávání z formy; důkladné čištění válce před změnou materiálu (vyhněte se přímému přechodu na vysokoteplotní materiály, jako je PC) při vstřikování plastů ABS a antikorozní ošetření šneku a válce pro dlouhodobou životnost ABS. vstřikování výroba forem.
Komentáře
Nejnovější Příspěvky
Související Blogy
Senyo ' s blog je zaměřen na sdílení naše rozsáhlé znalosti z prototypové výroby. Prostřednictvím našich článků, naším cílem je podporovat vás ve rafinace produktu design a navigaci složitosti rapid prototyping efektivněji.
