Il problema della sostituzione del materiale di iniezione che viene facilmente trascurato
Nella produzione quotidiana di stampaggio a iniezione, nella maggior parte dei casi, è difficile che le presse a iniezione producano prodotti stampati a iniezione utilizzando un solo materiale. Avere una modalità di produzione flessibile per bilanciare gli ordini è una capacità necessaria.
In circostanze normali, ci sono situazioni in cui i materiali residui non possono essere mescolati:
Colori diversi: Quando è necessario produrre frequentemente prodotti di colori diversi, anche una piccola quantità di inquinamento cromatico può portare all'instabilità del colore o a differenze cromatiche locali nella produzione successiva. Le piccole differenze di colore sono facilmente trascurate dal controllo qualità QC, soprattutto nei casi in cui non viene effettuata un'ispezione completa, e spesso i problemi di qualità non vengono rilevati.
Materiali incompatibili: I materiali incompatibili di solito formano segni di scorrimento o peeling sull'aspetto o all'interno durante il processo di riempimento dello stampo a iniezione. Ecco alcuni esempi comuni di materiali incompatibili:
La sostituzione dei materiali per lo stampaggio a iniezione deve essere osservata durante il processo di produzione dello stampaggio a iniezione.
Poliolefine (come PE, PP) e plastiche polari
Il polietilene (PE) e il polipropilene (PP) appartengono a plastiche non polari con strutture molecolari semplici e bassa energia superficiale. Di solito non sono facilmente compatibili con sostanze polari come poliammide (PA), poliestere (PET), cloruro di polivinile (PVC), ecc.
Incompatibilità: Le plastiche poliolefiniche (come PE e PP) hanno una scarsa compatibilità con le plastiche polari e sono soggette a delaminazione, dispersione non uniforme o difetti di interfaccia quando vengono miscelate, con conseguente instabilità delle prestazioni dei prodotti plastici formati, che possono persino causare crepe o spellature dei prodotti plastici.
Cloruro di polivinile (PVC) e poliolefine (PE, PP)
Il PVC è una plastica altamente polare con un elevato peso molecolare e una forte rigidità, mentre il PE e il PP sono plastiche non polari e flessibili.
Incompatibilità: L'elevata polarità del PVC e la bassa polarità del PE e del PP determinano una scarsa compatibilità tra loro, rendendo difficile la dissoluzione o la miscelazione. La miscelazione di PVC con PE e PP è spesso soggetta a delaminazione o a difetti di interfaccia.
Polistirene (PS) e poliuretano (PU)
Il polistirene (PS) è una plastica rigida e non polare, mentre il poliuretano (PU) è un tipo di composto polimerico che può essere termoplastico o termoindurente e in genere ha un'elevata polarità.
Incompatibilità: A causa delle differenze di polarità, è spesso difficile miscelare efficacemente PS e PU e il poliuretano può non essere ben compatibile con il polistirene, con conseguente miscelazione non uniforme durante lo stampaggio a iniezione.
Policarbonato (PC) e polipropilene (PP)
Il policarbonato (PC) è un tecnopolimero con resistenza e stabilità termica estremamente elevate, mentre il polipropilene (PP) è una plastica flessibile e a basso costo.
Incompatibilità: La significativa differenza di struttura molecolare tra PC e PP rende difficile la loro completa fusione durante lo stampaggio a iniezione, causando spesso una distribuzione non uniforme tra i materiali e influenzando le prestazioni del prodotto finale.
Poliammide (PA) e polistirene (PS)
La poliammide (PA) è una plastica altamente polare con elevata resistenza all'usura e proprietà meccaniche, mentre il polistirene (PS) è una plastica non polare con minore rigidità.
Incompatibilità: A causa della differenza di polarità tra poliammide e polistirene, è difficile ottenere una buona dissoluzione o miscelazione durante il processo di stampaggio a iniezione, con conseguenti prestazioni incoerenti o un legame debole del prodotto.
Polietilene tereftalato (PET) e cloruro di polivinile (PVC)
Il PET è un poliestere termoplastico ad alta trasparenza e resistenza, ampiamente utilizzato nell'industria dell'imballaggio. Il PVC è un'altra plastica molto diffusa, utilizzata principalmente per prodotti come tubi e profili.
Incompatibilità: Le proprietà chimiche e le differenze di struttura molecolare tra PET e PVC spesso causano una fusione insufficiente quando vengono mescolati.
Politetrafluoroetilene (PTFE) e altre plastiche
Il politetrafluoroetilene (PTFE) è una plastica estremamente resistente alle alte temperature e agli agenti chimici, con un'energia superficiale estremamente bassa.
Incompatibilità: Il PTFE differisce notevolmente nelle proprietà fisiche e chimiche da altre plastiche comuni come PE, PP, ecc. e di solito non è ben compatibile con questi materiali, non riuscendo a formare un buon legame.
Polietere etere chetone (PEEK) e altri materiali termoplastici
Il polietere etere chetone (PEEK) è un tecnopolimero ad alte prestazioni con una forza meccanica, una resistenza alle alte temperature e una resistenza chimica molto elevate, comunemente utilizzato in settori di alto livello come quello aerospaziale e automobilistico.
Incompatibilità: Il PEEK differisce in modo significativo nella struttura molecolare e nelle proprietà da molti materiali termoplastici comuni, come PE, PP, PS, ecc.
Materiali con differenze significative nella temperatura di fusione
Durante il processo di stampaggio a iniezione, i materiali con differenze significative nella temperatura di fusione pongono spesso alcune sfide per la sostituzione dei materiali e i processi di produzione, poiché le loro temperature di lavorazione variano notevolmente da basse ad alte. I materiali residui a bassa temperatura sono soggetti a decomposizione e inquinamento quando vengono mescolati nella produzione ad alta temperatura, mentre i materiali residui ad alta temperatura mescolati nella produzione a bassa temperatura possono causare l'impossibilità di fondere, l'ostruzione di piccole porte o lo squilibrio nello stampaggio multi cavità a gas duro. Sono inoltre soggetti a difetti estetici incompatibili e a proprietà meccaniche deboli all'interno o sulla superficie dei prodotti stampati a iniezione, che devono essere puliti quando si cambia materiale.
PC (policarbonato) vs PVC (cloruro di polivinile)
PC： La temperatura di fusione è generalmente di 230-270°C.
PVC: la temperatura di fusione è generalmente compresa tra 160 e 220 °C. La differenza di temperatura di fusione tra questi due materiali è significativa e il passaggio da PC a PVC o viceversa richiede una regolazione significativa della temperatura della macchina di stampaggio a iniezione. In particolare, il PVC richiede temperature più basse e velocità di raffreddamento più elevate durante la lavorazione. La presenza di residui di PC può influire sulla fluidità del PVC e causare bolle o irregolarità durante lo stampaggio.
PA (Nylon) vs. PE (Polietilene)
PA：La temperatura di fusione è generalmente di 230-290°C.
PE: La temperatura di fusione è generalmente di 160-180°C. Le temperature di fusione di PA e PE differiscono in modo significativo, in particolare quando si passa da PA a PE, è necessaria un'attenta regolazione della temperatura dell'apparecchiatura. Il basso punto di fusione e la bassa temperatura di lavorazione del PE possono essere influenzati dall'effetto residuo del PA, con conseguente flusso irregolare del materiale durante la lavorazione e persino il blocco dell'apparecchiatura.
PPS (solfuro di polifenilene) vs. PET (polietilene tereftalato)
PPS: la temperatura di fusione è generalmente di 280-320°C.
PET: La temperatura di fusione è generalmente di 250-270 °C. La differenza di temperatura di fusione tra PPS e PET è significativa. Il passaggio dal PPS al PET o viceversa richiede opportune regolazioni della macchina di stampaggio a iniezione per evitare qualsiasi disagio durante la lavorazione. Il PPS ha una temperatura elevata ed è difficile da pulire, quindi occorre prestare particolare attenzione alle attrezzature di pulizia per evitare effetti negativi sulla lavorazione del PET.
POM (poliossimetilene) vs. ABS (copolimero acrilonitrile-butadiene-stirene)
POM: la temperatura di fusione è generalmente di 175-210°C.
ABS: la temperatura di fusione è generalmente di 220-250°C. La differenza di temperatura di fusione tra POM e ABS è significativa. Quando si passa dal POM all'ABS, è necessario regolare la temperatura per adattarsi all'elevato punto di fusione dell'ABS ed evitare che il POM residuo influisca sulla qualità di lavorazione dell'ABS. Inoltre, il POM è soggetto all'assorbimento di umidità e, se non viene accuratamente asciugato e pulito, può compromettere la trasparenza e la qualità della superficie dell'ABS.
PC (policarbonato) vs. PMMA (polimetilmetacrilato)
PC： La temperatura di fusione è generalmente di 230-270°C.
PMMA: la temperatura di fusione è generalmente compresa tra 200 e 250 °C. Sebbene la differenza di temperatura di fusione tra PC e PMMA non sia così significativa come quella dei materiali sopra citati, esiste comunque una certa differenza, soprattutto quando si passa dal PC al PMMA. Occorre prestare particolare attenzione alla pulizia del cilindro del materiale e della macchina di stampaggio a iniezione per evitare che i residui di PC compromettano la trasparenza e la fluidità del PMMA.
PPSU (polifenilsolfone) vs. PBT (polibutilene tereftalato)
PPSU: la temperatura di fusione è generalmente di 330-350°C.
PBT: la temperatura di fusione è generalmente compresa tra 225 e 240 °C. La differenza di temperatura di fusione tra questi due materiali è significativa, soprattutto tra PPSU e PBT lavorati ad alte temperature. La regolazione della temperatura e la pulizia dell'attrezzatura devono essere molto accurate per garantire che la qualità di formatura dei materiali non venga compromessa.
TPE (elastomero termoplastico) vs. PA (nylon)
TPE: la temperatura di fusione è generalmente compresa tra 170-220 °C.
PA: La temperatura di fusione è generalmente di 230-290 °C. La differenza di temperatura di fusione tra TPE e PA è significativa, con il TPE che ha una temperatura di fusione inferiore. È necessario prestare particolare attenzione alla pulizia dei residui di TPE per evitare impurità o cattiva modellazione durante il processo di stampaggio della PA.
PVA (alcool polivinilico) vs. PS (polistirene)
PVA: la temperatura di fusione è generalmente di 180-230 °C.
PS: la temperatura di fusione è generalmente di 210-250°C. Esiste una differenza significativa nella temperatura di fusione tra PVA e PS, in particolare il PVA che ha una particolare solubilità in acqua. È necessario prestare molta attenzione alla pulizia dell'attrezzatura per evitare che i residui di PVA compromettano la fluidità e l'effetto di stampaggio del PS.
Come tagliare i materiali in modo pulito senza contaminarli?
1. Pulizia della tramoggia: Quando è necessario cambiare il materiale senza sostituire la tramoggia, è necessario scaricare la tramoggia e pulirne accuratamente l'interno per evitare una miscelazione irregolare dei materiali residui nel nuovo processo di stampaggio a iniezione durante la produzione successiva, che potrebbe causare scolorimento e impurità. Quando gli utenti utilizzano un sistema di alimentazione centrale uno a uno o un sistema di alimentazione integrato a tre macchine e i requisiti di commutazione delle materie prime sono molto rigorosi, spesso non è possibile configurare più essiccatori integrati a tre macchine, poiché il costo dell'attrezzatura è elevato e lo spazio in loco non è sufficiente per ospitare più deumidificatori.
2. Inquinamento delle condutture: L'inquinamento delle condutture è completamente diverso tra i sistemi di alimentazione centrale uno a uno e i sistemi di alimentazione a più tagli. Molti utenti ritengono che le tubazioni abbiano materiali ad alta velocità e un'asciugatura ad alta velocità. Il flusso d'aria e i tubi devono essere puliti, quindi è facile scegliere un sistema di alimentazione uno a uno relativamente semplice. In realtà, però, dopo aver installato il sistema di alimentazione, la maggior parte dei clienti non lo pulisce quasi mai perché non dispone di metodi di pulizia efficaci. Infatti, a causa della natura non conduttiva delle materie prime dopo l'essiccazione, sotto l'attrito del flusso ad alta velocità, oltre alle particelle di polvere intrinseche del materiale, durante l'impatto del flusso ad alta velocità si generano grandi nuove particelle di polvere e un'elettricità statica estremamente elevata, soprattutto per i materiali duri come PS, PMMA, PET, ecc. Sotto l'azione dell'elettricità statica, le particelle di polvere verranno adsorbite su alcune pareti del canale e, durante la sostituzione del materiale, si verificherà una contaminazione incrociata che entrerà nei nuovi prodotti. I clienti multicolore schiacceranno e declasseranno direttamente i prodotti contaminati per il trattamento dei materiali secondari e non li considereranno un inquinamento da sostituzione di materiale.
3. Inquinamento da elettricità statica: La maggior parte delle fabbriche utilizza i tradizionali tubi di plastica per il grasso come condutture di trasporto in alcuni punti e, durante la produzione continua, sulle condutture si accumula una maggiore quantità di polvere di elettricità statica. In prossimità della tramoggia, l'elettricità statica adsorbe più polvere ambientale sulle particelle di resina, causando l'inquinamento del prodotto.
Oltre a rafforzare la gestione, le misure efficaci per ridurre la contaminazione incrociata durante il rifornimento sono:
1. Quando ci si trova di fronte a situazioni frequenti di sostituzione di materiali che non possono contaminarsi a vicenda, si cerca di adottare uno schema di alimentazione centrale con tagli multipli;
2. Cercare di utilizzare materiali conduttivi o di condurre la messa a terra nella conduttura per evitare la generazione di elettricità statica;
3. Per le parti che richiedono tubi flessibili, utilizzare tubi con proprietà antistatiche per ridurre la generazione di elettricità statica;
4. I materiali speciali devono essere pianificati in anticipo e alcuni materiali devono essere caricati autonomamente dalla macchina per evitare l'inquinamento delle condutture.
5. I materiali speciali dovrebbero utilizzare tramogge di essiccazione indipendenti e non utilizzare la stessa tramoggia dei materiali che sono soggetti a conflitti;
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