Plastmasas saraušanās ir viens no vissvarīgākajiem, bet bieži pārprastajiem iesmidzināšanas veidošanas aspektiem. Tā kā izkausēta plastmasa atdziest un sacietē, tā notiek saraušanās, izraisot izmēru izmaiņas, kas var padarīt vai salauzt galaproduktu. Saraušanās pārvaldīšana ir būtiska, lai saglabātu precizitāti, izvairītos no tādiem defektiem kā deformācija un veidotu daļu integritātes nodrošināšana. Neatkarīgi no tā, vai strādājat ar kopīgiem materiāliem, piemēram, polipropilēna vai augstas veiktspējas polimēriem, piemēram, polikarbonātu, saraušanās izpratne un kontrole ir atslēga, lai sasniegtu nevainojamus, ticamus rezultātus.
Šajā emuārā mēs iepazīstināsim ar veselu plastmasas saraušanās specifikāciju, veicinot jūsu dziļo izpratni par tā definīciju, cēloņiem un risinājumiem.
Kas ir plastmasas saraušanās iesmidzināšanas formā
Plastmasas saraušanās ir polimēru tilpuma saraušanās laikā iesmidzināšanas formā. Tas var izraisīt līdz 20-25% apjoma samazinājumu, ietekmējot galaprodukta izmērus un kvalitāti.
Molekulārā līmeņa saraušanās notiek, kad polimēru ķēdes zaudē mobilitāti un iesaiņo ciešāk. Šis efekts ir izteiktāks puskristāliskos polimēros. Tilpuma saraušanos var aprēķināt, izmantojot:
Saraušanās (%) = [(oriģinālais tilpums - galīgais tilpums) / oriģinālais tilpums] x 100
Termiskā kontrakcija ievērojami veicina saraušanos. Materiāli ar augstākiem termiskās izplešanās koeficientiem piedzīvo izteiktāku efektu.
Plastmasas saraušanās ietekme uz veidotajām detaļām
Izmēra precizitāte : detaļas var novirzīties no dizaina specifikācijām, izraisot montāžu vai funkcionālās problēmas.
Izskata kvalitāte : Nevienmērīga saraušanās var izraisīt virsmas defektus, ķiploku un izlietnes zīmes.
Ražošanas izmaksas : risinot ar saraušanos saistītām problēmām, bieži nepieciešama papildu pārstrāde vai materiāli atkritumi.
Veiktspējas problēmas : Dimensiju neprecizitātes var izraisīt veiktspējas kļūmes, īpaši kritiskās lietojumprogrammās.
Faktori, kas ietekmē injekcijas liešanas saraušanos
Injekcijas formēšanas saraušanās ir kritisks faktors, lai iegūtu augstas kvalitātes plastmasas detaļas. Vairāki galvenie elementi ietekmē saraušanos, sākot no materiāla īpašībām un beidzot ar apstrādes apstākļiem, detaļu dizainu un pelējuma dizainu. Izpratne par šiem faktoriem palīdz nodrošināt izmēru precizitāti un samazināt defektus ražošanas laikā.
Materiālu īpašības
Kristāliska pret amorfu plastmasu
Plastmasas veids - neatkarīgi no tā, vai tas ir kristālisks vai amorfs, ir liela loma saraušanās laikā. Kristāliskā plastmasa, piemēram, PA6 un PA66, uzrāda lielāku saraušanos sakarā ar to molekulāro struktūru sakārtošanu, kad tās atdzesē un izkristalizējas. Amorfās plastmasas, piemēram, PC un ABS, samazinās mazāk, jo to molekulāro struktūru dzesēšanas laikā netiek ievērojama pārkārtošanās.
| Plastmasas tipa | saraušanās tendence |
| Kristālisks | Augsta saraušanās |
| Amorfs | Zema saraušanās |
Molekulmasa
Plastmasas molekulmasa ietekmē arī tās saraušanos. Plastmasai ar augstāku molekulmasu parasti ir zemāks saraušanās ātrums, jo tiem ir lielāka viskozitāte, palēninot materiāla plūsmu un samazinot kontrakcijas daudzumu dzesēšanas laikā.
Pildvielas un šķiedras
Plastmasai bieži pievieno pildvielas, piemēram, stikla šķiedras, lai samazinātu saraušanos. Šīs šķiedras novērš pārmērīgu kontrakciju, pastiprinot polimēra struktūru, nodrošinot izmēru stabilitāti. Piemēram, ar stiklu piepildīts neilons (PA) sarūk ievērojami mazāk nekā neaizpildīts neilons.
Pigmenti
Plastmasai pievienotie pigmenti var ietekmēt saraušanos, lai gan to ietekme ir mazāk izteikta, salīdzinot ar pildvielām. Daži pigmenti var mainīt kausējuma plūsmu vai dzesēšanas īpašības, smalki ietekmējot saraušanos.
Saraušanās līmenis dažādām plastmasām
Saraušanās ātrums dažādiem plastmasas veidiem ir ļoti atšķirīgs. Zemāk ir tipiskas saraušanās vērtības parasti izmantotajiem materiāliem:
| plastmasas tipa | saraušanās ātrums (%) |
| PA6 un PA66 | 0.7-2,0 |
| PP (polipropilēns) | 1.0-2.5. |
| PC (polikarbonāts) | 0,5-0,7 |
| PC/ABS maisījumi | 0,5-0,8 |
| Abs | 0.4-0,7 |
Apstrādes apstākļi injekcijas formā
Izkausēt un pelējuma temperatūru
Izkausēšanas temperatūra ietekmē to, kā polimērs ieplūst veidnē un atdziest. Augstāka kausējuma temperatūra ļauj labāk piepildīt pelējumu, bet var palielināt saraušanos, jo dzesēšanas laikā ir lielāka saraušanās. Līdzīgi pelējuma temperatūra ietekmē dzesēšanas ātrumu, kur vēsākas veidnes veicina ātrāku sacietēšanu un potenciāli lielāku saraušanos.
Injekcijas spiediens
Lielāks injekcijas spiediens samazina saraušanos, blīvāk sablīvējot materiālu pelējuma dobumā. Tas samazina tukšās vietas daudzumu, kas var veidoties, kad plastmasa atdziest un līgumus.
Atdzesēšanas laiks
Ilgāks dzesēšanas laiks ļauj materiālam pilnībā sacietēt veidnē, samazinot saraušanos pēc daļas izmešanas. Tomēr pārāk ātra dzesēšana var izraisīt nevienmērīgu saraušanos un deformāciju.
Iesaiņošanas spiediens un laiks
Iepakojuma spiediens un ilgums kontrolē veidnē ievadīto materiāla daudzumu pēc sākotnējā pildījuma posma. Lielāks iesaiņojuma spiediens samazina saraušanos, kompensējot materiāla kontrakciju, kas notiek dzesēšanas laikā.
Daļēji dizains
Sienas biezums
Detaļām ar biezākām sienām ir tendence uz lielāku saraušanos, jo biezākām sekcijām ir nepieciešams ilgāks laiks, lai atdzesētu, izraisot nozīmīgāku kontrakciju. Daļu projektēšana ar vienotu sienas biezumu var palīdzēt nodrošināt pat dzesēšanu un saraušanos.
| Sienas biezuma | ietekme uz saraušanos |
| Biezas sienas | Augstāka saraušanās |
| Plānas sienas | Zemāka saraušanās |
Ģeometrija
Sarežģītas ģeometrijas ar atšķirīgu biezumu vai asām pārejām bieži izraisa nevienmērīgu dzesēšanu, kas palielina diferenciālās saraušanās risku. Vienkāršākas, vienveidīgākas formas parasti sarūk.
Pastiprinājumi un gravējumi
Pastiprinātas vietas vai iegravēta detaļa no daļas var ietekmēt saraušanos savādāk nekā plakanas virsmas. Pastiprinātas sekcijas varētu atdzist lēnāk un mazāk sarukt, savukārt plānākas iegravētās vietas varētu ātrāk atdzist un piedzīvot lielāku saraušanos.
Pelējuma dizains
Vārtu atrašanās vieta un izmērs
Vārtu novietojums un lielums, caur kuru izkausētā plastmasa nonāk veidnē, tieši ietekmē saraušanos. Vārti, kas atrodas biezākās daļas daļās, ļauj labāk iesaiņot, samazinot saraušanos. No otras puses, mazi vārti var ierobežot materiāla plūsmu, izraisot lielāku saraušanos noteiktos apgabalos.
Skrējēju sistēma
Labi izstrādāta skrējiena sistēma nodrošina izkausētās plastmasas sadalījumu visā veidnē. Ja skrējiena sistēma ir pārāk ierobežojoša, tā var izraisīt nevienmērīgu plūsmu, kā rezultātā dažādās veidnes daļās notiek nekonsekventa saraušanās.
Dzesēšanas sistēma
Veidnes dzesēšanas sistēma ir būtiska, lai kontrolētu saraušanos. Pareizi novietoti dzesēšanas kanāli palīdz regulēt dzesēšanas ātrumu, novēršot nevienmērīgu saraušanos un deformāciju. Efektīva dzesēšana ļauj daļai vienmērīgi atdzist, samazinot defektu iespējamību.
Plastmasas saraušanās mērīšana un aprēķināšana
ASTM D955 un ISO 294-4 standarti nodrošina saraušanās mērīšanas metodiku. Vispārējā lineārās saraušanās formula ir:
Lineārā saraušanās (%) = [(pelējuma dimensija - daļas dimensija) / pelējuma dimensija] x 100
Kā novērst plastmasas saraušanos iesmidzināšanas formā
Dizaina apsvērumi
Detaļas dizaina optimizēšana
Viens no visefektīvākajiem veidiem, kā samazināt saraušanos, ir optimizēt pašas daļas dizainu. Daļas ar vienveidīgu sienas biezumu atdziest vienmērīgāk, izraisot konsekventu saraušanos visā produktā. Izvairīšanās no asām pārejām un pakāpeniskas biezuma izmaiņu saglabāšana var palīdzēt samazināt iekšējo stresu un deformāciju. Tādas funkcijas kā ribas vai sprādzes var pievienot, lai pastiprinātu apgabalus, kas ir pakļauti saraušanās, vienlaikus saglabājot materiāla plūsmu gludu.
| Dizaina faktora | ietekme uz saraušanos |
| Vienāds sienas biezums | Samazina nevienmērīgu dzesēšanu un saraušanos |
| Asas pārejas | Palielina deformācijas risku |
| Pastiprināšana (ribas/gussets) | Uzlabo strukturālo stabilitāti |
Materiālu izvēle
Izmantotā plastmasas materiāla veids būtiski ietekmē saraušanos. Amorfiem materiāliem, piemēram, polikarbonātam (PC) un ABS, ir zemāks saraušanās ātrums, salīdzinot ar kristāliskiem materiāliem, piemēram, polipropilēnu (PP) un neilonu (PA6). Pievienojot pildvielas, piemēram, stikla šķiedras, var arī samazināt saraušanos, jo tie dzesēšanas laikā palīdz stabilizēt materiālu. Materiāla molekulmasas un termiskās īpašības būtu jāsaskaņo ar produkta dizainu un paredzēto funkciju.
| Materiāla | saraušanās ātrums |
| Amorfs (PC, ABS) | Zems |
| Kristālisks (PP, PA6) | Augsts |
| Piepildīts (uz stikla piepildīts PA) | Zems |
Apstrādes paņēmieni
Pielāgojot formēšanas parametrus
Apstrādes parametru kontrole ir atslēga, lai pārvaldītu saraušanos. Paaugstināšanās pelējuma temperatūra uzlabo materiāla plūsmu, bet tā arī palielina saraušanos, jo materiāls dzesēšanas laikā vairāk slēdzas. Kausēšanas temperatūra ir jāiestata atbilstoši, lai nodrošinātu pareizu pildījumu, neizraisot pārmērīgu saraušanos. Pielāgojot šos mainīgos lielumus, ražotāji var labāk pārvaldīt materiāla dzesēšanu un saraušanos.
Spiediena kontrole
Injekcijas un iesaiņošanas spiediens tieši ietekmē saraušanos. Lielāks injekcijas spiediens nodrošina, ka veidne ir pilnībā piepildīta, samazinot tukšumus un kompensējot materiāla kontrakciju. Iesaiņojuma spiediens tiek izmantots, lai turpinātu injicēt materiālu veidnē pēc sākotnējā pildījuma, kas palīdz samazināt saraušanos, kad plastmasa atdziest.
| Parametra | ietekme uz saraušanos |
| Lielāks injekcijas spiediens | Samazina saraušanos |
| Paaugstināts iesaiņošanas spiediens | Kompensē dzesēšanas saraušanos |
Dzesēšanas stratēģijas
Atdzesēšanas laikam un ātrumam ir arī liela loma saraušanās pārvaldībā. Ilgāks dzesēšanas laiks ļauj pakāpeniski, pat dzesēt, kas samazina deformācijas un saraušanās atšķirību risku visā daļā. Dzesēšanas stratēģijas, piemēram, labi izstrādātu dzesēšanas kanālu izmantošana, nodrošina, ka daļa vienmērīgi atdziest, novēršot karstos punktus, kas varētu izraisīt lokalizētu saraušanos.
| Dzesēšanas stratēģijas | ieguvums |
| Ilgāks dzesēšanas laiks | Samazina deformāciju un nevienmērīgu saraušanos |
| Vienoti dzesēšanas kanāli | Nodrošina pat dzesēšanu un saraušanos |
Pelējuma dizaina optimizācija
Vārtu un skrējēju sistēmas dizains
Vārtu un skrējēja sistēmas dizains ietekmē to, kā materiāls ieplūst veidnē, kas savukārt ietekmē saraušanos. Lielāki vārti vai vairākas vārtu atrašanās vietas nodrošina, ka veidne ir ātri un vienmērīgi piepildīta, samazinot saraušanās iespējas nepilnīgas pildījuma dēļ. Pareiza skrējiena dizains ir būtisks, lai samazinātu plūsmas ierobežojumus, ļaujot veikt pastāvīgu spiedienu visā dobumā.
Dzesēšanas sistēmas dizains
Efektīvas dzesēšanas sistēmas ir ļoti svarīgas saraušanās kontrolei. Dzesēšanas kanāli jānovieto tuvu pelējuma dobumam, lai nodrošinātu pat karstuma izkliedi. Turklāt, izmantojot konformālus dzesēšanas kanālus, kas seko
Traucējummeklēšana saraušanās jautājumi
Kopīgas problēmas un risinājumi
Injekcijas formēšanas saraušanās var izraisīt dažādus jautājumus. Šeit ir dažas biežas problēmas un to iespējamie risinājumi:
Deformācija
Optimizēt dzesēšanas sistēmas dizainu
Pielāgojiet apstrādes temperatūru
Modificēt detaļas dizainu vienveidīgam sienas biezumam
Izlietnes
Palieliniet iesaiņošanas spiedienu un laiku
Pārveidot daļu, lai novērstu biezas sekcijas
Izmantojiet ar gāzi atbalstītu iesmidzināšanas liešanu biezām vietām
Tukšumi
Palieliniet injekcijas ātrumu un spiedienu
Ievietojiet vakuumu, kas veicina liešanu
Optimizējiet vārtu atrašanās vietu un izmēru
Dimensijas neprecizitātes
Precīza noskaņojuma apstrādes parametri
Izmantojiet datora simulāciju sarūkšanas prognozēšanai
Ieviest statistisko procesa kontroli (SPC)
Gadījumu izpēte
1. gadījuma izpēte: automobiļu informācijas panelis
Problēma : Automašīnu ražotājs saskārās ar WARPAGE jautājumiem to paneļa paneļos.
Risinājums : viņi ieviesa šādas izmaiņas:
Pārveidoti dzesēšanas kanāli vienveidīgai dzesēšanai
Pielāgota apstrādes temperatūra
Modificēts ribu dizains, lai samazinātu diferenciālo saraušanos
Rezultāts : Warpage samazinājās par 60%, atbilst kvalitātes standartiem.
2. gadījuma izpēte: elektroniskā iežogojums
Problēma : patēriņa elektronikas uzņēmums savā ierīces iežogojumos piedzīvoja izlietnes zīmes.
Risinājums : komanda veica šos soļus:
Paaugstināts iesaiņošanas spiediens par 15%
Pagarināts iesaiņošanas laiks par 2 sekundēm
Pārveidotas biezas sekcijas ar korekciju
Rezultāts : izlietnes zīmes ir novērstas, uzlabojot produktu estētiku.
3. gadījuma izpēte: medicīniskās ierīces komponents
Problēma : medicīnas ierīču ražotājs kritiskā komponentā saskaras ar izmēru precizitātes jautājumiem.
Risinājums : viņi ieviesa:
Uzlabota simulācijas programmatūra saraušanās prognozēšanai
Precīza pelējuma un kausēšanas temperatūras kontrole
Pielāgots materiāla maisījums ar samazinātām saraušanās īpašībām
Rezultāts : sasniegtas izmēru pielaides ± 0,05 mm robežās, nodrošinot ierīces funkcionalitāti.
Šie gadījumu pētījumi uzsver daudzpusīgas pieejas nozīmi saraušanās problēmu novēršanā. Viņi parāda, kā projektēšanas modifikāciju, procesa optimizācijas un materiālu izvēles apvienošana var efektīvi atrisināt sarežģītas saraušanās saistītas problēmas injekcijas formā.
Secinājums
Efektīvai saraušanās pārvaldībai ir jāņem vērā materiālu īpašības, detaļu un pelējuma projektēšanas optimizācija un rūpīga apstrādes apstākļu kontrole. Pašreizējie pētījumi un tehnoloģiskie sasniegumi turpina uzlabot saraušanās pārvaldības paņēmienus iesmidzināšanas formā.
Vai vēlaties optimizēt plastmasas ražošanu? Komanda MFG ir jūsu partneris. Mēs specializējamies tādu kopīgu izaicinājumu kā plastmasas saraušanās risināšanā, piedāvājot novatoriskus risinājumus, kas uzlabo gan estētiku, gan funkcionalitāti. Mūsu ekspertu komanda ir veltīta produktu piegādei, kas pārsniedz jūsu cerības. Sazinieties ar mums pa labi.
FAQ par plastmasas saraušanos
1. Kas izraisa plastmasas iesmidzināšanas liešanas saraušanos?
Saraušanās notiek, kad plastmasa atdziest un sacietē veidnē. Dzesēšanas laikā polimēru ķēdes saraujas, izraisot materiāla samazinājumu. Faktori, piemēram, materiāla tips, pelējuma temperatūra un dzesēšanas ātrums, tieši ietekmē saraušanās pakāpi.
2. Kā plastmasas tips ietekmē saraušanos?
Dažādas plastmasas sarūk ar atšķirīgu ātrumu. Kristāliskai plastmasai, piemēram, polipropilēnam (PP) un neilonam (PA), parasti vairāk sarūk kristālisko struktūru veidošanās laikā dzesēšanas laikā, savukārt amorfai plastmasai, piemēram, abs un polikarbonātam (PC), ir zemāka saraušanās, jo to struktūra neiziet tik daudz mainīgu.
3. Kā samazināt samazināšanu līdz minimumam iesmidzināšanas formā?
Saraušanās var samazināt līdz minimumam, optimizējot apstrādes apstākļus, piemēram, palielinot iesaiņošanas spiedienu, pielāgojot pelējumu un izkausējot temperatūru, un nodrošinot vienmērīgu dzesēšanu, izmantojot labi izstrādātas dzesēšanas sistēmas. Izmantojot pildvielas, piemēram, stikla šķiedras, arī samazina saraušanos, pastiprinot polimēru.
4. Kā pelējuma dizains un daļas ģeometrija ietekmē saraušanos?
Pelējuma dizains un daļa ģeometrija lielā mērā ietekmē saraušanos. Nevienmērīgs sienas biezums, slikts dzesēšanas kanāla izvietojums vai nepareizi izvietoti vārti var izraisīt atšķirīgu saraušanos, izraisot deformāciju vai kropļojumus. Detaļu projektēšana ar vienmērīgu sienas biezumu un līdzsvarotas dzesēšanas nodrošināšana palīdz kontrolēt saraušanos.
5. Kādi ir tipiski saraušanās līmeņi dažādām plastmasām?
Saraušanās ātrums mainās atkarībā no plastmasas. Kopīgās vērtības ietver:
Polipropilēns (PP): 1,0% - 2,5%
Neilons (PA6): 0,7% - 2,0%
ABS: 0,4% - 0,7%
Polikarbonāts (PC): 0,5% - 0,7%
