Каталог товаров
Каталог продукции Весь каталог >>
Корзина пуста

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Производство пластиков. Часть 7

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Производство пластиков. Часть 7
Иконка

Пластик, поступающий в полость формы, действует во многом как гидравлическая жидкость, оказывая давление под прямым углом к поверхности полости, когда заполнение завершено. Вектор этого давления действует таким образом, чтобы раздвинуть две половины формы. Усилие зажима должно учитывать этот вектор. Маленькие машины будут иметь зажимную способность менее 1 тонны, в то время как очень большие машины могут работать в диапазоне до 2-3 т на кв. см поверхности. Еще один метод определения размеров формовочных машин заключается в измерении допустимого давления впрыска в МПа и фунтах на квадратный дюйм (в США и Великобритании эта единица измерения обозначается сокращением psi). Это измерение становится всё более важным по мере того, как материалы (и процесс) становятся более сложными. Когда материал течет, он теряет давление. Давление должно быть достаточным для заполнения и уплотнения полости до необходимого уровня. Это давление зависит от материала, процесса и инструмента (расположения затвора). В гидравлической машине давление впрыска достигается за счет усиления относительно низкого гидравлического давления, создаваемого гидравлическим насосом. Хотя стандартного давления не существует, типичная насосная система будет генерировать порядка 13,8 МПа или 2000 фунтов на квадратный дюйм. Давление насоса прикладывается к поршню, который фактически является задней стороной винта. По закону Паскаля, давление, умноженное на площадь в одной точке, должно быть равно давлению, умноженному на площадь в другой.

В типичной машине площадь на задней стороне примерно в 10 раз больше площади у поверхности винта. Это типичное давление впрыска для формовочной машины, позволяющее обрабатывать многие материалы. Обратите внимание, что материал теряет давление при прохождении через сопло, литник, бегунок, заслонку и в полость. В типичной пресс-форме можно ожидать, что примерно половина доступного давления будет потеряна при доставке материала в полость, и должно оставаться достаточное давление, чтобы можно было заполнить полость. Если давление недостаточное, результат будет кратковременным. Если давления недостаточно для заполнения полости, результатом почти всегда будет деталь с неприемлемыми характеристиками. Вязкость материала (сопротивление потоку) часто зависит от скорости сдвига. На данный момент это означает, что проточные каналы должны быть как можно меньше, но при этом они не должны становиться настолько маленькими, чтобы происходило значительное охлаждение. Другими словами, скорость сдвига увеличивается по мере уменьшения размера проточного канала, но вместе с ним увеличивается и охлаждение. Задача – найти оптимальную точку. Это означает наличие доступа к кривым вязкости и скорости сдвига, а также к кривым зависимости вязкости от температуры.

Картинка

Некоторые производители пластиковых материалов работают в этом отношении намного лучше, чем другие, поскольку учитывают все приведенные выше выкладки. Вязкость некоторых материалов не очень чувствительна к сдвигу. Поликарбонат и полисульфон здесь – два наиболее распространенных примера. Обработка этих материалов осуществляется при относительно высоких температурах и давлениях по сравнению с другими материалами. Высокие температуры и давления необходимы для компенсации плохой чувствительности к скорости сдвига. Здесь важно отметить, что панель управления на большинстве устаревшего оборудования может обеспечивать только измерение гидравлического давления, которое представляет собой первичное давление, то есть до увеличения. Обрабатываемый пластик же также требует измерения усиленного давления, которое мы можем назвать давлением пластика. Две машины, обеспечивающие одинаковое гидравлическое давление, не обязательно обеспечивают одинаковое пластическое давление. Это также частично объясняет, почему данное задание, хорошо выполняющееся на одной машине, не будет выполняться в тех же условиях процесса на другой машине. Мы должны работать с характеристиками пластика, а не с характеристиками машины, и для этого нам потребуется знать внутреннюю часть наших машин.

Картинка
Иконка

Большинство производителей оборудования сегодня предлагают несколько конфигураций струбцины для конкретной гидравлической системы. Например, «стандартная» машина может иметь такие размеры, чтобы обеспечивать гидравлическое давление 13,8 МПа (2000 фунтов на квадратный дюйм) или давление пластика 138 МПа (20 000 фунтов на квадратный дюйм) с различной пропускной способностью. Такая конфигурация обозначается как конфигурация «B». Если оборудование используется в основном для изготовления более крупных деталей из легко обрабатываемых материалов (например, АБС, полиэтилен и т. д.), может иметь смысл установить винт и ствол большего диаметра. Это можно было бы назвать конфигурацией ствола «С» (отличной от двух наиболее типичных). В этом случае машина будет иметь большую пропускную способность за счет способности впрыска. Ну, а стандартная конфигурация ствола «А» будет иметь меньший диаметр, чем в случае «В». Такое оборудование будет иметь возможность меньшего размера гранул с максимальным давлением впрыска. Многие производители также предлагают цилиндрическую конфигурацию «D» для обработки термореактивных материалов. Во всех случаях длина ствола и гидравлическая система остаются прежними. Детали шнека, пригодного для термореактивной обработки, рассматриваются в специальной литературе. Здесь же следует отметить, что подавляющее большинство формовочных машин, находящихся в эксплуатации в 2010 году, являются гидравлическими. В долгосрочной перспективе они обречены, потому что не обладают КПД электрооборудования.

Полностью электрические формовочные машины дороже, чем их гидравлические аналоги, но дополнительные затраты окупаются за счет более высокой эффективности и более низких эксплуатационных расходов (серводвигатели включаются и выключаются по желанию, а гидравлические насосы работают непрерывно). Подход к обработке не меняется из-за разницы в технике. При этом сами машины не производят пластмассовые детали, это достигается за счет правильного формования. Есть некоторые общие характеристики пластмасс, которые стали очень важными при разработке и обработке пластиковых деталей. Во-первых, несмотря на то, что есть много ссылок на различную литературу по обработке полимеров, мы должны признать, что коммерческие пластмассы – это системы материалов, то есть они содержат не только молекулы полимера, но и целые пакеты присадок. Эти добавки обычно присутствуют в количествах, измеряемых в миллионных долях, и предназначены для придания материалам определенных характеристик во время обработки и / или при окончательном применении. Эти добавки могут влиять на то, что на самом деле происходит в процессе формования. Далее заметим, что молекулы могут быть охарактеризованы отношением их длины к диаметру. Несмотря на то, что в системе будет ряд соотношений сторон, молекулы с наивысшими отношениями имеют тенденцию «вытягиваться» при движении, особенно в области наивысшей скорости сдвига. Если эти молекулы быстро охладить, они будут захвачены в этом состоянии, что будет являться состоянием напряжения.

Картинка

Этим молекулам требуется время и энергия, чтобы «расслабиться» до их предпочтительной случайной конфигурации спирали, а при быстром охлаждении им не хватает ни того, ни другого. Все детали, полученные литьем под давлением, будут иметь определенный уровень остаточного напряжения, если не будут приняты меры по его снижению. Обратите внимание: это не означает, что остаточное напряжение – это плохо. Оно есть почти всегда, и будет ли оно плохим, зависит от того, что должна делать формованная деталь. Это напряжение влияет на механические, химические, термические и электрические свойства, что может привести к неожиданному отказу. Это проблема обработки, а также проблема материала. Напряжение создается при высоких скоростях сдвига (что приводит к быстрому нагнетанию через небольшие проходы для потока) и сохраняется при быстром охлаждении. Также, вопреки мнению многих переработчиков, большинство пластиков не «плавятся» в полном смысле этого слова. Строгое плавление означает, что к материалу может быть добавлена энергия для изменения его состояния (от твердого до жидкого) без изменения его температуры. Такое поведение ограничено несколькими термопластичными материалами, включая полиэтилены, полипропилены, некоторые нейлоны, ацетали и термопластичные полиэфиры. Есть и другие, такие как полиэфирэфиркетон (PEEK) и полиметилпентен, но это относительно редкие материалы.

Картинка
Иконка
Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.
Автор

Автор: Игорь Ливен

Дата: 30 окт 2020 00:00

Комментариев нет

  Читайте также Оборудование, применяемое в программе аэробной биологической очистки стоков пищевого производства Канализационные трубы Valsir HDPE Полимерные добавки. Подготовка образцов для анализа. Описание методов. Часть 13 Разновидности инженерных пластиков. Полиарилэфирсульфоны (PAES). Часть 1 Виды стандартов пластиковых труб. ISO 21004:2006. Часть 3 Вернуться назад
Пройти опрос о качестве сайта