1. 수축률
열가소성 성형 수축의 형태와 계산은 위에서 언급한 바와 같습니다. 열가소성 수지의 성형 수축에 영향을 미치는 요인은 다음과 같습니다.
1. 플라스틱 종류 열가소성 플라스틱의 성형 과정에서 결정화로 인한 부피 변화, 강한 내부 응력, 플라스틱 부품에 동결된 큰 잔류 응력, 강한 분자 배향성 등의 요인으로 인해 수축률이 그보다 낮습니다. 열경화성 플라스틱의. 더 크고 더 넓은 수축 범위, 명확한 방향성 및 성형 후.
2. 플라스틱 부품의 특성 성형 시 용융된 재료가 캐비티 표면과 접촉하고 외부 층이 즉시 냉각되어 저밀도 고체 쉘을 형성합니다. 플라스틱의 열전도율이 낮기 때문에 플라스틱 부품의 내부 층이 천천히 냉각되어 크게 수축되는 고밀도 고체 층을 형성합니다. 따라서 두꺼운 벽, 느린 냉각, 두꺼운 고밀도 층을 가진 제품은 더 많이 수축됩니다. 또한 인서트의 유무와 인서트의 레이아웃 및 수량은 재료 흐름 방향, 밀도 분포 및 수축 저항에 직접적인 영향을 미칩니다. 따라서 플라스틱 부품의 특성은 수축 크기와 방향성에 더 큰 영향을 미칩니다.
3. 공급 입구의 형태, 크기, 분포와 같은 요소는 재료 흐름 방향, 밀도 분포, 압력 유지 및 공급 효과, 성형 시간에 직접적인 영향을 미칩니다. 단면이 큰 직접 공급 입구와 공급 입구(특히 단면이 두꺼운 경우)는 수축이 적지만 방향성이 더 크며, 길이가 더 넓고 길이가 짧은 공급 입구는 지향성이 낮습니다. 공급 입구에 가깝거나 재료 흐름 방향과 평행한 부분은 더 많이 수축됩니다.
4. 성형 조건 : 금형 온도가 높고 용융 재료가 천천히 냉각되고 밀도가 높으며 수축이 크게 발생합니다. 특히 결정성 재료의 경우 결정성이 높고 부피 변화가 크기 때문에 수축이 더 큽니다. 금형 온도 분포는 플라스틱 부품의 내부 및 외부 냉각 및 밀도 균일성과도 관련이 있으며, 이는 각 부품의 수축 및 방향성에 직접적인 영향을 미칩니다. 또한 유지 압력과 시간도 수축에 더 큰 영향을 미칩니다. 압력이 높고 시간이 길면 수축은 작지만 방향성이 있습니다.
사출 성형 압력이 높고, 용융된 재료의 점도 차이가 작고, 층간 전단 응력이 작고, 탈형 후 탄성 반동이 크기 때문에 수축을 적절하게 줄일 수 있습니다. 재료 온도가 높고 수축이 크지만 방향성은 작습니다. 따라서 성형 중 금형 온도, 압력, 사출 속도, 냉각 시간 등 다양한 요소를 조정하면 플라스틱 부품의 수축률을 적절하게 변경할 수 있습니다.
금형 설계 시 각종 플라스틱의 수축 범위, 플라스틱 부품의 벽 두께 및 형상, 공급 입구의 크기 및 분포, 플라스틱 부품 각 부품의 수축률은 경험에 따라 결정되며, 그런 다음 캐비티 크기가 계산됩니다. 고정밀 플라스틱 부품의 경우 수축률을 제어하기 어려운 경우 일반적으로 다음 방법이 적합합니다.
디자인 금형:
①플라스틱 부품의 외경은 수축률을 작게, 내경은 수축률을 크게 설정하여 금형 테스트 후 수정 여지를 남겨둡니다.
② 타설 시스템의 형태, 크기 및 성형 조건을 결정하기 위해 금형을 시험합니다.
③ 후처리할 플라스틱 부품의 치수 변화는 반드시 후처리 후에 확인해야 합니다(탈형 후 24시간 후에 측정해야 함).
④실제 수축 상황에 따라 금형을 수정합니다.
⑤금형을 다시 시도하고 공정 조건을 적절하게 변경하여 플라스틱 부품의 요구 사항을 충족하도록 수축 값을 약간 수정합니다. 그림
2. 유동성
유동성은 세 가지 범주로 나뉩니다.
①좋은 유동성: PA, PE, PS, PP, CA, 폴리(4)메틸펜텐;
②중유동성 폴리스티렌계 수지(ABS, AS 등), PMMA, POM, 폴리페닐렌 에테르;
③유동성이 나쁜 PC, 경질 PVC, 폴리페닐렌에테르, 폴리술폰, 폴리아릴술폰, 불소수지.
1. 열가소성 플라스틱의 유동성은 일반적으로 분자량, 용융 지수, 아르키메데스 나선형 유동 길이, 겉보기 점도 및 유동 비율(유동 길이/플라스틱 부품 벽 두께)과 같은 일련의 지표로 분석할 수 있습니다.
작은 분자량, 넓은 분자량 분포, 열악한 분자 구조 규칙성, 높은 용융 지수, 긴 나선형 흐름 길이, 작은 겉보기 점도 및 큰 흐름 비율은 우수한 유동성을 갖습니다. 동일한 제품명을 가진 플라스틱의 경우에는 반드시 설명서를 확인하여 유동성이 적합한지 판단해야 합니다. 사출 성형용.
2. 다양한 플라스틱의 유동성도 다양한 성형 요인으로 인해 변화합니다. 주요 영향 요인은 다음과 같습니다.
① 온도 재료 온도가 높을수록 유동성이 커지지만 플라스틱마다 차이가 있습니다. PS(특히 내충격성 및 높은 MFR 값), PP, PA, PMMA, 변성 폴리스티렌(예: ABS, AS)의 유동성 PC, CA 등의 플라스틱은 온도에 따라 크게 변합니다. PE 및 POM의 경우 온도 증가 또는 감소는 유동성에 거의 영향을 미치지 않습니다. 따라서 전자는 성형 시 유동성을 조절하기 위해 온도를 조절해야 한다.
② 압력사출성형의 압력이 증가함에 따라 용융된 재료는 더 큰 전단력을 받게 되고 유동성도 증가하게 됩니다. 특히 PE와 POM은 더욱 민감하므로 성형 시 사출압력을 조절하여 유동성을 조절해야 합니다.
③ 금형 구조 주입 시스템의 형태, 크기, 레이아웃, 냉각 시스템 설계, 용융 재료 흐름 저항(예: 표면 마감, 공급 채널 단면 두께, 캐비티 모양, 배기 시스템) 및 기타 요인이 용융 재료의 흐름에 직접적인 영향을 미칩니다. 캐비티 용융된 재료의 온도가 낮아지고 유동성 저항이 증가하면 용융물 내의 실제 유동성은 감소합니다.
금형을 설계할 때에는 사용되는 플라스틱의 유동성을 고려하여 합리적인 구조를 선택해야 합니다. 성형하는 동안 재료 온도, 금형 온도, 사출 압력 및 사출 속도와 같은 요소를 제어하여 성형 요구 사항에 맞게 충전 상황을 적절하게 조정할 수도 있습니다.
3. 결정성
열가소성 플라스틱은 응축 시 결정화되지 않는다는 점에서 결정성 플라스틱과 비정질(비정질이라고도 함) 플라스틱의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
소위 결정화 현상은 플라스틱이 용융 상태에서 응축 상태로 변할 때 분자가 독립적으로 이동하여 완전히 무질서해지고 분자가 자유롭게 이동을 멈추고 약간 고정된 위치에 안착되는 경향이 있습니다. 분자를 규칙적인 모델로 배열합니다. 현상.
이 두 가지 유형의 플라스틱을 구별하는 외관 표준은 두꺼운 플라스틱 부품의 투명도에 따라 다릅니다. 일반적으로 결정질 재료는 불투명하거나 반투명합니다(예: POM 등). 비정질 재료는 투명합니다(예: PMMA 등).
그러나 예외가 있습니다. 예를 들어, 폴리(4)메틸펜텐은 결정성 플라스틱이지만 투명성이 높고, ABS는 비정질이지만 투명하지 않습니다.
금형을 설계하고 사출 성형기를 선택할 때 결정성 플라스틱에 대한 다음 요구 사항과 주의 사항에 주의를 기울여야 합니다.
① 소재온도를 성형온도까지 올리기 위해서는 많은 열이 필요하므로 가소화 능력이 큰 장비를 사용해야 한다.
② 냉각 및 회수 시 많은 양의 열이 방출되므로 반드시 완전히 냉각시켜야 합니다.
③용융상태와 고체상태의 비중차가 커서 성형수축이 크고 수축 및 기공이 발생하기 쉽다.
④빠른 냉각, 낮은 결정성, 작은 수축 및 높은 투명성. 결정화도는 플라스틱 부품의 벽 두께와 관련이 있습니다. 벽 두께는 냉각 속도가 느리고 결정화도가 높으며 수축이 크고 물리적 특성이 우수함을 의미합니다. 따라서 결정성 재료의 금형 온도는 필요에 따라 제어되어야 합니다.
⑤ 이방성이 크고 내부응력이 크다. 탈형 후 결정화되지 않은 분자는 계속 결정화되는 경향이 있고 에너지 불균형 상태에 있으며 변형 및 뒤틀림이 발생하기 쉽습니다.
⑥결정화 온도 범위가 좁고, 용융되지 않은 재료가 금형에 주입되거나 공급구가 막히기 쉽습니다.
4. 열에 민감한 플라스틱, 쉽게 가수분해되는 플라스틱
1. 열 민감도는 일부 플라스틱이 열에 더 민감하다는 것을 의미합니다. 고온에서 장시간 가열하거나 공급구 단면적이 너무 작거나 전단 효과가 크면 재료의 온도가 상승하여 변색, 열화, 분해되기 쉽습니다. 이러한 경향의 특수한 특성을 지닌 플라스틱을 열에 민감한 플라스틱이라고 합니다.
경질 PVC, 폴리염화비닐리덴, 초산비닐 공중합체, POM, 폴리클로로트리플루오로에틸렌 등 열에 민감한 플라스틱이 분해되면 단량체, 가스, 고체 및 기타 부산물이 생성됩니다. 특히, 일부 분해 가스는 인체, 장비 및 곰팡이에 자극적이거나 부식성이 있거나 독성이 있습니다.
따라서 금형 설계, 사출 성형기 선택 및 성형에주의를 기울여야합니다. 스크류 사출성형기를 선택해야 합니다. 주입 시스템의 단면적은 커야 합니다. 몰드와 배럴은 크롬 도금되어야 합니다. 코너랙 소재가 없어야 합니다. 성형 온도와 플라스틱 함량을 엄격하게 제어해야 합니다. 열에 민감한 특성을 약화시키려면 안정제를 첨가하십시오.
2. 일부 플라스틱(예: PC)에는 소량의 수분이 포함되어 있어도 고온, 고압에서 분해됩니다. 이러한 성질을 가수분해성이라 하며, 미리 가열하고 건조시켜야 합니다.
5. 응력균열 및 용융파괴
1. 일부 플라스틱은 응력에 민감합니다. 성형 중에 내부 응력을 받기 쉽고 부서지기 쉽고 균열이 발생하기 쉽습니다. 플라스틱 부품은 외력이나 용제의 작용으로 균열이 발생합니다.
따라서, 내균열성을 향상시키기 위해 원료에 첨가제를 첨가하는 것 외에도, 내부 응력을 감소시키고 내균열성을 높이기 위해 원료의 건조와 합리적인 성형조건 선택에도 주의를 기울여야 한다. 합리적인 플라스틱 부품 형태를 선택해야 하며 응력 집중을 최소화하기 위해 인서트 및 기타 조치를 설치해서는 안 됩니다.
금형을 설계할 때 탈형 경사를 높이고 합리적인 공급 입구 및 배출 메커니즘을 선택해야 하며 플라스틱 부품이 탈형될 때 탈형을 방지하기 위해 성형 중에 재료 온도, 금형 온도, 사출 압력 및 냉각 시간을 적절하게 조정해야 합니다. 너무 차갑고 부서지기 쉽습니다. , 성형 후 플라스틱 부품은 균열 저항성을 향상시키고 내부 응력을 제거하며 용제와의 접촉을 방지하기 위해 후처리되어야 합니다.
2. 특정 용융 유량을 갖는 폴리머 용융물이 일정한 온도에서 노즐 구멍을 통과할 때 특정 값을 초과하면 용융물 표면에 명백한 가로 균열이 발생합니다. 이를 용융 파열이라고 하며, 이는 외관과 물리적 손상을 초래합니다. 플라스틱 부품의 특성.
따라서 용융유속이 높은 폴리머를 선택할 때는 노즐, 런너, 공급 입구의 단면적을 늘리고, 사출 속도를 낮추며, 재료 온도를 높여야 합니다.
6. 열 성능 및 냉각 속도
1. 다양한 플라스틱은 비열, 열전도율, 열 변형 온도와 같은 열적 특성이 다릅니다. 비열이 높은 가소화 재료에는 많은 열이 필요하므로 가소화 능력이 큰 사출기를 선택해야 합니다. 열 변형 온도가 높은 플라스틱은 냉각 시간이 짧고 조기 탈형이 가능하지만 탈형 후 냉각 변형을 방지해야 합니다.
열전도율이 낮은 플라스틱은 냉각 속도가 느리므로(예: 이온성 폴리머 등 냉각 속도가 매우 느림) 완전히 냉각하여 금형 냉각 효과를 높여야 합니다. 핫 러너 금형은 비열이 낮고 열전도율이 높은 플라스틱에 적합합니다. 비열이 높고 열전도율이 낮으며 열 변형 온도가 낮고 냉각 속도가 느린 플라스틱은 고속 성형에 적합하지 않습니다. 적절한 사출성형기를 선택하고 금형 냉각을 강화해야 합니다.
2. 각종 플라스틱은 종류 특성과 플라스틱 부품의 형상에 따라 적절한 냉각 속도가 필요합니다. 따라서 특정 금형 온도를 유지하려면 금형 요구 사항에 따라 금형에 가열 및 냉각 시스템을 장착해야 합니다. 재료 온도가 금형 온도를 높이면 탈형 후 플라스틱 부품의 변형을 방지하고 성형 주기를 단축하며 결정성을 낮추기 위해 냉각해야 합니다.
플라스틱의 폐열이 금형을 특정 온도로 유지하기에 충분하지 않은 경우 금형에 가열 시스템을 장착하여 금형을 특정 온도로 유지하여 냉각 속도를 제어하고 유동성을 보장하며 충전 조건 또는 제어를 개선해야 합니다. 플라스틱 부품의 느린 냉각. 내부 및 외부의 두꺼운 플라스틱 부품의 냉각 불균일 방지 및 결정화도 증가 등
유동성이 좋고 성형 면적이 크고 재료 온도가 고르지 않은 경우 가열 또는 냉각을 교대로 사용해야 할 수도 있고 플라스틱 부품의 성형 조건에 따라 국부 가열과 냉각을 모두 사용할 수도 있습니다. 이를 위해 금형에는 해당 냉각 또는 가열 시스템이 장착되어야 합니다.
7. 흡습성
플라스틱에는 다양한 첨가제가 들어 있기 때문에 수분에 대한 친화력도 다릅니다. 따라서 플라스틱은 크게 수분을 흡수하는 플라스틱과 수분을 흡착하는 플라스틱, 수분을 흡수하지 않아 수분이 잘 부착되지 않는 플라스틱으로 나눌 수 있습니다. 재료의 수분 함량은 허용 범위 내에서 제어되어야 합니다. 그렇지 않으면 물이 고온, 고압에서 가스로 변하거나 가수분해되어 수지에 거품이 생기고 유동성이 감소하며 외관과 기계적 특성이 저하됩니다.
따라서 흡습성 플라스틱은 사용 중 수분의 재흡수를 방지하기 위해 필요한 적절한 가열 방법과 사양을 사용하여 예열해야 합니다.
