Vertikaalsete survevalumasinate survevaluprotsessi elementide analüüs

1, vertikaalse survevalu masina survevaluprotsessi kokkutõmbumiskiirus
Kahanemise vormid ja arvutused termoplastsete materjalide vormimisel vertikaalsetes survevalumasinates on sellised, nagu eelnevalt mainitud. Tegurid, mis mõjutavad termoplastsete materjalide vormimise ajal vertikaalsete survevalumasinate kokkutõmbumist, on järgmised:
1.1 Vertikaalsete survevalumasinate plastsordid: termoplastsete plastide vormimisprotsessi ajal, mis on tingitud kristalliseerumisest põhjustatud mahumuutustest, tugevast sisemisest pingest, plastis külmunud suurest jääkpingest ja tugevast molekulaarsest orientatsioonist, võrreldes termoreaktiivsete plastidega, kokkutõmbumismäär on suurem, laia ulatusega ja ilmse suunaga. Lisaks on kokkutõmbumiskiirus pärast vormimist, lõõmutamist või niiskuse reguleerimist üldiselt suurem kui termoreaktiivsete plastide puhul.
Vertikaalne survevalu masin
1.2 Vertikaalse survevalumasina omadused Plastdetailide vormimisel jahtub sulamaterjal koheselt maha, moodustades vormiõõne pinnaga kokku puutudes madala tihedusega tahke kesta. Plasti halva soojusjuhtivuse tõttu jahtub plastosa sisemine kiht aeglaselt ja moodustab suure kokkutõmbumisega suure tihedusega tahke kihi. Nii et need, kellel on paksud seinad, aeglane jahtumine ja paksud suure tihedusega kihid, kipuvad rohkem kokku tõmbuma. Lisaks mõjutavad vahetükkide olemasolu või puudumine ning vahetükkide paigutus ja kogus otseselt materjali voolu suunda, tiheduse jaotust ja kokkutõmbumiskindlust, mistõttu on plastosade omadustel suurem mõju kokkutõmbumise suurusele ja suunale.
1.3 Vertikaalse survevalu masina etteandeava vorm, suurus ja jaotus mõjutavad otseselt materjali voolu suunda, tiheduse jaotust, rõhu säilitamise ja söötmise mõju ning vormimise aega. Otsesöötmisava ja suure ristlõikega etteandeava (eriti paksema ristlõikega) on väiksema kokkutõmbumisega, kuid suurema suunaga, lühema laiuse ja pikkusega etteandeava puhul aga väiksema suunaga. Need, mis asuvad sööda sisselaskeava lähedal või on paralleelsed materjali voolu suunaga, kogevad suuremat kokkutõmbumist.
1.4 Vormimistingimused: kõrge vormitemperatuur, sulamaterjali aeglane jahutamine, suur tihedus ja suur kokkutõmbumine, eriti kristalsete materjalide puhul kõrge kristallilisuse ja suurte mahumuutuste tõttu, mille tulemuseks on suurem kokkutõmbumine. Hallituse temperatuuri jaotus on seotud ka plastosade sisemise ja välise jahutamise ja tiheduse ühtlusega, mõjutades otseselt iga osa kokkutõmbumise suurust ja suunda. Lisaks mõjutab surve ja aja säilitamine oluliselt ka kokkutõmbumist, kuna kõrge rõhk ja pikk aeg põhjustavad väikese, kuid suunatud kokkutõmbumise. Sissepritserõhk on kõrge, sulamaterjali viskoossuse erinevus on väike, kihtidevaheline nihkepinge on väike ja elastne tagasilöök pärast vormimist on suur, nii et kokkutõmbumist saab ka mõõdukalt vähendada. Materjali temperatuur on kõrge, kokkutõmbumine suur, kuid suundumus on väike. Seetõttu võivad reguleerimistegurid, nagu vormi temperatuur, rõhk, sissepritse kiirus ja jahutusaeg vormimise ajal, sobivalt muuta plastosa kokkutõmbumist. Vormi projekteerimisel lähtutakse erinevate plastide kokkutõmbumisvahemikust, plastosa seina paksusest ja kujust, etteandeava suurusest ja jaotusest, plastosa iga osa kokkutõmbumiskiirus määratakse kogemuse põhjal ning siis arvutatakse õõnsuse suurus. Kui ülitäpsete plastosade kokkutõmbumiskiirust on raske kontrollida, tuleks vormi kujundamisel üldiselt kasutada järgmisi meetodeid:
① Vertikaalsete survevalumasinate puhul võtke plastosade välisläbimõõdu jaoks väiksem kokkutõmbumismäär ja siseläbimõõdu jaoks suurem kokkutõmbumismäär, et pärast vormikatsetamist oleks ruumi korrigeerimiseks.
② Määrake valusüsteemi vorm, suurus ja vormimistingimused vormitesti abil.
③ Vertikaalse survevalumasina järeltöödeldavate plastosade suuruse muutus tuleb määrata pärast 24-tunnist lahtivõtmist mõõtmise ajal.
④ Parandage vorm vastavalt tegelikule kokkutõmbumisolukorrale.
⑤ Proovige vormi uuesti ja reguleerige protsessi tingimusi veidi, et reguleerida kokkutõmbumisväärtust, et see vastaks plastosa nõuetele.
2, vertikaalse survevalu masina survevalu protsessi voolavus
2.1 Termoplastide voolavust saab üldiselt analüüsida mitmete näitajate alusel, nagu molekulmass, sulamisindeks, Archimedese spiraalivoolu pikkus, näiv viskoossus ja voolusuhe (voolu pikkus / plastosa seina paksus). Väikese molekulmassi, laia molekulmassi jaotuse, halva molekulaarstruktuuri korrapärasuse, kõrge sulamisindeksi, pika spiraalse voolu pikkuse, madala näiva viskoossuse ja suure voolusuhtega on voolavus hea. Sama tootenimetusega plastide puhul tuleb juhendist kontrollida, kas voolavus on survevalu jaoks sobiv. Vormi disaininõuete kohaselt võib tavaliselt kasutatavate plastide voolavuse jagada laias laastus kolme kategooriasse:
① Hea voolavus PA, PE, PS, PP, CA, polü (4) metüleen;
② Mõõduka voolavusega polüstüreeni seeria vaigud (nagu ABS, AS), PMMA, POM, polüfenüleeneeter;
③ Halva voolavusega arvuti, kõva PVC, polüfenüleeeter, polüsulfoon, polüarüülsulfoon, fluoroplast.
2.2 Plasti voolavus erinevates vertikaalsetes survevaluseadmetes varieerub ka erinevate vormimistegurite tõttu ning peamised mõjutegurid on järgmised:
① Kui materjali temperatuur on kõrge, suureneb voolavus, kuid erinevatel plastidel on ka erinevusi. Plastide nagu PS (eriti suure löögikindluse ja MFR väärtusega), PP, PA, PMMA, modifitseeritud polüstüreeni (näiteks ABS, AS), PC, CA jne voolavus varieerub suuresti sõltuvalt temperatuurist. PE ja POM puhul mõjutab temperatuuri tõus või langus nende voolavust vähe. Nii et esimene peaks reguleerima temperatuuri, et kontrollida voolavust vormimise ajal.
② Kui vertikaalse survevaluseadme sissepritserõhk suureneb, mõjub sulamaterjal suuremale nihkejõule ja suureneb ka voolavus, eriti PE ja POM on tundlikumad. Seetõttu on voolavuse kontrollimiseks soovitatav vormimise ajal survet reguleerida.
③ Vertikaalse survevalumasina vormistruktuuri valamisesüsteemi vorm, suurus, paigutus, jahutussüsteemi konstruktsioon ja sulamaterjali voolutakistus (nagu pinna siledus, materjali kanali ristlõike paksus, õõnsuse kuju, väljalaskesüsteem) mõjutada sulamaterjali tegelikku voolu õõnsuses. Need tegurid, mis soodustavad temperatuuri alandamist ja suurendavad sulamaterjali voolutakistust, vähendavad selle voolutakistust. Vormi projekteerimisel tuleks valida mõistlik struktuur, lähtudes kasutatava plasti voolavusest. Vormimise ajal saab kontrollida ka selliseid tegureid nagu materjali temperatuur, vormi temperatuur, sissepritse rõhk ja süstimiskiirus, et kohandada täitmisolukorda vastavalt vormimisvajadustele.
3, vertikaalse survevalu masina survevalu protsessi kristallilisus
Termoplastid võib jagada kahte kategooriasse: kristalsed plastid ja amorfsed (tuntud ka kui amorfsed) plastid, kuna need ei kristalliseeru kondenseerumisel.
Niinimetatud kristalliseerumisnähtus viitab nähtusele, kus plastmolekulid liiguvad iseseisvalt ja on sulast olekust kondensatsiooniseisundisse täiesti korrastamata, mille tulemusena molekulid peatuvad vaba liikumise ja järgivad veidi fikseeritud asendit, kaldudes korrastuma. molekulid tavaliseks mudeliks.
Nende kahe plastitüübi eristamise välimuse standard sõltub paksuseinaliste plastosade läbipaistvusest. Üldiselt on kristalsed materjalid läbipaistmatud või poolläbipaistvad (nagu POM), samas kui amorfsed materjalid on läbipaistvad (nt PMMA). Siiski on ka erandeid, näiteks polü(4)metüleen, mis on kristalne plast, kuid millel on suur läbipaistvus, ja ABS, mis on amorfne materjal, kuid ei ole läbipaistev.
Vormide projekteerimisel ja survevalumasinate valimisel tuleb pöörata tähelepanu järgmistele nõuetele ja ettevaatusabinõudele kristallilise plasti puhul:
① Materjali temperatuuri tõstmiseks vormimistemperatuurini vajalik soojushulk nõuab suure plastifitseerimisvõimega seadmete kasutamist.
② Jahutamise ja ringlussevõtu ajal eraldub suur hulk soojust ning vajalik on piisav jahutamine.
③ Erikaalu erinevus sula ja tahke oleku vahel on suur, mille tulemuseks on suur vormimise kokkutõmbumine ning vastuvõtlikkus kokkutõmbumisele ja poorsusele.
④ Kiire jahutus, madal kristallilisus, väike kokkutõmbumine ja kõrge läbipaistvus. Kristallilisus on seotud plastosade seinapaksusega, mis toob kaasa aeglase jahtumise, kõrge kristallilisuse, suure kokkutõmbumise ja heade füüsikaliste omadustega. Seetõttu tuleb hallituse temperatuuri kontrollida vastavalt kristalsete materjalide nõuetele.
⑤ Märkimisväärne anisotroopia ja suur sisemine pinge. Molekulid, mis pole pärast demonteerimist kristalliseerunud, kipuvad kristalliseeruma, jäävad energiatasakaalu olekusse ning on altid deformatsioonile ja kõverdumisele.
⑥ Kristallisatsiooni temperatuurivahemik on kitsas ja sulamata materjali on lihtne vormi süstida või toiteava blokeerida.
4, vertikaalse survevalumasina survevaluprotsess termotundlike plastide ja kergesti hüdrolüüsitavate plastide jaoks
4.1 Soojustundlikkus viitab teatud plastide kalduvusele muuta värvi, laguneda ja laguneda, kui materjali temperatuur tõuseb nende kuumustundlikkuse, pika kuumenemisaja kõrgel temperatuuril või toiteava väikese ristlõikepinna ja suure nihkejõu tõttu. tegevust. Selle omadusega plastikuid nimetatakse termotundlikeks plastideks. Nagu kõva PVC, polüvinülideenkloriid, vinüülatsetaadi kopolümeer, POM, polütetrafluorokloroetüleen jne. Soojustundlik plast tekitab lagunemisel kõrvalsaadusi, nagu monomeere, gaase ja tahkeid aineid, eriti mõningaid lagunemisgaase, millel on ärritav, söövitav või toksiline toime. inimkeha, seadmed ja hallitusseened. Seetõttu tuleks tähelepanu pöörata vormide disainile, survevalumasinate valikule ja vormimisele. Kasutada tuleks kruvitüüpi survevalumasinat ja valamissüsteemi ristlõige peaks olema suur. Vorm ja materjali tünn peaksid olema kroomitud ning nurgas ei tohiks olla viivitust. Vormimistemperatuuri tuleb rangelt kontrollida ja plastile tuleb lisada stabilisaatoreid, et nõrgendada selle termilist tundlikkust.
4.2 Mõned plastid (nt PC), isegi kui need sisaldavad vähesel määral vett, lagunevad kõrgel temperatuuril ja rõhul. Seda omadust nimetatakse hüdrofiilsuseks ning see tuleb eelnevalt kuumutada ja kuivatada.
5, vertikaalne survevalu masin survevalu protsessi pinge pragunemine ja sulamismurd
5.1 Mõned plastid on pinge suhtes tundlikud ning on altid sisepingele ja pragunemisele vormimise ajal. Plastosad võivad välisjõudude või lahustite mõjul praguneda. Seetõttu tuleks lisaks toorainete pragunemiskindlust parandavate lisandite lisamisele pöörata tähelepanu kuivusele ja vormimistingimuste mõistlikule valikule, et vähendada sisemist pinget ja suurendada pragunemiskindlust. Ja tuleks valida mõistlik plastiline kuju ning pingekontsentratsiooni võimalikult vähendamiseks ei tohiks võtta selliseid meetmeid nagu sisseehitatud osade seadistamine. Vormi projekteerimisel tuleks suurendada lahtivõtmise nurka ning valida mõistlikud etteandeavad ja väljatõmbemehhanismid. Vormimise ajal tuleks materjali temperatuuri, vormi temperatuuri, sissepritserõhku ja jahutusaega sobivalt reguleerida, et vältida vormi lagunemist, kui plastosa on liiga külm ja rabe. Pärast vormimist peaks plastosa läbima ka järeltöötluse, et parandada selle pragunemiskindlust, kõrvaldada sisemine pinge ja keelata kokkupuude lahustitega.
5.2 Kui kindla sulavoolukiirusega polümeersulam läbib konstantsel temperatuuril düüsi auku ja selle voolukiirus ületab teatud väärtuse, tekivad sulandi pinnal ilmsed põikipraod, mida nimetatakse sulamismurruks ja mis võib välimust kahjustada. ja plastosa füüsikalised omadused. Seetõttu on suure sulamiskiirusega polümeeride valimisel vaja suurendada düüside, jooksikute ja toiteavade ristlõiget, vähendada survevalu kiirust ja tõsta materjali temperatuuri.
6, vertikaalse survevalu masina survevaluprotsessi termiline jõudlus ja jahutuskiirus
6.1 Vertikaalsetel survevalumasinatel on erinevatel plastidel erinevad soojusomadused, nagu erisoojus, soojusjuhtivus ja termilise deformatsiooni temperatuur. Kõrge erisoojuse plastifitseerimisel on vaja kõrget kuumust ja valida tuleks suure plastifitseerimisvõimega survevalumasin. Kõrge termilise deformatsiooni temperatuuriga plastide jahtumisaeg võib olla lühike ja vormist varakult lahti võtta, kuid pärast lahtivõtmist tuleks vältida jahutusdeformeerumist. Madala soojusjuhtivusega plastidel on aeglane jahutuskiirus (näiteks ioonpolümeerid, mis on üliaeglased), mistõttu on vormi jahutava toime tugevdamiseks vajalik piisav jahutus. Kuumajooksuvormid sobivad madala erisoojuse ja kõrge soojusjuhtivusega plastidele. Suure erisoojuse, madala soojusjuhtivusega, madala termilise deformatsiooni temperatuuri ja aeglase jahutuskiirusega plastid ei soodusta kiiret vormimist. Tuleb valida sobivad survevalumasinad ja tugevdada vormijahutust.
6.2 Vertikaalne survevalumasin: erinevad plastid peavad säilitama sobiva jahutuskiiruse vastavalt nende tüüpidele, omadustele ja kujudele. Seega peab vertikaalse survevalu masina vorm olema varustatud kütte- ja jahutussüsteemidega vastavalt vormimisnõuetele, et säilitada teatud vormi temperatuuri. Kui materjali temperatuur tõstab vormi temperatuuri, tuleb seda jahutada, et vältida plastosa deformeerumist pärast vormimist, lühendada vormimistsüklit ja vähendada kristallilisust. Kui plasti jääksoojus on vormis teatud temperatuuri hoidmiseks ebapiisav, tuleks paigaldada küttesüsteem, mis hoiab vormi teatud temperatuuril, et kontrollida jahutuskiirust, tagada voolavus, parandada täitmistingimusi või kontrollida plastosade aeglane jahutamine, takistab paksuseinaliste plastosade ebaühtlast sisemist ja välist jahutamist ning suurendab kristallilisust. Hea voolavusega, suure vormimisala ja ebaühtlase materjali temperatuuriga materjalide puhul on mõnikord vaja vastavalt plastosa vormimisolukorrale kasutada vaheldumisi või lokaalset kuumutamist või jahutamist. Selleks peaks vorm olema varustatud vastavate jahutus- või küttesüsteemidega.
7, vertikaalse survevalu masina survevaluprotsessi niiskuse neeldumine
Erinevate plastide lisandite tõttu on neil vee suhtes erinev afiinsusaste, mistõttu võib plastikud jämedalt jagada kahte tüüpi: hügroskoopsed, kleepuvad ja mitteimavad. Veesisaldust materjalides tuleb reguleerida lubatud piires, vastasel juhul muutub vesi gaasiliseks või toimub kõrgel temperatuuril ja rõhul hüdrolüüs, mille tagajärjeks on vaigu vahutamine, likviidsuse vähenemine ning kehvad välimus ja mehaanilised omadused. Seetõttu tuleb hügroskoopseid plastmassi eelnevalt soojendada, kasutades sobivaid kuumutusmeetodeid ja spetsifikatsioone, et vältida niiskuse edasist imendumist kasutamise ajal.