Par Andy de l'usine Baiyear
Mis à jour le 5 novembre 2022
1. Taux de retrait
La forme et le calcul du retrait au moulage des thermoplastiques Comme mentionné ci-dessus, les facteurs qui affectent le retrait au moulage des thermoplastiques sont les suivants :
1.1 Variétés de plastiques Au cours du processus de moulage des thermoplastiques, en raison du changement de volume provoqué par la cristallisation, une forte contrainte interne, une contrainte résiduelle importante gelée dans la pièce en plastique et une forte orientation moléculaire, le taux de retrait est supérieur à celui des plastiques thermodurcissables.De plus, le retrait après moulage, le retrait après recuit ou traitement de conditionnement humide est généralement plus important que celui des plastiques thermodurcissables.
1.2 Caractéristiques des pièces en plastique Lorsque le matériau fondu entre en contact avec la surface de la cavité, la couche externe refroidit immédiatement pour former une coque solide de faible densité.En raison de la faible conductivité thermique du plastique, la couche interne de la pièce en plastique est lentement refroidie pour former une couche solide de haute densité avec un retrait important.Par conséquent, l’épaisseur de la paroi, le refroidissement lent et l’épaisseur de la couche haute densité diminueront considérablement.De plus, la présence ou l'absence d'inserts ainsi que la disposition et la quantité des inserts affectent directement la direction du flux de matière, la répartition de la densité et la résistance au retrait, de sorte que les caractéristiques des pièces en plastique ont un impact plus important sur la taille et la direction du retrait.
1.3 Des facteurs tels que la forme, la taille et la répartition de l'entrée d'alimentation affectent directement la direction du flux de matière, la répartition de la densité, l'alimentation sous pression et le temps de moulage.L'orifice d'alimentation directe et l'orifice d'alimentation à grande section (en particulier la section plus épaisse) ont un faible retrait mais une grande directionnalité, et l'orifice d'alimentation large et court a une petite directionnalité.À proximité de l’orifice d’alimentation ou parallèlement à la direction du flux de matière, le retrait est important.
1.4 Conditions de moulage La température du moule est élevée, le matériau fondu refroidit lentement, la densité est élevée et le retrait est important, en particulier pour le matériau cristallin, le retrait est plus important en raison de la cristallinité élevée et du changement de volume important.La répartition de la température du moule est également liée au refroidissement interne et externe et à l'uniformité de la densité de la pièce en plastique, ce qui affecte directement la
Cela affecte la taille et la direction du retrait de chaque pièce.De plus, la pression de maintien et le temps ont également une grande influence sur la contraction, la contraction est faible mais la direction est grande lorsque la pression est élevée et le temps est long.La pression d'injection est élevée, la différence de viscosité du matériau fondu est faible, la contrainte de cisaillement intercouche est faible et le rebond élastique après démoulage est important, de sorte que le retrait peut être réduit de manière appropriée, la température du matériau est élevée, le retrait est important. , mais la directivité est petite.Par conséquent, l’ajustement de la température, de la pression, de la vitesse d’injection et du temps de refroidissement du moule ainsi que d’autres facteurs pendant le moulage peuvent également modifier de manière appropriée le retrait de la pièce en plastique.
Lors de la conception du moule, en fonction de la plage de retrait de divers plastiques, de l'épaisseur de paroi et de la forme de la pièce en plastique, de la forme, de la taille et de la répartition de l'orifice d'alimentation, le taux de retrait de chaque partie de la pièce en plastique est déterminé par l'expérience, puis la taille de la cavité est calculée.Pour les pièces en plastique de haute précision et lorsqu'il est difficile de maîtriser le taux de retrait, les méthodes suivantes doivent être utilisées pour concevoir le moule :
① Prenez le taux de retrait le plus petit pour le diamètre extérieur des pièces en plastique et le taux de retrait le plus élevé pour le diamètre intérieur, afin de laisser une marge de correction après l'essai du moule.
②Le test de moisissure détermine la forme, la taille et les conditions de moulage du système de porte.
③ Les pièces en plastique à post-traiter sont post-traitées pour déterminer le changement dimensionnel (la mesure doit être effectuée 24 heures après le démoulage).
④ Corrigez le moule en fonction du retrait réel.
⑤ Réessayez le moule et modifiez les conditions de processus pour modifier légèrement la valeur de retrait afin de répondre aux exigences des pièces en plastique.
2. Liquidité
2.1 La fluidité des thermoplastiques peut généralement être analysée à partir d'une série d'indices tels que le poids moléculaire, l'indice de fluidité, la longueur d'écoulement de la spirale d'Archimède, la viscosité apparente et le rapport d'écoulement (longueur du processus/épaisseur de paroi du plastique).Petit poids moléculaire, large distribution du poids moléculaire, mauvaise régularité de la structure moléculaire, indice de fusion élevé, longue longueur d'écoulement en spirale, faible viscosité apparente et grand rapport de débit, la fluidité est bonne.en moulage par injection.Selon les exigences de conception des moules, la fluidité des plastiques couramment utilisés peut être grossièrement divisée en trois catégories :
①Bonne fluidité PA, PE, PS, PP, CA, poly(4) méthylpentylène ;
②Résine de la série polystyrène (telle que ABS, AS), PMMA, POM, éther polyphénylène à fluidité moyenne ;
③ Mauvaise fluidité PC, PVC dur, éther de polyphénylène, polysulfone, polyarylsulfone, fluoroplastique.
2.2 La fluidité de divers plastiques change également en raison de divers facteurs de moulage.Les principaux facteurs d’influence sont les suivants :
① Plus la température est élevée, plus la fluidité du matériau est élevée, mais les différents plastiques sont également différents, PS (particulièrement résistant aux chocs et valeur MFR élevée), PP, PA, PMMA, polystyrène modifié (comme l'ABS, AS), La fluidité du PC, du CA et d'autres plastiques varie considérablement en fonction de la température.Pour le PE, le POM, l'augmentation ou la diminution de température a peu d'effet sur sa fluidité.Par conséquent, le premier doit ajuster la température pour contrôler la fluidité lors du moulage.
②Lorsque la pression d'injection augmente, le matériau fondu sera fortement cisaillé et la fluidité augmentera également, en particulier le PE et le POM sont plus sensibles, la pression d'injection doit donc être ajustée pour contrôler la fluidité pendant le moulage.
③La forme, la taille, la disposition, la conception du système de refroidissement, la résistance à l'écoulement du matériau fondu (tel que la finition de surface, l'épaisseur de la section de l'avant-foyer, la forme de la cavité, le système d'échappement) et d'autres facteurs affectent directement l'écoulement du matériau fondu dans la cavité.La fluidité réelle à l'intérieur, si la température du matériau fondu est abaissée et la résistance à la fluidité est augmentée, la fluidité diminuera.Lors de la conception du moule, une structure raisonnable doit être sélectionnée en fonction de la fluidité du plastique utilisé.Pendant le moulage, la température du matériau, la température du moule, la pression d'injection, la vitesse d'injection et d'autres facteurs peuvent également être contrôlés pour ajuster correctement la situation de remplissage afin de répondre aux besoins de moulage.
3. Cristallinité
Les thermoplastiques peuvent être divisés en deux catégories : les plastiques cristallins et les plastiques non cristallins (également appelés amorphes) selon leur absence de cristallisation lors de la condensation.
Le phénomène dit de cristallisation est que lorsque le plastique passe de l'état fondu à la condensation, les molécules se déplacent indépendamment, complètement dans un état désordonné, et les molécules cessent de se déplacer librement, selon une position légèrement fixe, et il y a une tendance faire de l’arrangement moléculaire un modèle normal.un phénomène.
En tant que norme pour juger de l'apparence de ces deux types de plastiques, elle dépend de la transparence des parties en plastique à parois épaisses du plastique.Généralement, les matériaux cristallins sont opaques ou translucides (comme le POM, etc.), et les matériaux amorphes sont transparents (comme le PMMA, etc.).Mais il existe des exceptions, comme le poly (4) méthylpentylène qui est un plastique cristallin mais qui a une grande transparence, l'ABS est un matériau amorphe mais non transparent.
Lors de la conception d'un moule et de la sélection d'une machine de moulage par injection, les exigences et précautions suivantes pour les plastiques cristallins doivent être notées :
①La chaleur requise pour que la température du matériau atteigne la température de moulage est importante et un équipement avec une grande capacité de plastification doit être utilisé.
②La chaleur dégagée pendant le refroidissement est importante, elle doit donc être complètement refroidie.
③ La différence de densité spécifique entre l'état fondu et l'état solide est grande, le retrait au moulage est important et des trous et des pores de retrait sont susceptibles de se produire.
④Refroidissement rapide, faible cristallinité, faible retrait et haute transparence.La cristallinité est liée à l'épaisseur de paroi de la pièce en plastique, l'épaisseur de paroi refroidit lentement, la cristallinité est élevée, le retrait est important et les propriétés physiques sont bonnes.Par conséquent, le matériau cristallin doit contrôler la température du moule selon les besoins.
⑤ Anisotropie importante et contraintes internes importantes.Après démoulage, les molécules non cristallisées ont tendance à continuer à cristalliser et sont dans un état de déséquilibre énergétique, sujet à la déformation et au gauchissement.
⑥ La plage de température de cristallisation est étroite et il est facile d'injecter du matériau non fondu dans le moule ou de bloquer l'orifice d'alimentation.
4. Plastiques sensibles à la chaleur et plastiques facilement hydrolysables
4.1 La sensibilité thermique signifie que certains plastiques sont plus sensibles à la chaleur et que le temps de chauffage est long à haute température ou que la section transversale de l'orifice d'alimentation est trop petite, et lorsque l'action de cisaillement est importante, la température du matériau augmente et est sujette à la décoloration, à la dégradation et à la décomposition.Il a cette caractéristique.les plastiques sont appelés plastiques sensibles à la chaleur.Tels que le PVC rigide, le chlorure de polyvinylidène, le copolymère d'acétate de vinyle, le POM, le polychlorotrifluoroéthylène, etc. Lorsque les plastiques sensibles à la chaleur sont décomposés, des sous-produits tels que des monomères, des gaz et des solides sont générés, en particulier certains gaz décomposés sont irritants, corrosifs ou toxiques. au corps humain, à l'équipement et aux moisissures.Par conséquent, une attention particulière doit être portée à la conception des moules, à la sélection des machines de moulage par injection et au moulage.Des machines de moulage par injection à vis doivent être sélectionnées.La section transversale du système de portes doit être grande.Le moule et le canon doivent être chromés et il ne doit y avoir aucun coin.Ajoutez un stabilisant pour affaiblir ses propriétés sensibles à la chaleur.
4.2 Même si certains plastiques (tels que le PC) contiennent une petite quantité d'eau, ils se décomposeront sous haute température et haute pression.Cette propriété est appelée hydrolyse facile, qui doit être chauffée et séchée au préalable.
5. Fissuration sous contrainte et rupture par fusion
5.1 Certains plastiques sont sensibles aux contraintes et sont sujets à des contraintes internes lors du moulage et sont cassants et faciles à fissurer.Les pièces en plastique se fissureront sous l'action d'une force extérieure ou d'un solvant.À cette fin, en plus d'ajouter des additifs aux matières premières pour améliorer la résistance aux fissures, une attention particulière doit être portée au séchage des matières premières et les conditions de moulage doivent être sélectionnées raisonnablement pour réduire les contraintes internes et augmenter la résistance aux fissures.Une forme raisonnable des pièces en plastique doit être sélectionnée et des mesures telles que des inserts ne doivent pas être définies pour minimiser la concentration des contraintes.Lors de la conception du moule, la pente de démoulage doit être augmentée et un port d'alimentation et un mécanisme d'éjection raisonnables doivent être sélectionnés.Pendant le moulage, la température du matériau, la température du moule, la pression d'injection et le temps de refroidissement doivent être correctement ajustés pour éviter le démoulage lorsque les pièces en plastique sont trop froides et cassantes., Après le moulage, les pièces en plastique doivent également être post-traitées pour améliorer la résistance aux fissures, éliminer les contraintes internes et interdire tout contact avec des solvants.
5.2 Lorsque le polymère fondu avec un certain débit de fusion passe à travers le trou de la buse à une température constante et que son débit dépasse une certaine valeur, des fissures transversales évidentes sur la surface de fusion sont appelées fracture de fusion, ce qui endommagera l'apparence et les propriétés physiques de les pièces en plastique.Par conséquent, lors de la sélection de polymères avec un indice de fusion élevé, etc., la section transversale de la buse, du canal et de l'orifice d'alimentation doit être augmentée, la vitesse d'injection doit être réduite et la température du matériau doit être augmentée.
6. Performances thermiques et taux de refroidissement
6.1 Différents plastiques ont des propriétés thermiques différentes telles que la chaleur spécifique, la conductivité thermique et la température de déformation thermique.Lors de la plastification avec une chaleur spécifique élevée, une grande quantité de chaleur est nécessaire et une machine de moulage par injection avec une grande capacité de plastification doit être sélectionnée.Le temps de refroidissement du plastique avec une température de déformation thermique élevée peut être court et le démoulage est précoce, mais la déformation par refroidissement doit être évitée après le démoulage.Les plastiques à faible conductivité thermique ont une vitesse de refroidissement lente (comme les polymères ioniques, etc.), ils doivent donc être complètement refroidis et l'effet de refroidissement du moule doit être renforcé.Les moules à canaux chauds conviennent aux plastiques à faible chaleur spécifique et à conductivité thermique élevée.Les plastiques avec une chaleur spécifique élevée, une faible conductivité thermique, une faible température de déformation thermique et une vitesse de refroidissement lente ne sont pas propices au moulage à grande vitesse, et des machines de moulage par injection appropriées doivent être sélectionnées et le refroidissement des moules doit être renforcé.
6.2 Différents plastiques sont nécessaires pour maintenir une vitesse de refroidissement appropriée en fonction de leurs types et caractéristiques ainsi que de la forme des pièces en plastique.Par conséquent, le moule doit être équipé d'un système de chauffage et de refroidissement en fonction des exigences de moulage afin de maintenir une certaine température du moule.Lorsque la température du matériau augmente la température du moule, il doit être refroidi pour éviter que les pièces en plastique ne se déforment après le démoulage, raccourcir le cycle de moulage et réduire la cristallinité.Lorsque la chaleur résiduelle du plastique n'est pas suffisante pour maintenir le moule à une certaine température, le moule doit être équipé d'un système de chauffage pour maintenir le moule à une certaine température afin de contrôler la vitesse de refroidissement, assurer la fluidité, améliorer les conditions de remplissage ou contrôler le plastique. les pièces refroidissent lentement.Empêche un refroidissement inégal à l'intérieur et à l'extérieur des pièces en plastique à paroi épaisse et améliore la cristallinité.Pour ceux qui ont une bonne fluidité, une grande surface de moulage et une température de matériau inégale, selon les conditions de moulage des pièces en plastique, le chauffage ou le refroidissement sont parfois utilisés en alternance ou le chauffage et le refroidissement locaux sont utilisés ensemble.A cet effet, le moule doit être équipé d'un système de refroidissement ou de chauffage correspondant.
Heure de publication : 29 novembre 2022
