Introduction : Le moulage par injection est le processus principal des matériaux d’emballage cosmétique.Le premier processus est souvent le moulage par injection, qui détermine directement la qualité et la productivité du produit.Le réglage du processus de moulage par injection doit prendre en compte 7 facteurs tels que le retrait, la fluidité, la cristallinité, les plastiques sensibles à la chaleur et les plastiques facilement hydrolysables, la fissuration sous contrainte et la rupture par fusion, les performances thermiques et la vitesse de refroidissement, ainsi que l'absorption d'humidité.Cet article est écrit parforfait arc-en-ciel de Shanghai.Partagez le contenu pertinent de ces 7 facteurs, pour référence à vos amis dans la chaîne d'approvisionnement de Youpin :
Moulage par injection
Le moulage par injection, également appelé moulage par injection, est une méthode de moulage qui combine injection et moulage.Les avantages de la méthode de moulage par injection sont une vitesse de production rapide, une efficacité élevée, le fonctionnement peut être automatisé, une variété de couleurs, les formes peuvent être simples à complexes, la taille peut être grande à petite et la taille du produit est précise, le produit est facile à mettre à jour et peut être transformé en formes complexes.Les pièces et le moulage par injection conviennent aux domaines de la production de masse et du traitement du moulage tels que les produits aux formes complexes.À une certaine température, la matière plastique complètement fondue est agitée par une vis, injectée dans la cavité du moule sous haute pression, puis refroidie et solidifiée pour obtenir un produit moulé.Cette méthode convient à la production en série de pièces aux formes complexes et constitue l’une des méthodes de traitement importantes.
01
Rétrécissement
Les facteurs affectant le retrait du moulage thermoplastique sont les suivants :
1) Types de plastique : pendant le processus de moulage des plastiques thermoplastiques, il existe encore des changements de volume causés par la cristallisation, une forte contrainte interne, une contrainte résiduelle importante gelée dans les pièces en plastique, une forte orientation moléculaire et d'autres facteurs, donc par rapport aux plastiques thermodurcis, le retrait le taux est plus grand, la plage de retrait est large et la directionnalité est évidente.De plus, le retrait après moulage, recuit ou conditionnement humide est généralement supérieur à celui des plastiques thermodurcissables.
2) Les caractéristiques de la pièce plastique.Lorsque le matériau fondu est en contact avec la surface de la cavité, la couche externe est immédiatement refroidie 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 davantage.
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.Par conséquent, les caractéristiques des pièces en plastique ont un impact plus important sur le retrait et la directionnalité.
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, le maintien de la pression et l'effet de retrait et le temps de moulage.Les ports d'alimentation directe et les ports d'alimentation avec de grandes sections transversales (en particulier les sections transversales plus épaisses) ont moins de retrait mais une plus grande directivité, et les ports d'alimentation plus courts avec une largeur et une longueur plus courtes ont moins de directivité.Ceux qui sont proches de l’entrée d’alimentation ou parallèles à la direction du flux de matière rétréciront davantage.
4) Conditions de moulage La température du moule est élevée, le matériau fondu refroidit lentement, la densité est élevée et le retrait est important.Surtout pour le matériau cristallin, le retrait est plus important en raison d'une cristallinité élevée et de changements de volume importants.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 taille et la direction du retrait de chaque pièce.
De plus, la pression de maintien et le temps ont également un impact plus important sur la contraction, et la contraction est plus petite mais la directivité est plus grande lorsque la pression est élevée et le temps est long.La pression d'injection est élevée, la différence de viscosité à l'état fondu est faible, la contrainte de cisaillement intercouche est faible et le rebond élastique après démoulage est important, de sorte que le retrait peut également être réduit d'une quantité appropriée.La température du matériau est élevée, le retrait est important, mais la directionnalité est faible.Par conséquent, l’ajustement de la température, de la pression, de la vitesse d’injection et du temps de refroidissement du moule pendant le moulage peut 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 taille et de la répartition de la forme d'entrée, le taux de retrait de chaque partie de la pièce en plastique est déterminé en fonction de l'expérience, et puis la taille de la cavité est calculée.
Pour les pièces en plastique de haute précision et lorsqu'il est difficile de saisir le taux de retrait, les méthodes suivantes doivent généralement être utilisées pour concevoir le moule :
Prenez un taux de retrait plus petit pour le diamètre extérieur de la pièce en plastique et un taux de retrait plus grand pour le diamètre intérieur, afin de laisser une marge de correction après le moule d'essai.
Les moules d'essai déterminent la forme, la taille et les conditions de moulage du système de portes.
Les pièces en plastique à post-traiter sont soumises à un post-traitement pour déterminer le changement de taille (la mesure doit être effectuée 24 heures après le démoulage).
Corrigez le moule en fonction du retrait réel.
Réessayez le moule et modifiez de manière appropriée les conditions de processus pour modifier légèrement la valeur de retrait afin de répondre aux exigences de la pièce en plastique.
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fluidité
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 de la pièce en 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, rapport de débit élevé, bonne fluidité, les plastiques portant le même nom de produit doivent vérifier leurs instructions pour déterminer si leur fluidité est applicable pour le moulage par injection.
Selon les exigences de conception des moules, la fluidité des plastiques couramment utilisés peut être grossièrement divisée en trois catégories :
Bonne fluidité PA, PE, PS, PP, CA, poly(4) méthylpentène ;
Fluidité moyenne Résine de la série polystyrène (telle que ABS, AS), PMMA, POM, éther polyphénylène ;
PC de mauvaise fluidité, PVC dur, éther de polyphénylène, polysulfone, polyarylsulfone, fluoroplastiques.
2) La fluidité de divers plastiques change également en raison de divers facteurs de moulage.Les principaux facteurs d’influence sont les suivants :
①Une température de matériau plus élevée augmente la fluidité, mais différents plastiques ont leurs propres différences, tels que le PS (en particulier ceux avec une résistance aux chocs élevée et une valeur MFR plus élevée), le PP, le PA, le PMMA, le polystyrène modifié (tel que l'ABS, l'AS) La fluidité du PC , CA et autres plastiques varient considérablement en fonction de la température.Pour le PE et le POM, l'augmentation ou la diminution de température a peu d'effet sur leur fluidité.Par conséquent, le premier doit ajuster la température pendant le moulage pour contrôler la fluidité.
②Lorsque la pression du moulage par injection augmente, le matériau fondu est soumis à un effet de cisaillement plus important et la fluidité augmente 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 de la structure du moule, la résistance à l'écoulement du matériau fondu (comme la finition de surface, l'épaisseur de la section du canal, la forme de la cavité, le système d'échappement) et d'autres facteurs directement affecter le matériau fondu dans la cavité La fluidité réelle à l'intérieur, si le matériau fondu est encouragé à abaisser la température et à augmenter la résistance à la fluidité, 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 de manière appropriée les conditions de remplissage afin de répondre aux besoins de moulage.
03
Cristallinité
Les thermoplastiques peuvent être divisés en plastiques cristallins et en plastiques non cristallins (également appelés amorphes) en fonction de leur absence de cristallisation lors de la condensation.
Le phénomène dit de cristallisation fait référence au fait que lorsque le plastique passe d’un état fondu à un état de condensation, les molécules se déplacent de manière indépendante et se trouvent complètement dans un état désordonné.Les molécules cessent de se déplacer librement, occupent une position légèrement fixe et ont tendance à faire de l'arrangement moléculaire un modèle régulier.Ce phénomène.
Les critères d'apparence pour juger ces deux types de plastiques peuvent être déterminés par la transparence des pièces en plastique à parois épaisses.Généralement, les matériaux cristallins sont opaques ou translucides (comme le POM, etc.), et les matériaux amorphes sont transparents (comme le PMMA, etc.).Mais il y a des exceptions.Par exemple, le poly(4) méthylpentène est un plastique cristallin mais très transparent, et l'ABS est un matériau amorphe mais non transparent.
Lors de la conception de moules et de la sélection de machines de moulage par injection, faites attention aux exigences et précautions suivantes pour les plastiques cristallins :
La chaleur nécessaire pour élever la température du matériau jusqu'à la température de formage nécessite beaucoup de chaleur et un équipement doté d'une grande capacité de plastification est nécessaire.
Une grande quantité de chaleur est dégagée lors du refroidissement et de la reconversion, elle doit donc être suffisamment refroidie.
La différence de densité spécifique entre l'état fondu et l'état solide est grande, le retrait au moulage est important et un retrait et des pores sont susceptibles de se produire.
Refroidissement rapide, faible cristallinité, faible retrait et haute transparence.La cristallinité est liée à l'épaisseur de paroi de la pièce en plastique, et l'épaisseur de paroi est lente à refroidir, la cristallinité est élevée, le retrait est important et les propriétés physiques sont bonnes.Par conséquent, la température du moule du matériau cristallin doit être contrôlée selon les besoins.
L'anisotropie est importante et la contrainte interne est importante.Les molécules qui ne sont pas cristallisées après le démoulage ont tendance à continuer à cristalliser, sont dans un état de déséquilibre énergétique et sont sujettes à la déformation et au gauchissement.
La plage de température de cristallisation est étroite et il est facile de provoquer l'injection de matériau non fondu dans le moule ou de bloquer l'orifice d'alimentation.
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Plastiques sensibles à la chaleur et plastiques facilement hydrolysables
1) La sensibilité à la chaleur signifie que certains plastiques sont plus sensibles à la chaleur.Ils seront chauffés pendant une longue période à haute température ou la section d'ouverture d'alimentation est trop petite.Lorsque l’effet de cisaillement est important, la température du matériau augmente facilement, provoquant une décoloration, une dégradation et une décomposition.Le plastique caractéristique est appelé plastique sensible à la chaleur.
Tels que le PVC dur, le chlorure de polyvinylidène, le copolymère d'acétate de vinyle, le POM, le polychlorotrifluoroéthylène, etc. Les plastiques sensibles à la chaleur produisent des monomères, des gaz, des solides et d'autres sous-produits lors de la décomposition.Certains gaz de décomposition ont notamment des effets irritants, corrosifs ou toxiques sur le corps humain, les équipements et les moisissures.
Par conséquent, une attention particulière doit être accordée à la conception des moules, à la sélection des machines de moulage par injection et au moulage.Une machine de moulage par injection à vis doit être utilisée.La section du système de coulée doit être grande.Le moule et le fût doivent être chromés.Ajoutez un stabilisateur pour affaiblir sa sensibilité thermique.
2) Même si certains plastiques (comme 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.
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Fissuration sous contrainte et rupture par fusion
1) Certains plastiques sont sensibles au stress.Ils sont sujets aux contraintes internes lors du moulage et sont cassants et faciles à fissurer.Les pièces en plastique se fissureront sous l'action d'une force externe ou d'un solvant.
Pour cette raison, en plus d'ajouter des additifs aux matières premières pour améliorer la résistance aux fissures, il convient de prêter attention 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.Et si vous choisissez une forme raisonnable des pièces en plastique, il n'est pas approprié d'installer des inserts et d'autres mesures pour minimiser la concentration des contraintes.
Lors de la conception du moule, l'angle de démoulage doit être augmenté et un mécanisme d'entrée et d'éjection d'alimentation raisonnable doit être sélectionné.La température du matériau, la température du moule, la pression d'injection et le temps de refroidissement doivent être ajustés de manière appropriée pendant le moulage et essayer d'éviter le démoulage lorsque la pièce en plastique est trop froide et cassante. Après le moulage, les pièces en plastique doivent également être soumises à un post-traitement pour améliorer résistance aux fissures, éliminer les contraintes internes et interdire le contact avec les solvants.
2) Lorsqu'un 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 latérales évidentes sur la surface de la fusion sont appelées fracture de fusion, ce qui endommagera l'apparence et propriétés physiques de la pièce en plastique.Par conséquent, lors de la sélection de polymères avec un indice de fusion élevé, la section transversale de la buse, du canal et de l'ouverture d'alimentation doit être augmentée pour réduire la vitesse d'injection et augmenter la température du matériau.
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Performance thermique et taux de refroidissement
1) Différents plastiques ont des propriétés thermiques différentes telles que la chaleur spécifique, la conductivité thermique et la température de déformation thermique.La plastification avec une chaleur spécifique élevée nécessite une grande quantité de chaleur et une machine de moulage par injection avec une grande capacité de plastification doit être utilisée.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 suffisamment refroidis pour améliorer l'effet de refroidissement du moule.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.Des machines de moulage par injection appropriées et un refroidissement amélioré des moules doivent être sélectionnés.
2) Différents plastiques sont nécessaires pour maintenir une vitesse de refroidissement appropriée en fonction de leurs types, caractéristiques et formes de pièces en plastique.Par conséquent, le moule doit être équipé de systèmes de chauffage et de refroidissement selon les exigences de moulage pour maintenir une certaine température du moule.Lorsque la température du matériau augmente la température du moule, celui-ci doit être refroidi pour empêcher la pièce en plastique de se déformer 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 augmente la cristallinité.
Pour ceux qui ont une bonne fluidité, une grande surface de moulage et une température de matériau inégale, en fonction des conditions de moulage des pièces en plastique, il faut parfois les chauffer ou les refroidir alternativement ou les chauffer et les refroidir localement.À cette fin, le moule doit être équipé d'un système de refroidissement ou de chauffage correspondant.
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Hygroscopique
Étant donné qu'il existe divers additifs dans les plastiques, qui leur confèrent différents degrés d'affinité pour l'humidité, les plastiques peuvent être grossièrement divisés en deux types : absorption d'humidité, adhérence à l'humidité et humidité non absorbante et antiadhésive.La teneur en eau du matériau doit être contrôlée dans la plage autorisée.Sinon, l'humidité deviendra gazeuse ou s'hydrolysera sous haute température et haute pression, ce qui fera mousser la résine, diminuera la fluidité et aura un aspect et des propriétés mécaniques médiocres.
Par conséquent, les plastiques hygroscopiques doivent être préchauffés avec des méthodes et des spécifications de chauffage appropriées, afin d'éviter la réabsorption de l'humidité pendant l'utilisation.
Shanghai Rainbow Industrial Co., Ltd est le fabricant, le paquet arc-en-ciel de Shanghai fournit un emballage cosmétique unique. Si vous aimez nos produits, vous pouvez nous contacter,
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Heure de publication : 27 septembre 2021