Powstawanie i eliminacja pęcherzy w elementach formowanych wtryskowo

Pęcherzyki powietrza w produkcie podczas formowania wtryskowego to częsty problem do rozwiązania.

W tym artykule opisano trzy przyczyny powstawania pęcherzyków i podano rozwiązania.

O ile nie ma to na celu uzyskania efektu projektowego, produkty przezroczyste nie mogą zawierać pęcherzyków powietrza.

Pęcherzyki powietrza zmniejszają również wytrzymałość mechaniczną produktu lub wagę produktu określoną przez klienta, czego należy unikać.

Istnieją trzy przyczyny pęcherzyków w częściach formowanych wtryskowo: powietrze, wilgoć i próżnia.

Powietrze

Wewnątrz beczki

W beczce pomiędzy cząsteczkami plastiku znajduje się powietrze. Kiedy plastik jest plastyfikowany, wchodzi do beczki z leja samowyładowczego, a powietrze jest doprowadzane razem. Odpowiednie przeciwciśnienie ściska stopiony materiał przed ślimakiem, pęcherzyki są kruszone i nie są wtryskiwane do gniazda formy przez dyszę.

Prostsze konstrukcje wtryskarek nie mają manometrów przeciwciśnienia. Ciśnienie wsteczne może być mierzone tylko od zamknięcia zaworu sterującego przepływem, ale ciśnienie wsteczne nie ma liniowej zależności z kątem obrotu zaworu i można je zaobserwować tylko na podstawie prędkości cofania się ślimaka.


W przypadku wtryskarki z manometrem ciśnienia wstecznego odczytane ciśnienie nie jest ciśnieniem topnienia, ale ciśnieniem cylindra wtryskowego. Między nimi istnieje mniej więcej 10-krotna zależność. Niektóre wtryskarki wykreślają tę zależność, która jest przymocowana do przegrody wtryskowej i może być wykorzystana do przeliczenia odczytanego ciśnienia manometrycznego na ciśnienie stopu.


Wewnątrz jamy

Niezależnie od tego, czy jest to produkt grubościenny, czy cienkościenny, we wnęce formy znajduje się mniej lub więcej powietrza, a gdy nie jest ono odprowadzane z formy, miesza się z wtryskiwanym stopem, tworząc pęcherzyki.

Szybkość wtrysku

Jeśli prędkość wtrysku jest zbyt wysoka, jeśli do przyspieszenia wtrysku stosuje się azot, powietrze we wnęce formy może nie zostać rozładowane na czas, uwięzione w formie i utworzyć pęcherzyki powietrza. Jeśli formowanie wtryskowe cienkościennych wymaga bardzo dużej szybkostrzelności do wypełnienia wnęki, można to zrobić tylko w rowku wydechowym, małej sile docisku i próżni.

szczelina wydechowa

Forma jest wygrawerowana z rowkami wylotowymi na powierzchni rozdzielającej, rozciągającymi się od wnęki formy do obrzeża folii. Szczelina wylotowa posiada parametry szerokości, głębokości oraz ilości listew.

Głębokość rowka odpowietrzającego umożliwia jedynie ucieczkę powietrza i nie pozwala na wyciek stopu o dużej lepkości (w przeciwnym razie powstają zadziory). Głębokość rowka wydechowego nie przekracza 0,03 mm, a szerokość na ogół nie jest mniejsza niż 6 mm. Rowki wydechowe są otwierane co 25-50mm. Należy pamiętać, że głębokość rowka wentylacyjnego zależy od siły docisku.

Operator powinien ustawić minimalną, ale wystarczającą (bez zadziorów) siłę docisku, zamiast używać pełnej siły docisku, dzięki czemu nie tylko rowek wylotowy będzie mniej spłaszczony, ale również mechanizm zaciskowy formy i wtryskarki (w tym maszyny zawiasów, Żywotność zawiasu, tulei zawiasu, drążka kierowniczego i szablonu) zostanie wydłużona, a czas mocowania skrócony.


oddychająca stal

Jeśli wygląd produktu nie wymaga połysku, jako formę można zastosować stal oddychającą, a mikropory w stali można wykorzystać do odsysania.

Próżnia

W niektórych stabilnych zamkniętych miejscach lub zimnych kanałach otwórz punkt próżniowy i podłącz go do pompy próżniowej, aby usunąć powietrze z gniazda formy podczas wtrysku.

Odkurzanie wyklucza się wzajemnie z rowkiem wydechowym i oddychającą stalą i nie można ich używać jednocześnie, w przeciwnym razie próżnia nie będzie mogła być pompowana.

para

The plastic particles absorb water from the air, and they must be removed from the bottom to prevent them from being released after being heated at high temperatures (>1000C) i dociera do produktu.

Zgodnie z wymaganiami różnych tworzyw sztucznych temperatura i czas suszenia są różne. Zapoznaj się z poniższą tabelą.



Lej suszący zasysa powietrze z atmosfery, podgrzewa je do temperatury suszenia, przepływa przez tworzywo sztuczne w leju od dołu do góry, a następnie odprowadza je z powrotem do atmosfery od góry.



Warunki suszenia w powyższej tabeli to temperatura atmosferyczna 200C i wilgotność względna 65%, przy użyciu wysokowydajnego wiatraka turbinowego do generowania przepływu powietrza, a zawartość wilgoci w tworzywie sztucznym po wysuszeniu będzie wynosić mniej niż 0,02 proc.

Na przykład późną wiosną w południowych Chinach, kiedy wilgotność względna przekracza 90 procent, efekt suszenia jest gorszy. Aby go rozwiązać, można zastosować następujące metody.

czas schnięcia

Wydłużanie czasu suszenia jest łatwą do zrozumienia metodą. Gorące powietrze będzie miało więcej czasu na usunięcie wilgoci przyczepionej do cząstek plastiku, a plastik będzie bardziej suchy. Większa pojemność zbiornika wydłuża czas suszenia.

H = 3.6s*t/c (1)

Pojemność zbiornika H =, kg

s=waga na shota (na piwo), pobór wody, g

c=czas cyklu, sekundy

t=czas schnięcia, godziny

Pojemność zbiornika

Specyfikacje leja są wskazane przez pojemność i istnieją następujące typy. Aby uprościć obliczenia, dostawcy mają jedną z poniższych wskazówek dotyczących wyboru.


Należy zauważyć, że zbiornik musi być wyposażony w urządzenie ssące w celu ciągłego uzupełniania zużytego tworzywa sztucznego i utrzymywania stałej ilości tworzywa sztucznego w zbiorniku, aby tworzywo sztuczne mogło być suszone lokalnie. W przeciwnym razie, gdy plastik w leju wyczerpie się, zostanie on dodany, a plastik w pobliżu wylotu dostanie się do beczki, zanim wyschnie, a wilgoć nie zostanie wyeliminowana.

Przykład obliczenia pojemności leja

Formowanie wtryskowe 20g preformy PET z 32 gniazdami zajmuje 24 sekundy, ile potrzeba suszarki?

Spójrz w tabelę 1, materiał PET należy suszyć w temperaturze 1600C przez 4~5 godzin.

Ze wzoru (1),

H=3,6*32*20*5/24=480kg


Zakładając, że tylko 80 procent objętości wtrysku wtryskarki jest wykorzystywane do formowania wtryskowego, zalecani przedstawiciele w tabeli 2

t / c {{0}},8H / (3,6*s), oblicza się od 0,119 do 0,033, czyli:

Czas schnięcia, godziny {{0}} (0,033~0,119)*czas cyklu, sekundy.



Biorąc za przykład preformę, czas suszenia wynosi najwyżej 0,119*{2}},9 godziny, co nie wystarcza na 4–5 godzin wymaganych w tabeli 1.

Z innego punktu widzenia, 32*20 g / 0,{3}} g, zgodnie z tabelą 2, wybrano 100-kilogramowy lej suszący, który znacznie różni się od leja 480 kg obliczonego w poprzedni przykład.


Suszarka osuszająca

Nadal trudno jest zapewnić suchość tworzywa sztucznego poprzez zwiększenie pojemności leja samowyładowczego w celu zwiększenia efektu suszenia. Powodem jest to, o ile wzrasta wilgotność powietrza io ile wydłuża się czas suszenia, aby to zrekompensować? Ponadto wilgotność powietrza zmienia się każdego dnia, a zbyt długie suszenie jest stratą energii.

Osuszacze mogą zapewnić suchość niezależnie od wilgotności powietrza.

Osuszacz jest używany razem z lejem suszącym. Strumień powietrza obciążonego wilgocią odprowadzany z leja samowyładowczego trafia do osuszacza osuszającego. Po przefiltrowaniu i schłodzeniu wilgoć w strumieniu powietrza jest pochłaniana przez sito molekularne w obracającym się plastrze miodu, a następnie przesyłana z powrotem do wlotu ssącego leja suszącego. W ten sposób przepływ powietrza jest systemem zamkniętym, na który nie ma wpływu wilgotność powietrza. Sita molekularne w plastrze miodu są regenerowane poprzez usuwanie wody z oddzielnego strumienia powietrza stykającego się z atmosferą.



Suche powietrze (nazywane również wilgotnością bezwzględną) wytwarzane przez osuszacz adsorpcyjny o strukturze plastra miodu osiąga punkt rosy {{0}}°C, co odpowiada wilgotności względnej 0,60% lub zawartość wilgoci 0,013 procent lub 128 ppm. Wydajność suszenia osuszacza jest obliczana na podstawie tego, ile kg określonego tworzywa sztucznego można wysuszyć na godzinę, co jest standardem przy wyborze.

suszenie dwustopniowe

Osuszacze o strukturze plastra miodu nie są tanie. Niektórzy producenci stosują dwustopniowe lejki suszące, aby osiągnąć lepszy efekt suszenia niż pojedynczy lejek suszący.



temperatura suszenia

Dostawcy tworzyw sztucznych mają zalecane temperatury suszenia. Jeśli czas suszenia jest stały, zwiększenie temperatury suszenia może rzeczywiście poprawić efekt suszenia, ale zbyt wysoka temperatura suszenia sprawi, że zawarte w nim składniki będą mętne, co wpłynie na jego kolor, przezroczystość i właściwości mechaniczne.

próżnia

Wgniecenia powierzchniowe występują podczas formowania wtryskowego produktów grubościennych. Ślady wgnieceń są spowodowane kurczeniem się tworzywa sztucznego podczas stygnięcia ze stanu stopionego do stałego. Można tego uniknąć, jeśli parametry utrzymywania ciśnienia i prowadnice są odpowiednio zaprojektowane.

Gdy powierzchnia grubościennego produktu ostygnie i stwardnieje, ale wnętrze jest nadal płynne, może się tylko kurczyć w środku, co nazywa się „bąbelkiem”. W „bąblu” nie ma powietrza ani wilgoci, tylko próżnia. Metoda wykluczania jest taka sama jak w przypadku wgnieceń.

Jeśli średnica zimnego kanału jest zbliżona do maksymalnej grubości ścianki, ciśnienie docisku może wypełnić produkt tworzywem sztucznym przez kanał, który jeszcze nie stwardniał i wyeliminować „pęcherzyki”.


Jak powiedzieć

Przyczyny powstawania trzech rodzajów bąbelków są różne, podobnie jak metody ich eliminacji. Jak rozpoznać, jaki to rodzaj bańki?

Jeśli tworzywo sztuczne jest przezroczyste lub półprzezroczyste, w celu zidentyfikowania przyczyny powstawania pęcherzyków można zastosować następujące metody.

numer

Istnieje wiele pęcherzyków powietrza i wody, ale pęcherzyki próżni istnieją tylko w najgrubszej części i jest ich niewiele lub tylko jeden.

Lokalizacja

Pozycje pęcherzyków powietrza i wilgoci są losowe, aw przypadku kilku produktów pęcherzyki mają różne pozycje. Pozycja pęcherzyków próżniowych znajduje się w środku najgrubszej części, która nie jest stronnicza, a rozmiar pęcherzyków każdego produktu jest prawie taki sam.

Skok ogrzewania

Po podgrzaniu pęcherzyków powietrza i wody produkt mięknie, a pęcherzyki rozszerzają się, ale pęcherzyki próżni nie kurczą się, a zewnętrzna ściana zwisa. Produkt można obserwować przed i po podgrzaniu pod skalowanym instrumentem optycznym.

kształt

Pęcherzyki powietrza i pary wodnej są kuliste, ale pęcherzyki próżni niekoniecznie.