ТхермопластицМатеријали- Карактеристике и својства, Термопластични материјали су подељени у две главне категорије на основу њихове отпорности на топлоту и карактеристика: термопласти{1}}отпорни на топлоту и термопласти опште намене-.
Врсте и својства пластике:
△Термодинамичке промене пластике
Термопластика{0}}отпорна на топлоту може да се обликује у пластичне делове фиксног-облика на високим температурама и да задржи фиксни облик након хлађења. Ако се поново загреју, могу да омекшају и теку, и да се поново обликују у пластичне делове фиксног{3}}облика кроз поновљену обраду - ово је реверзибилно. Пошто термопластични материјали не пролазе кроз фундаменталне хемијске промене током процеса обликовања, отпадни материјали се могу рециклирати и поново користити, познати као „секундарни материјал“ или „поновно млевење“.
Термопласти пролазе кроз физичке промене током обликовања, што значи да једноставно не могу да промене своје првобитно стање када се загреју, али остају аморфне и не могу да тече након хлађења. Због тога се термопластични материјали не могу више пута загревати и обликовати, тако да се отпад од термопластичних материјала генерално не може поново користити.
Ова књига првенствено говори о „пластици“ -, осим гуме, која је такође термопластични материјал.
У поређењу са процесима ливења пластике, иако бризгање има различите јединствене могућности и предности, оно такође има неке инхерентне недостатке и недостатке. Разумевање главних карактеристика калупа за бризгање пластике је предуслов и гаранција за исправан дизајн калупа и побољшање квалитета ливених делова.
(1) Скупљање
Без обзира да ли пластични делови могу да одрже стабилност димензија у нормалним температурним условима када су обликовани из шупљине калупа и охлађени на собну температуру, величина ће бити нешто мања од оригиналне шупљине калупа. Ова карактеристика се назива скупљање, које се може компензовати контролом температуре калупа.
Ово скупљање није само узроковано термичким ширењем и контракцијом саме пластике, већ се такође односи на различите услове процеса калупа и факторе дизајна калупа. Након што се пластика охлади, степен скупљања дела је скупљање у калупу, које се може смањити или побољшати подешавањем параметара процеса или малим променама у величини шупљине калупа.
Пластични делови пролазе кроз секундарно скупљање у одређеном временском периоду након обликовања, познато и као скупљање након{0}}у калупу,уз одржавање истих услова обликовања:
① Скупљање пластичних делова није уједначено. Због чињенице да се стопа термичког скупљања пластике мења са физичким и хемијским условима у различитим унутрашњим деловима, брзина скупљања пластичних делова након хлађења на собну температуру варира по величини и није потпуно уједначена. Због тога би требало да постоје одређена ограничења у тачности обликовања димензија пластичних делова, а прецизност треба на одговарајући начин побољшати дизајном калупа.
② Након{0}}скупљање пластичних делова. Током процеса обликовања, због различитих унутрашњих напрезања, хемијских реакција и различитих спољних сила - првенствено притиска калупа -, пластични део наставља да постоји након обликовања са заосталим напоном. Након обликовања, због различитих ефеката заосталих напрезања, величина пластичних делова наставља да се незнатно мења након производње. Генерално, већина обликованих делова се стабилизује у року од 10 сати након обликовања и у основи се стабилизује након 24 сата, али је потребно више од 10 дана да се потпуно стабилизују.Обратити пажњу и предузети одговарајуће мере обликовањаје кључ за контролу скупљања након{0}}осипања.
Да би се стабилизовале коначне димензије пластичних делова након обликовања, понекад је потребна топлотна обрада након обликовања. Топлотна обрада омогућава одржавање термопластике на одређеној температури која изазива омекшавање; уклањање спољашњих сила на скупљање калупа омогућава одговарајућу унутрашњу компензацију након обликовања, што може смањити димензије обликованог дела на вишим температурама обликовања.
③ Усмерено скупљање пластичних делова. Током процеса обликовања, ефекат оријентације полимера дуж правца струјања доводи до анизотропије у пластичном делу. Скупљање дела ће се неизбежно разликовати у зависности од смера струјања материјала: генерално, скупљање је веће и чврстоћа је већа дуж правца струјања материјала, док је скупљање мање и јачина мања у смеру окомитом на проток материјала. Истовремено, због неравномерне дистрибуције и густине адитива у различитим деловима пластичног дела, скупљање је такође неравномерно, што доводи до диференцијалног скупљања и чини пластични део склоним савијању, деформацији, па чак и пуцању.
(2) Флуидност
Током процеса обликовања, способност пластике да испуни шупљину калупа под одређеном температуром и притиском назива се флуидност пластике. Ово је јединствени свеобухватни технички индикатор за бризгање. Током периода обликовања треба обратити пажњу на димензије шупљине калупа и повезане параметре. Када је притисак обликовања превелик или премали, такође треба узети у обзир утицај флуидности.
Величина флуидности има значајну везу са молекуларном структуром пластике. Пластика са линеарном молекуларном структуром или нижом молекулском тежином има мање препрека за молекуларни проток, што резултира већом флуидношћу. Приликом додавања пунила у пластику, флуидност се повећава са већим садржајем пунила. Утицај различитих фактора дизајна и услова процеса обликовања на пластичну флуидност је такође применљив на флуидност полимерних једињења.
Флуидност пластике није непроменљива вредност, а дизајн калупа може је у великој мери прилагодити. Ако је флуидност пластике добра, то не значи нужно да је сваки аспект процеса бризгања углађен и задовољавајући. Насупрот томе, ако је течност лоша, може се побољшати повећањем температуре или притиска бризгања. Међутим, ако је течност превелика, лако може изазвати дефекте као што је бљесак у производњи пластичних делова. Стога, у процесу обликовања, употреба пластичних материјала треба да узме у обзир све аспекте утицајних фактора и свеобухватно изабере одговарајућу пластику. Тек тада се може гарантовати квалитет, а параметри процеса обликовања и дизајн калупа бити на одговарајући начин одабрани, чиме се на крају постиже циљ контроле и побољшања квалитета.
Према флуидности уобичајене пластике у захтевима дизајна калупа, класификација флуидности термопластичног бризгања може се генерално поделити у три категорије:
① Пластика добре течности: као што су најлон, полиетилен, полипропилен, полистирен, акрил, целулоза ацетат бутират и полиоксиметилен.
② Пластика средње течности: као што су модификовани полистирен, АБС, АС, полиформалдехид, винил хлорид хомополимер и политетрафлуороетилен.
③ Пластика слабе течности: као што су поликарбонат, тврди поливинилхлорид, полисулфон, полиимид, ароматични полиестер и флуоропластика.
Главни фактори који утичу на флуидност пластике за бризгање пластике су:
① Температура пластике. Када је температура пластике висока, флуидност расте у складу са температуром различитих пластика. На пример, полистирен, полипропилен, полиамид, полиоксиметилен, модификовани полистирен, ацетат целулозе и АБС имају веома осетљиву температурну зависност од течности; за поливинил хлорид, полиформалдехид и полиметил метакрилат, утицај температурних промена на флуидност је релативно мали.
② Притисак убризгавања. Повећање притиска убризгавања може да превазиђе отпор који ствара ток растопа, и сходно томе повећа брзину пуњења растопа, формирајући већу флуидност.
③ Структура калупа. Као што су облик отворног система, локација и величина капије, облик шупљине, издувни систем, температура калупа, дебљина зида пластичних делова и присуство уметака, број и локација уметака -, све ово директно утиче на стварну ситуацију пуњења унутар шупљине калупа и има значајан утицај на пластичну флуидност.
(3) Осетљивост на топлоту
Вискозност неких пластичних маса се мења са температуром током процеса обликовања на нижим температурама, а пластика остаје релативно стабилна. Међутим, када се температура одржава на вишој температури обликовања током дужег периода, или је површина попречног{1}}попречног пресека проточног пролаза премала, или је брзина смицања превисока, могу се јавити појаве као што су промена боје, деградација и распадање услед повећаног смицања. Пластика са овом карактеристиком назива се пластика{3}}осетљива на топлоту. Као што су чврсти ПВЦ, поливинил хлорид, полиформалдехид, полифлуороетилен и флуоропластика. Пластика{6}}осетљива на топлоту се разлаже и ослобађа гасове током деградације, који кородирају калуп и утичу на изглед пластичних делова. Штавише, њихова физичка и механичка својства се такође погоршавају.
Када се пластика{0}}осетљива на топлоту-разгради или деградира током загревања, стварају се различити производи распадања, од којих су неки штетни за људско тело. Калупи и опрема морају бити чисти. Нечистоће или прљавштина могу изазвати локално прегревање и довести до деградације материјала.
Средства и адитиви могу спречити даље разлагање. На пример, додавање топлотних стабилизатора чврстом ПВЦ-у може побољшати његов ефекат распадања.
Када се пластика{0}}осетљива на топлоту обликује у условима у којима се рад прегрева или долази до распадања, морају се предузети неке мере током пројектовања калупа. Материјалима се могу додати стабилизатори топлоте или се може користити одговарајућа опрема (машине за убризгавање шраф-). Мора се одржавати строга контрола температуре калупа, температуре бурета, времена загревања, брзине ротације шрафа и притиска; и треба предузети мере као што су спречавање задржавања материјала и спречавање контаминације опреме и калупа.
(4) Осетљивост на влагу
Осетљивост пластике на влагу се односи на осетљивост на разлагање влаге на високој температури и високом притиску, као што је поликарбонат који је типична пластика{0}}осетљива на влагу. Чак и ако садржи малу количину влаге, разградиће се на високој температури и високом притиску. Због тога се пластика осетљива на влагу{3}}мора стриктно контролисати на садржај влаге пре обликовања и мора се подвргнути третману сушења.
(5) Хигроскопност
Хигроскопност се односи на афинитет пластике за влагу. На основу овога, пластика се може широко поделити у две категорије: једна је пластика са својствима упијања воде или адхезије, као што су полиамид, поликарбонат, полиестер, АБС, итд.; други је пластика која нити упија воду нити пријања за влагу, као што су полистирен, полипропилен и полиетилен.
За пластику са тенденцијом упијања воде, ако се садржај влаге пре обликовања не уклони и премаши одређену границу, тада ће се током процеса обликовања влага претворити у гас и проузроковати разградњу пластике, што ће резултирати смањеном течљивошћу обликоване пластике, потешкоћама у обликовању и погоршањем квалитета површине и механичких својстава пластичних делова. Стога, да би се обезбедио несметан напредак и квалитет обликовања, за пластику са великом хигроскопношћу и адхезију на влагу, влага мора бити уклоњена пре калуповања и мора се извршити третман сушења. Такође се мора обратити пажња на одговарајућа подешавања температуре бурета и спољашњег грејања машине за бризгање.
(6) Компатибилност
Компатибилност се односи на способност две или више различитих врста пластике да се не подвргну раздвајању фаза у растопљеном стању.
Ако су две врсте пластике некомпатибилне, долази до раздвајања фаза током процеса топљења и обликовања, што доводи до раслојавања, љуштења и површинских дефеката. Некомпатибилност пластике је повезана са њиховом молекуларном структуром. Молекуларне структуре које су сличне или лако компатибилне једна са другом су компатибилне, као што су полиетилен високог-полиетилена и ниског-полиетилена, полипропилен помешан један са другим; молекуларне структуре које су различите су тешко компатибилне, као што је мешавина полиетилена и полистирена. Компатибилност пластике се такође обично назива мешљивост. Разумевање ове карактеристике пластике може помоћи у одређивању компатибилности сличних или уобичајених сировина, што је један од важних начина за побољшање перформанси пластике.