Moldura de plástico transparente
Breve descripción:
Los productos de plástico transparente se utilizan ampliamente en la fabricación industrial y en la vida de las personas hoy en día. El moldeo por inyección de plástico transparente juega un papel importante en el campo del conformado de plástico.
Debido a las ventajas de peso liviano, buena tenacidad, fácil moldeado y bajo costo, los plásticos se utilizan cada vez más para reemplazar el vidrio en productos industriales modernos y cotidianos, especialmente en las industrias de instrumentos ópticos y embalaje. Pero debido a que estas partes transparentes requieren buena transparencia, alta resistencia al desgaste y buena tenacidad al impacto, se debe trabajar mucho en la composición de los plásticos y el proceso, equipo y moldes de todo el proceso de inyección para garantizar que los plásticos utilizados para reemplazar el vidrio (en lo sucesivo denominados plásticos transparentes) tienen una buena calidad superficial, para cumplir con los requisitos de uso.
I --- Introducción de plásticos transparentes de uso común
En la actualidad, los plásticos transparentes comúnmente utilizados en el mercado son polimetil metacrilato (PMMA), policarbonato (PC), polietilen tereftalato (PET), polietilen tereftalato-1,4-ciclohexanodimetil glicol éster (PCTG), tritan copoliéster (Tritan), nailon transparente. , copolímero de acrilonitrilo-estireno (AS), polisulfona (PSF), etc. Entre ellos, PMMA, PC y PET son los plásticos más utilizados en el moldeo por inyección.
Resina plástica transparente
2.PC （Policarbonato）
Propiedad:
(1). Incoloro y transparente, transmitancia del 88% al 90%. Tiene alta resistencia y coeficiente elástico, alta resistencia al impacto y amplio rango de temperatura de uso.
(2). Alta transparencia y teñido libre;
(3). La contracción de formación es baja ((0,5% -0,6%) y la estabilidad dimensional es buena. Densidad 1,18-1,22g / cm ^ 3.
(4). Buen retardo de llama y retardo de llama UL94 V-2. La temperatura de deformación térmica es de aproximadamente 120-130 ° C.
(5). Excelentes características eléctricas, buen rendimiento de aislamiento (la humedad, las altas temperaturas también pueden mantener la estabilidad eléctrica, es el material ideal para la fabricación de piezas eléctricas y electrónicas);
(6) HDT es alto;
(7). Buena resistencia a la intemperie;
(8). PC es inodoro e inofensivo para el cuerpo humano y se ajusta a la seguridad higiénica.
Solicitud:
(1). Iluminación óptica: se utiliza para la fabricación de pantallas de lámparas grandes, cristales de protección, barriles de ocular izquierdo y derecho de instrumentos ópticos, etc. También se puede utilizar ampliamente para materiales transparentes en aviones.
(2). Aparatos eléctricos y electrónicos: El policarbonato es un excelente material aislante para la fabricación de conectores aislantes, marcos de bobinas, soportes de tuberías, casquillos aislantes, carcasas y piezas telefónicas, carcasas de baterías de lámparas minerales, etc. También se puede utilizar para fabricar piezas con alta precisión dimensional , tales como discos compactos, teléfonos, computadoras, grabadoras de video, centrales telefónicas, relés de señales y otros equipos de comunicación. El tacto fino de policarbonato también se usa ampliamente como condensador. La película de PC se utiliza para bolsas aislantes, cintas, cintas de vídeo en color, etc.
(3). Maquinaria y equipo: Se utiliza para fabricar diversos engranajes, cremalleras, engranajes helicoidales, cojinetes, levas, pernos, palancas, cigüeñales, trinquetes y otras partes de maquinaria y equipo, como carcasas, tapas y marcos.
(4). Equipos médicos: vasos, cilindros, frascos, instrumentos dentales, recipientes para medicamentos e instrumentos quirúrgicos que se pueden utilizar con fines médicos, e incluso riñones artificiales, pulmones artificiales y otros órganos artificiales.
3.PET (tereftalato de polietileno)
Propiedad:
(1). La resina PET es translúcida opalescente o transparente incolora, con densidad relativa 1,38 g / cm ^ 3 y transmitancia del 90%.
(2). Los plásticos PET tienen buenas propiedades ópticas y los plásticos PET amorfos tienen buena transparencia óptica.
(3). La resistencia a la tracción del PET es muy alta, que es tres veces mayor que la del PC. Tiene la mayor tenacidad en plásticos termoplásticos debido a su buena resistencia al cambio de U, fatiga y fricción, bajo desgaste y alta dureza. Se fabrica en productos de paredes delgadas como botellas y películas de plástico y películas de plástico.
(4). Temperatura de deformación en caliente 70 ° C. El retardante de llama es inferior al PC
(5). Las botellas de PET son fuertes, transparentes, no tóxicas, impermeables y livianas.
(6). La resistencia a la intemperie es buena y se puede utilizar al aire libre durante mucho tiempo.
(7). El rendimiento del aislamiento eléctrico es bueno y se ve menos afectado por la temperatura.
Solicitud:
(1). Aplicación de la botella de envasado: su aplicación se ha desarrollado desde bebidas carbonatadas hasta botellas de cerveza, botellas de aceite comestible, botellas de condimentos, botellas de medicamentos, botellas de cosméticos, etc.
(2). Aparatos electrónicos y eléctricos: fabricación de conectores, bobinas de bobinas, carcasas de circuitos integrados, carcasas de condensadores, carcasas de transformadores, accesorios de TV, sintonizadores, interruptores, carcasas de temporizadores, fusibles automáticos, soportes y relés de motor, etc.
(3). Accesorios para automóviles: como la cubierta del panel de distribución, la bobina de encendido, varias válvulas, las piezas de escape, la cubierta del distribuidor, la cubierta del instrumento de medición, la cubierta del motor pequeño, etc., también pueden utilizar la excelente propiedad de recubrimiento, el brillo de la superficie y la rigidez del PET para fabricar el exterior del automóvil. partes.
(4). Maquinaria y equipo: engranajes de fabricación, leva, carcasa de la bomba, polea de correa, marco del motor y piezas de reloj, también se puede utilizar para hornos de microondas, varios techos, vallas publicitarias y modelos para exteriores.
(5). Proceso de formación de plástico PET. Puede ser inyectado, extruido, soplado, revestido, unido, mecanizado, galvanizado, al vacío e impreso.
El PET se puede convertir en una película de un espesor de 0,05 mm a 0,12 mm mediante un proceso de estiramiento. La película después del estiramiento tiene buena dureza y tenacidad. La película PET transparente es la mejor opción de película protectora para pantalla LCD. Al mismo tiempo, la película de PET también es un material común de IMD / IMR debido a sus buenas propiedades mecánicas.
Las conclusiones de comparación de PMMA, PC, PET son las siguientes:
Según los datos de la Tabla 1, la PC es una opción ideal para un rendimiento integral, pero se debe principalmente al alto costo de las materias primas y la dificultad del proceso de moldeo por inyección, por lo que el PMMA sigue siendo la principal opción. (Para productos con requisitos generales), mientras que el PET se utiliza mayoritariamente en envases y envases porque necesita ser estirado para obtener buenas propiedades mecánicas.
II --- Las propiedades físicas y la aplicación de los plásticos transparentes utilizados en el moldeo por inyección:
Los plásticos transparentes primero deben tener una alta transparencia y, en segundo lugar, deben tener cierta resistencia y resistencia al desgaste, resistencia al impacto, buena resistencia al calor, excelente resistencia química y baja absorción de agua. Solo de esta manera pueden cumplir los requisitos de transparencia y permanecer sin cambios durante mucho tiempo en uso. El rendimiento y la aplicación de PMMA, PC y PET se comparan de la siguiente manera.
1. PMMA (acrílico)
Propiedad:
(1). Incoloro transparente, transparente, transparente 90% - 92%, dureza que el vidrio de silicona más de 10 veces.
(2). Óptica, aislante, procesabilidad y resistencia a la intemperie.
(3). Tiene alta transparencia y brillo, buena resistencia al calor, tenacidad, rigidez, temperatura de deformación en caliente 80 ° C, resistencia a la flexión 110 Mpa.
(4) .Densidad 1,14-1,20 g / cm ^ 3, temperatura de deformación 76-116 ° C, formando contracción 0,2-0,8%.
(5). El coeficiente de expansión lineal es 0.00005-0.00009 / ° C, la temperatura de deformación térmica es 68-69 ° C (74-107 ° C).
(6). Soluble en disolventes orgánicos como tetracloruro de carbono, benceno, tolueno dicloroetano, triclorometano y acetona.
(7). No tóxico y respetuoso con el medio ambiente.
Solicitud:
(1). Ampliamente utilizado en piezas de instrumentos, lámparas de automóviles, lentes ópticas, tubos transparentes, pantallas de lámparas de iluminación de carreteras.
(2). La resina de PMMA es un material no tóxico y respetuoso con el medio ambiente, que se puede utilizar para producir vajillas, artículos sanitarios, etc.
(3). Tiene buena estabilidad química y resistencia a la intemperie. La resina de PMMA no es fácil de producir escombros afilados cuando se rompe. Se utiliza como plexiglás en lugar de vidrio de sílice para hacer puertas y ventanas de seguridad.
Junta de tubería transparente de PMMA
Plato de fruta PMM
Cubierta de lámpara transparente de PMMA
Tabla 1. Comparación de rendimiento de plásticos transparentes
| Propiedad | Densidad (g / cm ^ 3) | Resistencia a la tracción (Mpa) | Fuerza de notcimpact (j / m ^ 2) | Transmitancia (%) | Temperatura de deformación caliente (° C) | Contenido de agua admisible (%) | Tasa de contracción (%) | Resistencia al desgaste | Resistencia química |
| Material | |||||||||
| PMMA | 1,18 | 75 | 1200 | 92 | 95 | 4 | 0,5 | pobre | bueno |
| ordenador personal | 1.2 | 66 | 1900 | 90 | 137 | 2 | 0,6 | promedio | bueno |
| MASCOTA | 1,37 | 165 | 1030 | 86 | 120 | 3 | 2 | bueno | excelente |
Centrémonos en el material PMMA, PC, PET para discutir la propiedad y el proceso de inyección de los plásticos transparentes de la siguiente manera:
III --- Problemas comunes a notar en el proceso de moldeo por inyección de plásticos transparentes.
Los plásticos transparentes, debido a su alta transmitancia, deben requerir una calidad superficial estricta de los productos plásticos.
No deben presentar defectos como manchas, espiráculo, blanqueamiento, halo de niebla, manchas negras, decoloración y poco brillo. Por lo tanto, se debe prestar atención a requisitos estrictos o incluso especiales en el diseño de materias primas, equipos, moldes e incluso productos durante todo el proceso de inyección.
En segundo lugar, debido a que los plásticos transparentes tienen un alto punto de fusión y poca fluidez, para garantizar la calidad de la superficie de los productos, los parámetros del proceso como la temperatura más alta, la presión de inyección y la velocidad de inyección deben ajustarse ligeramente para que los plásticos se puedan llenar con moldes. y no se producirán tensiones internas, lo que provocará la deformación y el agrietamiento de los productos.
Se debe prestar atención a los siguientes puntos en la preparación de materias primas, requisitos para equipos y moldes, proceso de moldeo por inyección y tratamiento de materias primas de los productos.
1 Preparación y secado de materias primas.
Debido a que cualquier impureza en los plásticos puede afectar la transparencia de los productos, es necesario prestar atención al sellado en el proceso de almacenamiento, transporte y alimentación para garantizar que las materias primas estén limpias. Especialmente cuando la materia prima contiene agua, se deteriorará después del calentamiento, por lo que debe estar seca, y al moldear por inyección, la alimentación debe usar la tolva seca. También tenga en cuenta que en el proceso de secado, la entrada de aire debe filtrarse y deshumidificarse para garantizar que las materias primas no se contaminen. El proceso de secado se muestra en la Tabla 2.
Cubierta de la lámpara de la PC del automóvil
Cubierta de PC transparente para contenedor
Placa de PC
Tabla 2: Proceso de secado de plásticos transparentes
| datos | temperatura de secado (0C) | tiempo de secado (hora) | profundidad del material (mm) | observación |
| material | ||||
| PMMA | 70 ~ 80 | 2 ~ 4 | 30 ~ 40 | Secado cíclico con aire caliente |
| ordenador personal | 120 ~ 130 | > 6 | <30 | Secado cíclico con aire caliente |
| MASCOTA | 140 ~ 180 | 3 ~ 4 | Unidad de secado continuo |
2. Limpieza de cañón, tornillo y accesorios
Con el fin de evitar la contaminación de las materias primas y la existencia de materiales viejos o impurezas en los hoyos de tornillo y accesorios, especialmente la resina con poca estabilidad térmica, se utiliza agente limpiador de tornillos para limpiar las piezas antes y después del apagado, de modo que las impurezas no se puede adherir a ellos. Cuando no hay agente limpiador de tornillos, se pueden usar PE, PS y otras resinas para limpiar el tornillo. Cuando se produce un apagado temporal, para evitar que el material permanezca a altas temperaturas durante mucho tiempo y cause degradación, se debe reducir la temperatura del secador y del barril, como PC, PMMA y otras temperaturas del barril por debajo de 160 C. ( la temperatura de la tolva debe ser inferior a 100 C para PC)
3. Problemas que requieren atención en el diseño del troquel (incluido el diseño del producto) Para evitar el impedimento del reflujo o un enfriamiento desigual que resulte en una mala formación del plástico, defectos en la superficie y deterioro, se debe prestar atención a los siguientes puntos al diseñar el molde.
UNA). El espesor de la pared debe ser lo más uniforme posible y la pendiente de desmoldeo debe ser lo suficientemente grande;
SEGUNDO). La transición debe ser gradual. Transición suave para evitar esquinas afiladas. No debe haber espacios en los bordes afilados, especialmente en los productos para PC.
C). portón. El corredor debe ser lo más ancho y corto posible, y la posición de la compuerta debe establecerse de acuerdo con el proceso de contracción y condensación, y el refrigerante debe usarse cuando sea necesario.
RE). La superficie de la matriz debe ser lisa y con poca rugosidad (preferiblemente menos de 0,8);
MI). Agujeros de escape. El tanque debe ser suficiente para descargar aire y gas de la masa fundida a tiempo.
F). A excepción del PET, el espesor de la pared no debe ser demasiado delgado, generalmente no menos de 1 mm.
4. Problemas que requieren atención en el proceso de moldeo por inyección (incluidos los requisitos para las máquinas de moldeo por inyección) Para reducir la tensión interna y los defectos de calidad de la superficie, se debe prestar atención a los siguientes aspectos en el proceso de moldeo por inyección.
UNA). Se debe seleccionar una máquina de moldeo por inyección y tornillo especial con boquilla de control de temperatura separada.
SEGUNDO). Se debe utilizar una humedad de inyección más alta a la temperatura de inyección sin descomposición de la resina plástica.
C). Presión de inyección: generalmente más alta para superar el defecto de alta viscosidad de la masa fundida, pero una presión demasiado alta producirá tensión interna, lo que conducirá a un desmoldeo y deformación difíciles;
RE). Velocidad de inyección: en el caso de un llenado satisfactorio, generalmente es apropiado que sea bajo, y es mejor usar una inyección de múltiples etapas lenta-rápida-lenta;
MI). Tiempo de mantenimiento de la presión y período de formación: en el caso de satisfacer el llenado del producto sin producir depresiones y burbujas, debe ser lo más breve posible para reducir el tiempo de residencia de la masa fundida en el tambor;
F). Velocidad de tornillo y contrapresión: bajo la premisa de satisfacer la calidad de plastificación, debe ser lo más baja posible para evitar la posibilidad de descenso;
GRAMO). Temperatura del molde: La calidad de enfriamiento de los productos tiene un gran impacto en la calidad, por lo que la temperatura del molde debe poder controlar con precisión su proceso, si es posible, la temperatura del molde debe ser más alta.
5. Otros aspectos
Para evitar el deterioro de la calidad de la superficie, el agente desmoldante debe usarse lo menos posible en el moldeo por inyección general, y el material reutilizable no debe ser superior al 20%.
Para todos los productos, excepto el PET, se debe realizar un procesamiento posterior para eliminar el estrés interno, el PMMA debe secarse en un ciclo de aire caliente de 70-80 ° C durante 4 horas, el PC debe calentarse a 110-135 ° C en aire limpio, glicerina , parafina líquida, etc. El tiempo depende del producto, y la necesidad máxima es superior a 10 horas. El PET debe someterse a un estiramiento biaxial para obtener buenas propiedades mecánicas.
Tubos de PET
Botella de PET
Caja de PET
IV --- Tecnología de moldeo por inyección de plásticos transparentes
Características tecnológicas de los plásticos transparentes: Además de los problemas comunes anteriores, los plásticos transparentes también tienen algunas características tecnológicas, que se resumen a continuación:
1. Características del proceso de PMMA. El PMMA tiene una alta viscosidad y poca fluidez, por lo que debe inyectarse con alta temperatura del material y presión de inyección. La influencia de la temperatura de inyección es mayor que la presión de inyección, pero el aumento de la presión de inyección es beneficioso para mejorar la tasa de contracción de los productos. El rango de temperatura de inyección es amplio, la temperatura de fusión es de 160 ° C y la temperatura de descomposición es de 270 ° C, por lo que el rango de regulación de la temperatura del material es amplio y el proceso es bueno. Por tanto, para mejorar la fluidez, podemos empezar por la temperatura de inyección. Impacto pobre, poca resistencia al desgaste, fácil de rayar, fácil de agrietar, por lo que debemos mejorar la temperatura de la matriz, mejorar el proceso de condensación, para superar estos defectos.
2. Características de proceso de PC PC tiene alta viscosidad, alta temperatura de fusión y escasa fluidez, por lo que debe inyectarse a una temperatura más alta (entre 270 y 320T). Comparativamente hablando, el rango de ajuste de la temperatura del material es relativamente estrecho y la procesabilidad no es tan buena como la del PMMA. La presión de inyección tiene poco efecto sobre la fluidez, pero debido a la alta viscosidad, todavía necesita una presión de inyección mayor. Para evitar el estrés interno, el tiempo de mantenimiento debe ser lo más corto posible. La tasa de contracción es grande y la dimensión es estable, pero la tensión interna del producto es grande y es fácil de romper. Por tanto, es aconsejable mejorar la fluidez aumentando la temperatura en lugar de la presión, y reducir la posibilidad de agrietamiento aumentando la temperatura del troquel, mejorando la estructura del troquel y el postratamiento. Cuando la velocidad de inyección es baja, la puerta es propensa a la ondulación y otros defectos, la temperatura de la boquilla de radiación debe controlarse por separado, la temperatura del molde debe ser alta y la resistencia del canal y la puerta debe ser pequeña.
3. Características tecnológicas del PET El PET tiene una temperatura de formación alta y un rango estrecho de ajuste de la temperatura del material, pero tiene buena fluidez después de la fusión, por lo que tiene poca manejabilidad y a menudo se agrega un dispositivo anti-prolongación en la boquilla. La resistencia mecánica y el rendimiento después de la inyección no son altos, debido al proceso de estiramiento y la modificación pueden mejorar el rendimiento. El control preciso de la temperatura de la matriz es para evitar deformaciones.
Debido al importante factor de deformación, se recomienda la matriz de canal caliente. Si la temperatura de la matriz es alta, el brillo de la superficie será pobre y el desmoldeo será difícil.
Tabla 3. Parámetros del proceso de moldeo por inyección
| material de parámetro | presión (MPa) | velocidad del tornillo | ||
| inyección | mantener la presión | contrapresión | (rpm) | |
| PMMA | 70 ~ 150 | 40 ~ 60 | 14,5 ~ 40 | 20 ~ 40 |
| ordenador personal | 80 ~ 150 | 40 ~ 70 | 6 ~ 14,7 | 20 ~ 60 |
| MASCOTA | 86 ~ 120 | 30 ~ 50 | 4.85 | 20 ~ 70 |
| material de parámetro | presión (MPa) | velocidad del tornillo | ||
| inyección | mantener la presión | contrapresión | (rpm) | |
| PMMA | 70 ~ 150 | 40 ~ 60 | 14,5 ~ 40 | 20 ~ 40 |
| ordenador personal | 80 ~ 150 | 40 ~ 70 | 6 ~ 14,7 | 20 ~ 60 |
| MASCOTA | 86 ~ 120 | 30 ~ 50 | 4.85 | 20 ~ 70 |
V --- Defectos de piezas de plástico transparente
Aquí solo comentamos los defectos que afectan la transparencia de los productos. Probablemente existan los siguientes defectos:
Defectos de productos transparentes y formas de superarlos:
1 Locura: la anisotropía de la tensión interna durante el llenado y la condensación, y la tensión producida en la dirección vertical, hacen que la resina fluya hacia arriba, mientras que la orientación sin flujo produce un filamento flash con diferente índice de refracción. Cuando se expande, pueden producirse grietas en el producto.
Los métodos de superación son: limpiar el molde y el barril de la máquina de inyección, secar suficientemente las materias primas, aumentar los gases de escape, aumentar la presión de inyección y la contrapresión, y recocer el mejor producto. Si el material de PC se puede calentar a más de 160 ° C durante 3 a 5 minutos, entonces se puede enfriar naturalmente.
2. Burbuja: El agua y otros gases de la resina no se pueden descargar (durante el proceso de condensación del molde) o se forman "burbujas de vacío" debido al llenado insuficiente del molde y la condensación demasiado rápida de la superficie de condensación. Los métodos de superación incluyen aumentar el escape y el secado suficientemente, agregar una compuerta en la pared trasera, aumentar la presión y la velocidad, reducir la temperatura de fusión y prolongar el tiempo de enfriamiento.
3. Brillo superficial deficiente: principalmente debido a la gran rugosidad del troquel, por otro lado, la condensación demasiado temprana, por lo que la resina no puede copiar el estado de la superficie del troquel, todo lo cual hace que la superficie del troquel sea ligeramente desigual y hacer que el producto pierda brillo. El método para superar este problema es aumentar la temperatura de fusión, la temperatura del molde, la presión de inyección y la velocidad de inyección, y prolongar el tiempo de enfriamiento.
4. Onda sísmica: ondulación densa formada desde el centro de la puerta recta. La razón es que la viscosidad de la masa fundida es demasiado alta, el material del extremo frontal se ha condensado en la cavidad y luego el material atraviesa la superficie de condensación, lo que produce ondulaciones en la superficie. Los métodos de superación son: aumentar la presión de inyección, el tiempo de inyección, el tiempo y la velocidad de inyección, aumentar la temperatura del molde, seleccionar las boquillas adecuadas y aumentar los pozos de carga fría.
5. Blancura. Halo de niebla: se debe principalmente al polvo que cae en las materias primas en el aire o al contenido excesivo de humedad de las materias primas. Los métodos de superación son: eliminar las impurezas de la máquina de moldeo por inyección, garantizar la suficiente sequedad de las materias primas plásticas, controlar con precisión la temperatura de fusión, aumentar la temperatura del molde, aumentar la contrapresión del moldeo por inyección y acortar el ciclo de inyección. 6. Humo blanco. Mancha negra: Es causada principalmente por la descomposición o deterioro de la resina en el barril provocado por el sobrecalentamiento local del plástico en el barril. El método de superación es reducir la temperatura de fusión y el tiempo de residencia de las materias primas en el barril y aumentar el orificio de escape.
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