Какви видове пластмаси могат да се обработват от машини за леене под налягане?

Като основно оборудване за обработка на пластмаса, машините за леене под налягане постигат висока прецизност и ефективност чрез нагряване на термопластични или термореактивни пластмаси до състояние на стопяване и инжектиране на кухини на формата. Той обработва широка гама от продукти, от ежедневни продукти до индустриални компоненти, обхващащи повече от 20 вида пластмаса. В тази статия видовете пластмаси, използвани в машините за леене под налягане, се анализират систематично от четири аспекта: класификация на материалите, характеристики на ефективността, адаптивност на обработката и типични сценарии на приложение.

Основната пластмаса представлява над 70% от глобалното потребление на пластмаса и се характеризира с високо производство, ниска цена и стабилна производителност на обработка. Те са основните материали, използвани в машините за леене под налягане.
1.1 Полиетилен
Полиетиленът (HDPE) и LDPE са двата вида пластмаси с най-висок добив. Молекулярната верига от полиетилен с висока плътност (HDPE) е тясно подредена, има добра твърдост и химическа устойчивост и често се използва в производството на големи контейнери като оборотни кутии и кошчета за боклук. Полиетиленът с ниска плътност (LDPE) има добра гъвкавост поради разклонената си структура и се използва широко в гъвкави продукти като филми и опаковъчни торби. По време на леене под налягане HDPE трябва да поддържа температурата в цевта между 220 градуса C и 260 градуса, за да предотврати разграждането, докато LDPE може да се обработва при температури между 180 градуса C и 220 градуса.
1.2 Полипропилен (PP)
Полипропиленът има най-ниската плътност на пластмасата (0,9-0,91 g/cm3), отлична устойчивост на умора и устойчивост на топлина (точка на топене 160 -170 степен ) и е предпочитаният материал за брони и корпуси на уреди. По време на леене под налягане полипропиленът се изкривява лесно поради различните скорости на кристализация, така че е необходимо да се оптимизира температурата на формата (препоръчва се 80-100 градуса) и да се поддържа налягане (препоръчва се 60-80% налягане при впръскване), за да се контролира свиването.
1.3 Полистирол
PS е известен с отличните си оптични свойства (88-92% пропускливост на светлина), но неговата крехкост и устойчивост на топлина (температура на топлинна деформация 70-90 градуса) ограничават приложението му. Удароустойчивият полистирен (HIPS) е бутадиенов полимер, който е три до пет пъти по-здрав от PS и се използва широко в кутии за играчки и компютърни клавиатури. Технологията за леене под налягане ефективно решава проблема с летливите остатъци при обработката на PS и подобрява качеството на повърхността на продукта.
1.4 Акрилонитрил-бутадиен-стирен съполимер (ABS)
ABS съчетава химическата устойчивост на акрилонитрила, здравината на бутадиена и способността за обработка на стирола, за да се превърне в най-широко използваната инженерна пластмаса. Vicat има температура на омекване от 100-105 градуса и якост на удар 3 до 4 пъти по-висока от тази на PS и е особено подходящ за производство на електронни корпуси и интериорни части на автомобили, които изискват устойчивост на външна сила. Двуцветното шприцоване прави възможно комбинирането на ABS с други материали, като PC, за да се отговори на различни изисквания за дизайн на продукта.

Инженерните пластмаси имат отлични механични свойства, термична стабилност и химическа устойчивост. Колкото и скъп да е, той играе незаменима роля в-производството от висок клас.
2.1 Полиамид (PA, найлон)
От фамилията PA, PA6 и PA66 са най-широко използвани поради техните балансирани механични и обработващи свойства. Диапазонът на точката на топене е 220-265 градуса, степента на абсорбция на вода е 2-3%, а стабилността на размера очевидно се влияе от влажността. Подобреният с фибростъкло PA (GFPA) увеличава якостта на опън до над 200 MPa и температурата на топлинна деформация до повече от 200 градуса, което го прави идеален за прецизни механични компоненти като зъбни колела и лагери. По време на леене под налягане е от съществено значение строг контрол на температурите на варела (PA6: 240-260 градуса; PA66: 270-290 градуса) и сухите условия (120 градуса + 4 часа сушене).
2.2 Поликарбонат (PC)
Известно като „непробиваемо лепило“, PC показа 300 пъти по-голяма якост на удар и 89 89% пропускливост на светлина от стъкло 89, но слаба устойчивост на абразия (повърхността беше само 2H). PC/ABS сплавите, смесени с ABS, значително подобриха цялостната производителност на продукта и се превърнаха в стандартен материал за корпуси на лаптопи и автомобилни приборни панели. По време на формоването под налягане се изисква високо налягане на впръскване (80-120 MPa) и бързо впръскване (скорост на впръскване по-голяма или равна на 100 mm/s), за да се предотврати замръзване на стопилката, и се препоръчват температури на формата от 80-100 градуса.
2.3 Полиоксиметилен (POM)
POM е известна като "супер стомана" с твърдост (твърдост по Рокуел M85-105), устойчивост на абразия, близка до метала, и отлична стабилност на размерите (коефициент на линейно разширение само 6×10−5/градус). Чрез добавяне на смазка от политетрафлуоретилен (PTFE), коефициентът на триене може да бъде намален до по-малко от 0,1, е идеален материал за зъбни колела, плъзгачи и други компоненти на трансмисията. По време на леене под налягане температурата в цевта трябва да се контролира между 190 и 210 градуса по Целзий, за да се избегне разлагането на газа формалдехид.

Термореактивните пластмаси се втвърдяват чрез химични реакции по време на формоване, образувайки необратима омрежваща структура, подходяща за специални условия, изискващи висока температура и химическа устойчивост.
3.1 Фенолни пластмаси (PF)
PF е най-ранната индустриализирана термореактивна пластмаса с отлична електрическа изолация, топлоустойчивост (постоянна температура от 150 градуса) и забавяне на пламъка (кислороден индекс по-голям или равен на 30%), но крехка и слаба течливост при обработка. Чрез добавяне на втвърдяващи агенти и подобрители на потока, той може да произвежда електрически ключове и контакти. По време на формоването под налягане температурите на цевта трябва да се контролират между 70 и 90 градуса, температурите на матрицата между 150 и 180 градуса и налягането на впръскване между 120-150 MPa, за да се преодолее устойчивостта на висок вискозитет.
3.2 Епоксидни смоли (EP)
EP е известен със своята отлична адхезия (якост на срязване по-голяма или равна на 20 MPa) и химическа устойчивост и се използва широко в електронни опаковки и композитни матрици. Чрез добавяне на неорганични пълнители (като силициев диоксид на прах), свиването може да бъде значително намалено (от 2% до под 0,1%) и точността на размерите може да бъде подобрена. Инжекционното формоване изисква специализирани винтове (съотношение по-голямо или равно на 20:1) и системи за леене под високо-налягане (налягане по-голямо или равно на 200 MPa), с температури на формата, контролирани между 120 и 150 градуса.

Специалните пластмаси осигуряват специални свойства чрез дизайн на молекулярна структура, за да отговорят-на високи изисквания в аерокосмическата, медицинската и други области.
4.1 Политетрафлуоретилен
PTFE (PTFE) има най-широк диапазон от работни температури (-200 до 260 градуса), най-висока химическа стабилност (устойчивост на корозия във водата) и най-нисък коефициент на триене (0,04). Въпреки това, неговият изключително висок вискозитет на стопилка (1010-1012 Pa.S) затруднява традиционното леене под налягане. Студено пресоване, синтероване или модифициране на политетрафлуоретилен (като напълнени стъклени влакна) е необходимо за намаляване на вискозитета на стопилката. Продуктите от модифициран PTFE се използват широко в уплътнения и държачи на лагери.
4.2 Полиетеретеркетон
PEEK има дългосрочна-температура от 240 градуса, краткосрочна-температурна устойчивост от 315 градуса и якост на опън 90-100 MPa. Усиленият с въглеродни -влакна-PEEK подобрява модула на еластичност до 140 GPa, близо до нивото на алуминиевата сплав, и се използва широко в авиационни конструкции и медицински импланти. Инжекционното формоване изисква специализирани високо{12}}температурни винтове (температура на цевта 380-420 градуса) и системи за високо налягане (налягане, по-голямо или равно на 250 MPa), с температури на формата, контролирани между 180 градуса C и 200 градуса.
V. Тенденции в технологията на обработка
С развитието на науката за материалите и технологията на оборудването, възможностите за обработка на машините за леене под налягане се разширяват:
Мулти{0}}композитно формоване: Ламинираното свързване на PC/ABS, PA/GF и други композити може да бъде постигнато чрез съвместна -инжектираща технология за подобряване на цялостната производителност на продукта.
Микрошприцоване: Разработване на ултра{0}}прецизни винтове (диаметър, по-малък или равен на 10 mm) и системи за управление с висока-отклик за производство на микрокомпоненти като зъбни колела и съединители с тегло под 0,1 g.
Спомагателно газово шприцоване: спомагателното пълнене с азот под високо налягане се използва за намаляване на следите от мивки, причинени от разликите в дебелината на стените на продукта. Подходящ е за панели на врати на автомобили, корпуси на големи уреди и други дебелостенни компоненти.
Обработка на пластмаси с източник на биоенергия: адаптиране към характеристиките на полимлечна киселина, полихидроксиапатит и други материали, разработване на специални винтови структури и система за контрол на температурата, насърчаване на индустриализацията на материалите за защита на околната среда.
Заключение:
Машините за леене под налягане се разшириха от традиционните стокови пластмаси до инженерни пластмаси, термореактивни пластмаси и дори специални пластмаси, покривайки производствените нужди от прецизни части в микронен-мащаб до големи структурни компоненти в микронен-мащаб. С развитието на технологията за модифициране на материалите и интелигентността на оборудването, процесите на леене под налягане ще продължат да играят централна роля в производството от висок-клас, тласкайки пластмасовата индустрия към висока производителност, висока{4}}производителност, многофункционалност и устойчиво развитие.