خصائص وطريقة حقن المواد الخام البلاستيكية الشفافة

منتجات حقن طبية نظرًا لأنه مطلوب أن يكون شفافًا جيدًا، ومقاومة عالية للتآكل، ومتانة جيدة للصدمات، فيجب القيام بالكثير من العمل على تكوين البلاستيك، وعملية عملية القولبة بالحقن بأكملها، والمعدات، والقوالب، وما إلى ذلك، لضمان أن هذه البلاستيكات المستخدمة لاستبدال الزجاج (المشار إليها فيما بعد بالبلاستيك الشفاف) تتمتع بجودة سطح جيدة وتلبي متطلبات الاستخدام. في الوقت الحاضر، البلاستيك الشفاف المستخدم بشكل شائع في السوق هو بولي ميثيل ميثاكريلات (المعروف باسم الأكريليك أو الزجاج العضوي، الاسم الرمزي PMMA)، البولي كربونات (الاسم الرمزي PC). بولي إيثيلين تيريفثالات (الاسم الرمزي PET)، النايلون الشفاف. AS (كوبوليمر أكريلونيتريل-ستيرين)، بولي سلفون (الاسم الرمزي PSF)، إلخ. من بينها، PMMA هو الأكثر استخدامًا. PC و PET ثلاثة أنواع من البلاستيك. نظرًا للمساحة المحدودة، تُستخدم هذه البلاستيكات الثلاثة كأمثلة لمناقشة خصائص وعملية القولبة بالحقن للبلاستيك الشفاف.

1. أداء البلاستيك الشفاف

يجب أن تتمتع المواد البلاستيكية الشفافة أولاً بشفافية عالية، وثانيًا، تتمتع بقوة معينة ومقاومة للتآكل ومقاومة للصدمات ومقاومة جيدة للحرارة ومقاومة كيميائية ممتازة وامتصاص منخفض للماء. بهذه الطريقة فقط يمكنها تلبية متطلبات الشفافية والبقاء دون تغيير لفترة طويلة أثناء الاستخدام. يقارن الجدول التالي أداء PMMA وPC وPET. (1) نظرًا للتنوع الواسع للأصناف، فهذه مجرد قيمة متوسطة، والبيانات الفعلية للأصناف المختلفة مختلفة. (2) بيانات PET (الجوانب الميكانيكية) هي البيانات بعد التمدد.

2. المشاكل الشائعة التي ينبغي حلها

يجب الانتباه إلى ذلك أثناء صب البلاستيك الشفاف بالحقن نظرًا لنفاذية الضوء العالية للبلاستيك الشفاف، فإن متطلبات جودة السطح الصارمة للمنتجات البلاستيكية أمر لا مفر منه. يجب ألا يكون هناك أي بقع أو مسام أو تبييض أو هالة أو بقع سوداء أو تغير في اللون أو لمعان رديء وعيوب أخرى. لذلك، في عملية صب الحقن بأكملها، يجب إيلاء اهتمام كبير للمواد الخام والمعدات والقوالب وحتى تصميم المنتج ويجب طرح متطلبات صارمة أو حتى خاصة. ثانيًا، نظرًا لأن البلاستيك الشفاف له نقاط انصهار عالية وسيولة ضعيفة في الغالب، فمن أجل ضمان جودة سطح المنتج، غالبًا ما يكون من الضروري إجراء تعديلات دقيقة على معلمات العملية مثل درجة حرارة الماكينة وضغط الحقن وسرعة الحقن، بحيث يمكن للبلاستيك المحقون ملء القالب دون توليد إجهاد داخلي والتسبب في تشوه المنتج وتشققه. فيما يلي معلومات حول تحضير المواد الخام. متطلبات المعدات والقوالب وعملية صب الحقن ومعالجة المواد الخام للمنتجات، ومناقشة الأمور التي يجب الانتباه إليها. (I) تحضير وتجفيف المواد الخام نظرًا لأن أي شوائب في البلاستيك قد تؤثر على شفافية المنتج، فمن الضروري تخزينه ونقله. أثناء عملية التغذية، من الضروري الاهتمام بالختم لضمان نظافة المواد الخام. على وجه الخصوص، إذا كانت المواد الخام تحتوي على رطوبة، فإن التسخين سيتسبب في تدهور المواد الخام، لذلك يجب تجفيفها، وأثناء عملية القولبة بالحقن، يجب استخدام قادوس التجفيف في التغذية. نقطة أخرى يجب ملاحظتها هي أنه أثناء عملية التجفيف، يفضل ترشيح الهواء الداخل وإزالة الرطوبة منه لضمان عدم تلوث المواد الخام. (ii) تنظيف البرميل والمسمار والملحقات لمنع تلوث المواد الخام والمواد القديمة أو الشوائب في منخفضات المسمار والملحقات، وخاصة الراتنجات ذات الاستقرار الحراري الضعيف، يجب استخدام عوامل تنظيف المسمار لتنظيف جميع الأجزاء قبل الاستخدام وبعد الإغلاق لمنع الشوائب من الالتصاق. عندما لا يكون هناك عامل تنظيف للمسمار، يمكن تنظيف المسمار بالراتنجات مثل PE وPS. عند إيقاف تشغيل الماكينة مؤقتًا، لمنع المواد الخام من البقاء في درجة حرارة عالية لفترة طويلة والتسبب في التدهور، يجب خفض درجة حرارة المجفف والبرميل. على سبيل المثال، يجب خفض درجة حرارة برميل PC وPMMA وما إلى ذلك إلى أقل من 160 درجة مئوية. (يجب خفض درجة حرارة القادوس لـ PC إلى أقل من 100 درجة مئوية)

(ثالثا) القضايا التي ينبغي الاهتمام بها في تصميم القالب

(بما في ذلك تصميم المنتج) من أجل منع الارتداد الضعيف أو التبريد غير المتساوي من التسبب في سوء صب البلاستيك وعيوب السطح والتدهور، يجب الانتباه إلى النقاط التالية في تصميم القالب. أ) يجب أن يكون سمك الجدار موحدًا قدر الإمكان، ويجب أن يكون منحدر إزالة القالب كبيرًا بما يكفي؛ ب) يجب أن يكون جزء الانتقال تدريجيًا. انتقال سلس لمنع الزوايا الحادة. يتم إنتاج حواف حادة، وخاصة منتجات الكمبيوتر الشخصي يجب ألا تحتوي على فجوات؛ ج) البوابة. يجب أن يكون الممر عريضًا وقصيرًا قدر الإمكان، ويجب ضبط موضع البوابة وفقًا لعملية الانكماش والتكثيف. إذا لزم الأمر، يجب إضافة بئر بارد؛ د) يجب أن يكون سطح القالب أملسًا ومنخفض الخشونة (يفضل أن يكون أقل من 0.8)؛ هـ) التهوية. يجب أن يكون الأخدود كافيًا لإخراج الهواء والغاز في المصهور في الوقت المناسب؛ و) باستثناء PET، يجب ألا يكون سمك الجدار رقيقًا جدًا، ولا يقل عمومًا عن 1 مم.

(IV) القضايا التي ينبغي الاهتمام بها في عملية القولبة بالحقن

(بما في ذلك متطلبات آلة القولبة بالحقن) من أجل تقليل الإجهاد الداخلي وعيوب جودة السطح، يجب الانتباه إلى القضايا التالية في عملية القولبة بالحقن. أ) يجب اختيار برغي خاص وآلة قولبة بالحقن مع فوهة منفصلة للتحكم في درجة الحرارة؛ ب) تحت فرضية أن الراتنج البلاستيكي لا يتحلل، يجب استخدام رطوبة حقن أعلى؛ ج) ضغط الحقن: أعلى بشكل عام للتغلب على عيب اللزوجة العالية للمذاب، ولكن الضغط العالي جدًا سيؤدي إلى إجهاد داخلي، مما يتسبب في صعوبات إزالة القالب والتشوه؛ د) سرعة الحقن: في ظل حالة ملء القالب، يجب أن تكون منخفضة بشكل عام، ومن الأفضل استخدام الحقن متعدد المراحل بطيء-سريع-بطيء؛ هـ) وقت الإمساك ودورة القولبة: في ظل حالة ملء المنتج دون إنتاج خدوش وفقاعات؛ يجب أن تكون قصيرة قدر الإمكان لتقليل وقت إقامة المصهور في البرميل؛ و) سرعة المسمار والضغط الخلفي: في ظل فرضية تلبية جودة التلدين، يجب أن تكون منخفضة قدر الإمكان لمنع إمكانية إزالة الضغط؛ ز) درجة حرارة القالب: إن جودة تبريد المنتج لها تأثير كبير على الجودة، لذا يجب أن تكون درجة حرارة القالب قادرة على التحكم بدقة في عملية التصنيع. وإذا أمكن، يجب أن تكون درجة حرارة القالب أعلى.

(V) قضايا أخرى من أجل منع تدهور جودة السطح العلوي

بشكل عام، يتم استخدام أقل قدر ممكن من عامل الإطلاق أثناء عملية القولبة بالحقن؛ وعند استخدام مواد معاد تدويرها، يجب ألا يتجاوز 20%. باستثناء مادة البولي إيثيلين تيرفثاليت، يجب معالجة جميع المنتجات لاحقًا للتخلص من الإجهاد الداخلي. يجب تجفيف مادة البولي ميثيل ميثاكريليت في دورة هواء ساخن 70-80 طن لمدة 4 ساعات؛ يجب تسخين مادة البولي كربونات في الهواء النظيف والجلسرين والبارافين السائل وما إلى ذلك عند درجة حرارة 110-135 درجة مئوية. يعتمد الوقت على المنتج، ويستغرق أكثر من 10 ساعات على الأكثر. يجب أن تخضع مادة البولي إيثيلين تيرفثاليت لعملية تمدد ثنائية المحور للحصول على خصائص ميكانيكية جيدة.

3. عملية حقن البلاستيك الشفاف خصائص عملية البلاستيك الشفاف: بالإضافة إلى المشاكل الشائعة المذكورة أعلاه، فإن البلاستيك الشفاف له أيضًا بعض خصائص العملية، والتي يتم وصفها على النحو التالي: 1. خصائص عملية PMMA PM-MA لديه لزوجة عالية وسيولة ضعيفة قليلاً، لذلك يجب حقنه عند درجة حرارة عالية للمادة وضغط حقن مرتفع. يكون تأثير درجة حرارة الحقن أكبر من ضغط الحقن، ولكن زيادة ضغط الحقن يساعد على تحسين معدل انكماش المنتج. نطاق درجة حرارة الحقن واسع، ودرجة حرارة الانصهار 160 درجة مئوية، ودرجة حرارة التحلل 270 درجة مئوية، وبالتالي فإن نطاق تعديل درجة حرارة المادة واسع وقابلية المعالجة جيدة. لذلك، لتحسين السيولة، يمكنك البدء بدرجة حرارة الحقن. مقاومة ضعيفة للصدمات، ومقاومة ضعيفة للتآكل، وسهلة الخدش، وسهلة التشقق، لذلك يجب زيادة درجة حرارة القالب وتحسين عملية التكثيف للتغلب على هذه العيوب. 2. خصائص عملية PC PC لديه لزوجة عالية ودرجة حرارة ذوبان عالية وسيولة ضعيفة، لذلك يجب حقنه عند درجة حرارة أعلى (بين 270-320 طن). نسبيًا، نطاق تعديل درجة حرارة المادة ضيق، وقابلية المعالجة ليست جيدة مثل PMMA. ضغط الحقن له تأثير ضئيل على السيولة، ولكن بسبب اللزوجة العالية، لا يزال هناك حاجة إلى ضغط حقن كبير. وفقًا لذلك، لمنع توليد الإجهاد الداخلي، يجب أن يكون وقت الإمساك قصيرًا قدر الإمكان. معدل الانكماش كبير والحجم مستقر، لكن المنتج به إجهاد داخلي كبير وسهل التشقق، لذلك يُنصح بزيادة درجة الحرارة بدلاً من الضغط لتحسين السيولة، وزيادة درجة حرارة القالب، وتحسين بنية القالب وما بعد المعالجة لتقليل احتمالية التشقق. عندما تكون سرعة الحقن منخفضة، تكون البوابة عرضة للعيوب مثل التموجات. يجب التحكم في درجة حرارة الفوهة الشعاعية بشكل منفصل، ويجب أن تكون درجة حرارة القالب عالية، ويجب أن تكون مقاومة الممر والبوابة صغيرة. 3. خصائص عملية PET درجة حرارة صب PET عالية، ونطاق تعديل درجة حرارة المادة ضيق (260-300 درجة مئوية)، ولكن بعد الذوبان، تكون السيولة جيدة، وبالتالي فإن قابلية المعالجة ضعيفة، وغالبًا ما يتم إضافة جهاز مضاد للتيارات إلى الفوهة. القوة والأداء الميكانيكي بعد الحقن ليسا مرتفعين، ويجب تحسين الأداء من خلال عملية التمدد والتعديل. يعد التحكم الدقيق في درجة حرارة القالب عاملاً مهمًا لمنع الانحناء والتشوه. لذلك، يوصى باستخدام قالب ممر ساخن. درجة حرارة القالب مرتفعة للغاية، وإلا فإنها ستتسبب في ضعف لمعان السطح وصعوبة إزالة القالب.

رابعا: عيوب وحلول القطع البلاستيكية الشفافة بسبب ضيق المساحة

تتم مناقشة العيوب التي تؤثر على شفافية المنتج هنا فقط. بالنسبة للعيوب الأخرى، يرجى الرجوع إلى دليل المنتج الخاص بشركتنا أو المواد الأخرى؟ العيوب هي تقريبًا ما يلي: (I) خطوط الفضة: بسبب تباين الإجهاد الداخلي أثناء ملء القالب والتكثيف، فإن الإجهاد الناتج في الاتجاه الرأسي يتسبب في تدفق الراتينج لأعلى، ويختلف مؤشر الانكسار عن اتجاه عدم التدفق، مما يؤدي إلى ظهور خطوط الحرير اللامعة. عند تمدده، قد يتسبب في حدوث تشققات في المنتج. بالإضافة إلى الاهتمام بعملية القولبة بالحقن والقالب (من الأفضل تلدين المنتج. على سبيل المثال، يمكن تسخين مادة الكمبيوتر إلى ما يزيد عن 160 درجة مئوية والحفاظ عليها لمدة 3-5 دقائق، ثم تبريدها بشكل طبيعي. (ii) الفقاعات: ويرجع ذلك أساسًا إلى عدم إمكانية تفريغ بخار الماء والغازات الأخرى الموجودة في الراتينج (أثناء عملية تكثيف القالب) أو بسبب عدم كفاية ملء القالب، يتكثف سطح التكثيف بسرعة كبيرة لتكوين "فقاعات فراغ". (iii) لمعان سطح ضعيف: ويرجع ذلك أساسًا إلى خشونة القالب الكبيرة، من ناحية أخرى، يكون التكثيف مبكرًا جدًا، بحيث لا يمكن للراتنج نسخ حالة سطح القالب. كل هذا يجعل السطح ينتج نتوءات صغيرة وعدم تساوي، ويفقد المنتج لمعانه. (iv) علامات الثرثرة: تشير إلى التموجات الكثيفة المتكونة من المصب كمركز. والسبب هو أن لزوجة الذوبان عالية جدًا، وقد تكثفت مادة الطرف الأمامي في التجويف، (v) التبييض. الهالة: تحدث بشكل رئيسي بسبب سقوط الغبار في المادة الخام في الهواء أو وجود الكثير من الماء في المادة الخام. (VI) الدخان الأبيض. البقع السوداء: تحدث بشكل رئيسي بسبب تحلل أو تدهور راتنج البرميل بسبب ارتفاع درجة حرارة البلاستيك في البرميل. من أجل شرح التدابير المتخذة للتغلب على هذه العيوب بشكل واضح.