Przyczyny niestabilnych wymiarów formowania wtryskowego tworzyw sztucznych

Niestabilność wymiarowa odnosi się do zmiany wymiarów Nadformowanie wtryskowe części formowanych wtryskowo między każdą partią formowanych produktów lub między każdym formowanym produktem każdej formy w tej samej maszynie do formowania wtryskowego i warunkach procesu formowania. Zmiana rozmiaru produktu jest spowodowana nieprawidłową kontrolą sprzętu, nieuzasadnionymi warunkami formowania wtryskowego, słabą konstrukcją produktu i zmianami właściwości materiału.

1. Niespójne warunki formowania lub nieprawidłowa obsługa

Podczas formowania wtryskowego różne parametry procesu, takie jak temperatura, ciśnienie i czas, muszą być ściśle kontrolowane zgodnie z wymaganiami procesu, zwłaszcza cykl formowania każdej części z tworzywa sztucznego musi być spójny i nie może być zmieniany według woli. Jeśli ciśnienie wtrysku jest zbyt niskie, czas utrzymywania jest zbyt krótki, temperatura formy jest zbyt niska lub nierównomierna, temperatura w cylindrze i dyszy jest zbyt wysoka, a część z tworzywa sztucznego nie jest wystarczająco schłodzona, kształt i rozmiar części z tworzywa sztucznego będą niestabilne. Zasadniczo, stosowanie wyższego ciśnienia wtrysku i prędkości wtrysku, odpowiednie wydłużenie czasu napełniania i utrzymywania formy oraz zwiększenie temperatury formy i temperatury materiału jest korzystne w celu przezwyciężenia wad niestabilności wymiarowej. Jeśli wymiary zewnętrzne części z tworzywa sztucznego po uformowaniu są większe niż wymagane wymiary, należy odpowiednio zmniejszyć ciśnienie wtrysku i temperaturę stopu, zwiększyć temperaturę formy, skrócić czas napełniania formy i zmniejszyć przekrój poprzeczny wlewu, zwiększając w ten sposób szybkość skurczu części z tworzywa sztucznego. Jeśli rozmiar części z tworzywa sztucznego po uformowaniu jest mniejszy niż wymagany rozmiar, należy przyjąć przeciwne warunki formowania. Warto zauważyć, że zmiany temperatury otoczenia mają również pewien wpływ na wahania wymiarów formowania części z tworzywa sztucznego. Temperaturę procesu urządzenia i formy należy dostosowywać w czasie zgodnie ze zmianami w środowisku zewnętrznym.

2. Niewłaściwy dobór surowców do formowania

Stopień skurczu surowców do formowania ma duży wpływ na dokładność wymiarową części z tworzyw sztucznych. Jeśli sprzęt do formowania i forma mają wysoką precyzję, ale stopień skurczu surowców do formowania jest duży, trudno jest zapewnić dokładność wymiarową części z tworzyw sztucznych. Zasadniczo im większy stopień skurczu surowców do formowania, tym trudniej zapewnić dokładność wymiarową części z tworzyw sztucznych. Dlatego przy wyborze żywic do formowania należy w pełni uwzględnić wpływ stopnia skurczu surowców po formowaniu na dokładność wymiarową części z tworzyw sztucznych. W przypadku wybranych surowców zakres zmian stopnia skurczu nie może być większy niż wymagania dotyczące dokładności wymiarowej części z tworzyw sztucznych. Należy zauważyć, że stopnie skurczu różnych żywic znacznie się różnią, a analizę należy przeprowadzić w oparciu o stopień krystalizacji żywicy. Zasadniczo stopnie skurczu żywic krystalicznych i półkrystalicznych są większe niż w przypadku żywic niekrystalicznych, a zakres zmian stopnia skurczu jest również stosunkowo duży. Wahania szybkości skurczu odpowiednich części z tworzyw sztucznych po formowaniu są również stosunkowo duże; w przypadku żywic krystalicznych krystaliczność jest wysoka, objętość cząsteczkowa jest zmniejszona, a skurcz części z tworzyw sztucznych jest duży. Rozmiar sferolitów żywicy również wpływa na szybkość skurczu. Im mniejsze sferolity, tym mniejsze odstępy między cząsteczkami, tym mniejszy skurcz części z tworzyw sztucznych i tym wyższa odporność na uderzenia części z tworzyw sztucznych. Ponadto, jeśli rozmiar cząstek surowców do formowania jest nierównomierny, suszenie jest słabe, materiały pochodzące z recyklingu i nowe materiały są nierównomiernie mieszane, a wydajność każdej partii surowców jest inna, spowoduje to również wahania w rozmiarze formowania części z tworzyw sztucznych.

3. Awaria formy

Konstrukcja i dokładność wykonania formy bezpośrednio wpływają na dokładność wymiarową części z tworzyw sztucznych. Podczas procesu formowania, jeśli sztywność formy jest niewystarczająca lub ciśnienie formowania w gnieździe formy jest zbyt wysokie, forma ulegnie odkształceniu, co spowoduje niestabilność rozmiaru formowania części z tworzyw sztucznych. Jeśli luz dopasowania między sworzniem prowadzącym a tuleją prowadzącą formy przekracza tolerancję z powodu złej dokładności wykonania lub nadmiernego zużycia, dokładność rozmiaru formowania części z tworzyw sztucznych również się zmniejszy. Jeśli w surowcach do formowania znajdują się twarde wypełniacze lub materiały wzmocnione włóknem szklanym, które powodują poważne zużycie gniazda formy, lub gdy używana jest jedna forma z wieloma gniazdami, występują błędy między gniazdami, błędy w zaworach, kanałach i złe wyważenie portu zasilającego, co powoduje niespójne napełnianie, a także powoduje wahania wymiarowe. Dlatego podczas projektowania formy należy zaprojektować wystarczającą wytrzymałość i sztywność formy, a dokładność przetwarzania powinna być ściśle kontrolowana. Materiał na gniazdo formy powinien być wykonany z materiałów odpornych na zużycie, a powierzchnia gniazda powinna być poddana obróbce cieplnej i hartowaniu na zimno.
Gdy dokładność wymiarowa części z tworzywa sztucznego jest bardzo wysoka, najlepiej nie używać struktury jedno-formowej-wielo-gniazdowej. W przeciwnym razie, aby zapewnić dokładność formowania części z tworzywa sztucznego, należy ustawić na formie szereg urządzeń pomocniczych, aby zapewnić dokładność formy, co skutkuje wysokimi kosztami produkcji formy. Gdy część z tworzywa sztucznego ma błąd grubości, jest to często spowodowane awarią formy. Jeśli grubość ścianki części z tworzywa sztucznego ma błąd grubości w warunkach jednej formy i jednej wnęki, jest to na ogół spowodowane względnym przesunięciem położenia między wnęką formy a rdzeniem z powodu błędu instalacji i złego pozycjonowania formy. W tym momencie, w przypadku tych części z tworzywa sztucznego o bardzo precyzyjnych wymaganiach dotyczących grubości ścianki, nie można ich pozycjonować tylko za pomocą kołków prowadzących i tulei prowadzących, a także należy dodać inne urządzenia pozycjonujące; jeśli błąd grubości jest spowodowany w warunkach jednej formy z wieloma wnękami, na ogół błąd jest niewielki na początku formowania, ale błąd stopniowo wzrasta po ciągłej pracy. Jest to spowodowane głównie błędem pomiędzy gniazdem formy a rdzeniem, zwłaszcza gdy stosuje się formowanie gorącymi kanałami. To zjawisko jest najbardziej prawdopodobne. W tym celu w formie można ustawić podwójny obwód chłodzenia z niewielką różnicą temperatur. Jeśli formowany jest cienkościenny okrągły pojemnik, można użyć pływającego rdzenia, ale rdzeń i gniazdo formy muszą być koncentryczne. Ponadto podczas wykonywania formy, aby ułatwić naprawę formy, zwykle wykonuje się gniazdo mniejsze od wymaganego rozmiaru, a rdzeń większy od wymaganego rozmiaru, pozostawiając pewien margines naprawy formy. Gdy wewnętrzna średnica otworu formującego części z tworzywa sztucznego jest znacznie mniejsza od średnicy zewnętrznej, sworzeń rdzenia należy wykonać większy. Dzieje się tak, ponieważ skurcz części z tworzywa sztucznego w otworze formującym jest zawsze większy niż skurcz innych części i kurczy się w kierunku środka otworu. Z drugiej strony, jeśli wewnętrzna średnica otworu formującego części z tworzywa sztucznego jest zbliżona do średnicy zewnętrznej, sworzeń rdzenia można wykonać mniejszy.

4. Awaria sprzętu

Jeśli wydajność plastyfikująca sprzętu do formowania jest niewystarczająca, układ podawania jest niestabilny, prędkość ślimaka jest niestabilna, funkcja zatrzymania jest nieprawidłowa, zawór zwrotny układu hydraulicznego ulega awarii, termopara układu kontroli temperatury jest przepalona, grzałka jest zwarta itp., rozmiar formowania części z tworzywa sztucznego będzie niestabilny. Po znalezieniu tych usterek można podjąć ukierunkowane środki w celu ich wyeliminowania.

5. Niespójne metody lub warunki testowania

Jeżeli metoda, czas i temperatura pomiaru wielkości Nadformowanie wtryskowe części formowanych wtryskowo są różne, mierzony rozmiar będzie bardzo różny. Spośród nich, warunki temperaturowe mają największy wpływ na test, ponieważ współczynnik rozszerzalności cieplnej plastiku jest 10 razy większy niż metalu. Dlatego standardowa metoda i warunki temperaturowe muszą być użyte do pomiaru wymiarów strukturalnych części z tworzywa sztucznego, a część z tworzywa sztucznego musi być całkowicie schłodzona i ustalona przed pomiarem. Ogólnie rzecz biorąc, rozmiar części z tworzywa sztucznego zmienia się znacznie w ciągu 10 godzin od trybu wyjmowania z formy i jest zasadniczo ustalony po 24 godzinach.