โพรพิลีน (PP)
กระบวนการฉีดขึ้นรูป
PP มักถูกเรียกว่าโพรพิลีน เนื่องจากมีคุณสมบัติป้องกันการแตกหักที่ดี จึงเรียกอีกอย่างว่า "พลาสติก 100%" PP เป็นเทอร์โมพลาสติกกึ่งโปร่งใสกึ่งผลึกที่มีความแข็งแรงสูง ฉนวนที่ดี การดูดซึมน้ำต่ำ อุณหภูมิการบิดเบือนความร้อนสูง ความหนาแน่นต่ำ และความเป็นผลึกสูง ฟิลเลอร์ดัดแปลงมักจะรวมถึงเส้นใยแก้ว สารตัวเติมแร่ และยางเทอร์โมพลาสติก
ความลื่นไหลของ PP เพื่อจุดประสงค์ต่างกันค่อนข้างต่างกัน และ PP อัตราการไหล ที่ใช้กันทั่วไป อยู่ระหว่าง ABS และ PC
1. การแปรรูปพลาสติก
พีพีบริสุทธิ์เป็นสีขาวงาช้างโปร่งแสงและสามารถย้อมได้ในสีต่างๆ สำหรับการย้อมด้วย PP สามารถใช้มาสเตอร์แบทช์สีกับเครื่องฉีดขึ้นรูปทั่วไปเท่านั้น ในเครื่องบางเครื่อง มีองค์ประกอบการทำให้เป็นพลาสติกอิสระที่ช่วยเสริมเอฟเฟกต์การผสม และสามารถย้อมด้วยผงหมึกได้เช่นกัน ผลิตภัณฑ์ที่ใช้กลางแจ้งมักจะเต็มไปด้วยสารกันแสงยูวีและคาร์บอนแบล็ค อัตราส่วนการใช้วัสดุรีไซเคิลไม่ควรเกิน 15% มิฉะนั้นจะทำให้ความแข็งแรงลดลงและการสลายตัวและการเปลี่ยนสี โดยทั่วไป ไม่จำเป็นต้องผ่านกระบวนการทำให้แห้งเป็นพิเศษก่อนทำการฉีด PP
2. การเลือกเครื่องฉีดขึ้นรูป
ไม่มีข้อกำหนดพิเศษสำหรับการเลือกเครื่องฉีดขึ้นรูป เนื่องจาก PP มีความเป็นผลึกสูง ต้องใช้เครื่องฉีดขึ้นรูปด้วยคอมพิวเตอร์ที่มีแรงดันการฉีดสูงและการควบคุมหลายขั้นตอน โดยทั่วไปกำหนดแรงจับยึดที่ 3800t/m2 และปริมาตรการฉีดอยู่ที่ 20%-85%
3. การออกแบบแม่พิมพ์และประตู
อุณหภูมิของแม่พิมพ์คือ 50-90 ℃ และอุณหภูมิของแม่พิมพ์สูงใช้สำหรับข้อกำหนดด้านขนาดที่สูงขึ้น อุณหภูมิแกนต่ำกว่าอุณหภูมิโพรงมากกว่า 5 ℃ เส้นผ่านศูนย์กลางของนักวิ่งคือ 4-7 มม. ความยาวของประตูเข็มคือ 1-1.5 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางอาจมีขนาดเล็กถึง 0.7 มม. ความยาวของขอบประตูสั้นที่สุดเท่าที่จะทำได้ ประมาณ 0.7 มม. ความลึกคือครึ่งหนึ่งของความหนาของผนัง และความกว้างเป็นสองเท่าของความหนาของผนัง และจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นตามความยาวของการไหลของวัสดุหลอมในโพรง แม่พิมพ์ต้องมีการระบายอากาศที่ดี รูระบายอากาศลึก 0.025-0.038 มม. และหนา 1.5 มม. เพื่อหลีกเลี่ยงรอยหดตัว ให้ใช้หัวฉีดขนาดใหญ่และกลมและรางกลม และความหนาของซี่โครงควรเล็ก ( ตัวอย่างเช่น 50-60% ของความหนาของผนัง) ความหนาของผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโฮโมพอลิเมอร์ PP ไม่ควรเกิน 3 มม. มิฉะนั้น จะมีฟองอากาศ (ผลิตภัณฑ์ผนังหนาสามารถใช้โคพอลิเมอร์ PP เท่านั้น)
4. อุณหภูมิหลอมเหลว
จุดหลอมเหลวของ PP คือ 160-175 °C และอุณหภูมิการสลายตัวคือ 350 °C แต่การตั้งค่าอุณหภูมิระหว่างกระบวนการฉีดต้องไม่เกิน 275 °C และอุณหภูมิหลอมละลายจะดีที่สุดที่ 240 °C
5. ความเร็วในการฉีด
เพื่อลดความเครียดภายในและการเสียรูป ควรเลือกการฉีดด้วยความเร็วสูง แต่ PP และแม่พิมพ์บางเกรดไม่เหมาะ (ฟองสบู่และท่อแก๊สปรากฏขึ้น) หากพื้นผิวที่มีลวดลายปรากฏขึ้นโดยมีแถบสีอ่อนและสีเข้มกระจายไปตามประตู ควรใช้การฉีดด้วยความเร็วต่ำและอุณหภูมิแม่พิมพ์ที่สูงขึ้น
6. แรงดันหลอมย้อนกลับ
สามารถใช้แรงดันย้อนกลับของกาวละลาย 5bar และแรงดันย้อนกลับของวัสดุผงหมึกสามารถปรับได้อย่างเหมาะสม
7. การฉีดและการกดค้างไว้
ใช้แรงดันฉีดที่สูงขึ้น (1500-1800bar) และแรงดันคงที่ (ประมาณ 80% ของแรงดันในการฉีด) เปลี่ยนไปใช้แรงกดค้างไว้ที่ประมาณ 95% ของจังหวะเต็ม และใช้เวลากดค้างไว้นานขึ้น
8. ภายหลังการแปรรูปผลิตภัณฑ์
เพื่อป้องกันการหดตัวและการเสียรูปที่เกิดจากหลังการตกผลึก โดยทั่วไปผลิตภัณฑ์จะต้องแช่ในน้ำร้อน
โพลิเอทิลีน (วิชาพลศึกษา)
กระบวนการฉีดขึ้นรูป
PE เป็นวัตถุดิบผลึกที่มี ดูดความชื้นต่ำมากไม่เกิน 0.01% ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องทำให้แห้งก่อนแปรรูป สายโมเลกุล PE มีความยืดหยุ่นดี แรงน้อยระหว่างพันธะ ความหนืดหลอมต่ำและความลื่นไหลดีเยี่ยม . ดังนั้น ผลิตภัณฑ์ที่มีผนังบางและผ่านกระบวนการยาวสามารถขึ้นรูปได้โดยไม่ต้องใช้แรงดันสูงเกินไปในระหว่างการขึ้นรูป อัตราการหดตัวของ PE กว้าง ค่าการหดตัวมีขนาดใหญ่ และทิศทางที่ชัดเจน อัตราการหดตัวของ LDPE อยู่ที่ประมาณ 1.22% และอัตราการหดตัวของ HDPE อยู่ที่ประมาณ 1.5% ดังนั้นจึงเปลี่ยนรูปและบิดงอได้ง่าย และสภาวะการหล่อเย็นของแม่พิมพ์มีอิทธิพลอย่างมากต่อการหดตัว ดังนั้นควรควบคุมอุณหภูมิของแม่พิมพ์เพื่อรักษาความเย็นที่สม่ำเสมอและเสถียร
ความสามารถในการตกผลึกของ PE สูงและอุณหภูมิของแม่พิมพ์มีอิทธิพลอย่างมากต่อสภาวะการตกผลึกของชิ้นส่วนพลาสติก อุณหภูมิของแม่พิมพ์สูง การหล่อเย็นที่หลอมละลายช้า ความเป็นผลึกของชิ้นส่วนพลาสติกสูงและความแข็งแรงก็สูงเช่นกัน
จุดหลอมเหลวของ PE ไม่สูง แต่ความจุความร้อนจำเพาะมีขนาดใหญ่ ดังนั้นจึงต้องใช้ความร้อนมากขึ้นในระหว่างการทำให้เป็นพลาสติก ดังนั้นอุปกรณ์ที่ทำให้เป็นพลาสติกต้องมีพลังงานความร้อนสูงเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต
ช่วงอุณหภูมิอ่อนตัวของ PE มีขนาดเล็ก และหลอมละลายได้ง่ายออกซิไดซ์ ดังนั้นควรหลีกเลี่ยงการสัมผัสระหว่างการหลอมเหลวและออกซิเจนให้มากที่สุดในระหว่างกระบวนการขึ้นรูป เพื่อไม่ให้คุณภาพของชิ้นส่วนพลาสติกลดลง
ชิ้นส่วน PE นั้นนุ่มและแกะง่าย ดังนั้นเมื่อชิ้นส่วนพลาสติกมีร่องตื้น ก็สามารถหล่อขึ้นรูปได้อย่างแข็งแรง
คุณสมบัติที่ไม่ใช่ของนิวตันของการหลอม PE นั้นไม่ชัดเจน การเปลี่ยนแปลงของอัตราเฉือนมีอิทธิพลเพียงเล็กน้อยต่อความหนืด และอิทธิพลของอุณหภูมิต่อความหนืดของ PE หลอมเหลวก็มีน้อยเช่นกัน
อัตราการเย็นตัวของ PE ละลายช้า จึงต้องระบายความร้อนให้เพียงพอ แม่พิมพ์ควรมีระบบระบายความร้อนที่ดีกว่า
หากการหลอม PE ถูกป้อนโดยตรงจากพอร์ตป้อนระหว่างการฉีด ควรเพิ่มความเครียดและการหดตัวที่ไม่สม่ำเสมอและทิศทางควรเพิ่มขึ้นอย่างมาก ดังนั้นควรให้ความสนใจกับการเลือกพารามิเตอร์ฟีดพอร์ต
อุณหภูมิการปั้นของ PE ค่อนข้างกว้าง ในสถานะการไหล อุณหภูมิที่ผันผวนเล็กน้อยไม่มีผลกับการฉีดขึ้นรูป
PE มีความคงตัวทางความร้อนที่ดี โดยทั่วไปไม่มีปรากฏการณ์การสลายตัวที่เห็นได้ชัดต่ำกว่า 300 องศา และไม่มีผลกระทบต่อคุณภาพ
1. เงื่อนไขการขึ้นรูปหลักของ PE
อุณหภูมิบาร์เรล:
อุณหภูมิบาร์เรลส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับความหนาแน่นของ PE และขนาดของอัตราการไหลหลอมเหลว นอกเหนือจากประเภทและประสิทธิภาพของเครื่องฉีดขึ้นรูป และรูปร่างของชิ้นส่วนพลาสติกชั้นหนึ่ง เนื่องจาก PE เป็นพอลิเมอร์ที่เป็นผลึก เม็ดคริสตัลจึงต้องดูดซับความร้อนจำนวนหนึ่งระหว่างการหลอมเหลว ดังนั้นอุณหภูมิของบาร์เรลจึงควรสูงกว่าจุดหลอมเหลว 10 องศา สำหรับ LDPE อุณหภูมิของบาร์เรลจะถูกควบคุมที่ 140-200 องศาเซลเซียส อุณหภูมิของบาร์เรล HDPE จะถูกควบคุมที่ 220 องศาเซลเซียส ส่วนหลังของกระบอกสูบจะใช้ค่าต่ำสุด และส่วนหน้าจะใช้ค่าสูงสุด
อุณหภูมิแม่พิมพ์:
อุณหภูมิของแม่พิมพ์มีผลกระทบต่อการตกผลึกของชิ้นส่วนพลาสติกมากขึ้น อุณหภูมิแม่พิมพ์สูง ผลึกหลอมเหลวสูง มีความแข็งแรงสูง แต่การหดตัวก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน โดยทั่วไป อุณหภูมิแม่พิมพ์ของ LDPE จะถูกควบคุมที่ 30°C-45°C ในขณะที่อุณหภูมิของ HDPE จะสูงขึ้นตามลำดับ 10-20 °C
แรงดันฉีด:
การเพิ่มแรงดันในการฉีดจะเป็นประโยชน์ต่อการเติมสารหลอมเหลว เนื่องจาก PE มีความลื่นไหลได้ดีมาก นอกจากผลิตภัณฑ์ที่มีผนังบางและเรียวแล้ว ควรเลือกแรงดันการฉีดที่ต่ำกว่าอย่างระมัดระวัง แรงดันฉีดทั่วไปคือ 50-100MPa รูปร่างที่เรียบง่าย สำหรับชิ้นส่วนพลาสติกขนาดใหญ่หลังกำแพง แรงดันในการฉีดอาจต่ำกว่านี้ และในทางกลับกัน
โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC)
กระบวนการฉีดขึ้นรูป
1. ช่วงการใช้งานทั่วไป
ท่อจ่ายน้ำ ท่อสำหรับใช้ในครัวเรือน แผ่นผนังบ้าน เรือนเครื่องเชิงพาณิชย์ บรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ทางการแพทย์ บรรจุภัณฑ์อาหาร ฯลฯ
2. คุณสมบัติทางเคมีและกายภาพ
วัสดุพีวีซีเป็นวัสดุที่ไม่เป็นผลึก ในการใช้งานจริง วัสดุพีวีซีมักจะเพิ่มความคงตัว สารหล่อลื่น สารช่วยในกระบวนการ เม็ดสี สารต้านทานแรงกระแทก และสารเติมแต่งอื่นๆ วัสดุพีวีซีมีคุณสมบัติไม่ติดไฟ มีความแข็งแรงสูง ทนต่อสภาพอากาศ และมีเสถียรภาพทางเรขาคณิตที่ดีเยี่ยม
พีวีซีมีความทนทานต่อสารออกซิไดซ์ ตัวรีดิวซ์ และกรดแก่ อย่างไรก็ตาม สามารถกัดกร่อนได้ด้วยกรดออกซิไดซ์เข้มข้น เช่น กรดซัลฟิวริกเข้มข้นและกรดไนตริกเข้มข้น และไม่เหมาะสำหรับการสัมผัสกับอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนและคลอรีนไฮโดรคาร์บอน
อุณหภูมิหลอมเหลวของ PVC ระหว่างกระบวนการผลิตเป็นพารามิเตอร์กระบวนการที่สำคัญมาก หากพารามิเตอร์นี้ไม่เหมาะสม จะทำให้เกิดปัญหาการสลายตัวของวัสดุ ลักษณะการไหลของ PVC ค่อนข้างแย่ และช่วงกระบวนการแคบมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งวัสดุพีวีซีที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงนั้นยากต่อการประมวลผล (วัสดุประเภทนี้มักจะต้องเติมสารหล่อลื่นเพื่อปรับปรุงลักษณะการไหล) ดังนั้นมักใช้วัสดุพีวีซีที่มีน้ำหนักโมเลกุลน้อย อัตราการหดตัวของ PVC ค่อนข้างต่ำ โดยทั่วไป 0.2~0.6%
3. เงื่อนไขกระบวนการฉีดขึ้นรูป
1. การอบผ้า: โดยปกติไม่จำเป็นต้องผ่านการอบ
2. อุณหภูมิหลอมเหลว: 185 ~ 205 ℃ อุณหภูมิแม่พิมพ์: 20 ~ 50 ℃
3. แรงดันฉีด: สูงถึง 1500bar
4. แรงกด: สูงถึง 1,000 บาร์
5. ความเร็วในการฉีด: โดยทั่วไปแล้วจะใช้ความเร็วในการฉีดในปริมาณมากเพื่อหลีกเลี่ยงการเสื่อมสภาพของวัสดุ
6. ทางวิ่งและประตู: ประตูธรรมดาทั้งหมดสามารถใช้ได้ หากแปรรูปชิ้นส่วนที่มีขนาดเล็กลง ควรใช้เกตแบบเข็มหรือประตูที่จมอยู่ใต้น้ำ สำหรับชิ้นส่วนที่หนากว่า ควรใช้ประตูพัดลม เส้นผ่านศูนย์กลางต่ำสุดของประตูเข็มหรือประตูที่จมอยู่ใต้น้ำควรเป็น 1 มม. ความหนาของประตูเซกเตอร์ไม่ควรน้อยกว่า 1 มม.
7. คุณสมบัติทางเคมีและกายภาพ: พีวีซีแข็งเป็นหนึ่งในวัสดุพลาสติกที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย
โพลีสไตรีน (PS)
กระบวนการฉีดขึ้นรูป
1. ช่วงการใช้งานทั่วไป
บรรจุภัณฑ์สินค้า ของใช้ในครัวเรือน (เครื่องใช้บนโต๊ะอาหาร ถาด ฯลฯ) ไฟฟ้า (ภาชนะใส ตัวกระจายแสง ฟิล์มฉนวน ฯลฯ)
2. คุณสมบัติทางเคมีและกายภาพ
PS เชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่เป็นวัสดุที่โปร่งใสและไม่เป็นผลึก PS มีความเสถียรทางเรขาคณิตที่ดีมาก ความเสถียรทางความร้อน ลักษณะการส่งผ่านแสง ลักษณะของฉนวนไฟฟ้า และมีแนวโน้มเล็กน้อยในการดูดซับความชื้น มันสามารถต้านทานน้ำและกรดอนินทรีย์เจือจาง แต่สามารถกัดกร่อนได้ด้วยกรดออกซิไดซ์ที่แรง เช่น กรดซัลฟิวริกเข้มข้น และสามารถบวมและทำให้เสียรูปในตัวทำละลายอินทรีย์บางชนิด การหดตัวโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 0.4 ถึง 0.7%
3. เงื่อนไขกระบวนการฉีดขึ้นรูป
1. การทำให้แห้ง: โดยปกติแล้ว ไม่จำเป็นต้องทำการอบให้แห้ง เว้นแต่จะเก็บไว้อย่างไม่เหมาะสม หากจำเป็นต้องทำให้แห้ง สภาวะการอบแห้งที่แนะนำคือ 80°C เป็นเวลา 2 ถึง 3 ชั่วโมง
2. อุณหภูมิหลอมเหลว: 180 ~ 280 ℃ สำหรับวัสดุที่ทนไฟ ขีดจำกัดบนคือ 250°C
3. อุณหภูมิแม่พิมพ์: 40 ~ 50 ℃
4. แรงดันฉีด: 200 ~ 600bar
4. ความเร็วในการฉีด: แนะนำให้ใช้ความเร็วฉีดที่รวดเร็ว
5. ทางวิ่งและเกท: สามารถใช้เกทแบบธรรมดาได้ทุกประเภท
ABS
กระบวนการฉีด
1. การใช้งานทั่วไป:
รถยนต์ (แผงเครื่องมือ ช่องเครื่องมือ ฝาครอบล้อ กล่องกระจก ฯลฯ) ตู้เย็น เครื่องมือที่มีความแข็งแรงสูง (เครื่องเป่าผม เครื่องปั่น เครื่องผสมอาหาร เครื่องตัดหญ้า ฯลฯ) โทรศัพท์ เปลือกหอย แป้นพิมพ์เครื่องพิมพ์ดีด ยานพาหนะเพื่อความบันเทิง เช่น รถกอล์ฟและรถลากเจ็ท
2. คุณสมบัติทางเคมีและกายภาพ
ABS ถูกสังเคราะห์จากโมโนเมอร์เคมีสามชนิด: อะคริโลไนไทรล์ บิวทาไดอีน และสไตรีน โมโนเมอร์แต่ละตัวมีลักษณะที่แตกต่างกัน: อะคริโลไนไทรล์มีความแข็งแรงสูง ความเสถียรทางความร้อน และความเสถียรทางเคมี บิวทาไดอีนมีความเหนียวและทนต่อแรงกระแทก สไตรีนมีการแปรรูปที่ง่าย มีความเรียบสูงและมีความแข็งแรงสูง จากมุมมองทางสัณฐานวิทยา ABS เป็นวัสดุอสัณฐาน
โพลีเมอไรเซชันของโมโนเมอร์สามตัวทำให้เกิดเทอร์พอลิเมอร์ที่มีสองเฟส เฟสแรกคือเฟสต่อเนื่องของสไตรีน-อะคริโลไนไตรล์ และอีกเฟสคือเฟสที่กระจายตัวของยางโพลีบิวทาไดอีน ลักษณะของ ABS ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของโมโนเมอร์สามตัวและโครงสร้างโมเลกุลในสองเฟส ซึ่งช่วยให้มีความยืดหยุ่นในการออกแบบผลิตภัณฑ์ และมีการผลิตวัสดุ ABS คุณภาพแตกต่างกันหลายร้อยชนิดในตลาด วัสดุคุณภาพที่แตกต่างกันเหล่านี้มีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน เช่น ทนต่อแรงกระแทกปานกลางถึงสูง ผิวสำเร็จต่ำถึงสูง และมีลักษณะการบิดเบือนที่อุณหภูมิสูง
วัสดุ ABS มีการประมวลผลที่ง่ายมาก ลักษณะที่ปรากฏ การคืบต่ำและความเสถียรของมิติที่ยอดเยี่ยมตลอดจนแรงกระแทกสูง
3. เงื่อนไขกระบวนการฉีดขึ้นรูป
1. การอบแห้ง: วัสดุ ABS ดูดความชื้นและต้องผ่านการอบฆ่าเชื้อก่อนแปรรูป สภาวะการทำให้แห้งที่แนะนำคืออย่างน้อย 2 ชั่วโมงที่ 80~90℃ อุณหภูมิของวัสดุควรน้อยกว่า 0.1%
2. อุณหภูมิหลอมเหลว: 210 ~ 280 ℃; อุณหภูมิที่แนะนำ: 245 ℃
อุณหภูมิแม่พิมพ์: 25 ~ 70 ℃ (อุณหภูมิของแม่พิมพ์จะส่งผลต่อผิวเคลือบของชิ้นส่วนพลาสติก อุณหภูมิที่ต่ำลงจะทำให้ได้สีที่ต่ำกว่า)
3. แรงดันฉีด: 500 ~ 1000bar
4. ความเร็วในการฉีด: ปานกลางถึงสูง.