โพรพิลีน (PP)
กระบวนการฉีดขึ้นรูป
PP โดยทั่วไปเรียกว่าโพลีโพรพีลีน เนื่องจากมีคุณสมบัติป้องกันการแตกหักได้ดี จึงเรียกอีกอย่างว่า "พลาสติก 100%" PP เป็นเทอร์โมพลาสติกกึ่งโปร่งใสกึ่งผลึกที่มีความแข็งแรงสูง ฉนวนกันความร้อนที่ดี การดูดซึมน้ำต่ำ อุณหภูมิการบิดเบือนความร้อนสูง ความหนาแน่นต่ำ และความเป็นผลึกสูง สารตัวเติมดัดแปลงมักประกอบด้วยใยแก้ว สารตัวเติมแร่ และยางเทอร์โมพลาสติก
ความลื่นไหลของ PP สำหรับวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันค่อนข้างแตกต่างกัน และ PP อัตราการไหล ใช้โดยทั่วไป อยู่ระหว่าง เอบีเอส และ PC
1. การแปรรูปพลาสติก
Pure PP เป็นสีขาวงาช้างโปร่งแสงและสามารถย้อมได้หลายสี สำหรับการย้อม PP สามารถใช้มาสเตอร์แบทช์สีกับเครื่องฉีดขึ้นรูปทั่วไปได้เท่านั้น ในเครื่องจักรบางรุ่น มีองค์ประกอบพลาสติกที่เป็นอิสระซึ่งช่วยเสริมเอฟเฟกต์การผสม และยังสามารถย้อมด้วยผงหมึกได้อีกด้วย ผลิตภัณฑ์ที่ใช้กลางแจ้งโดยทั่วไปจะเต็มไปด้วยสารเพิ่มความคงตัวของรังสียูวีและคาร์บอนแบล็ค อัตราส่วนการใช้วัสดุรีไซเคิลไม่ควรเกิน 15% มิฉะนั้นจะทำให้ความแข็งแรงลดลง การสลายตัว และการเปลี่ยนสี โดยทั่วไป ไม่จำเป็นต้องมีการบำบัดแบบแห้งเป็นพิเศษก่อนกระบวนการฉีด PP
2. การเลือกใช้เครื่องฉีดพลาสติก
ไม่มีข้อกำหนดพิเศษสำหรับการเลือกเครื่องฉีดพลาสติก เนื่องจาก PP มีความเป็นผลึกสูง ต้องใช้เครื่องฉีดขึ้นรูปด้วยคอมพิวเตอร์ที่มีแรงดันการฉีดสูงกว่าและการควบคุมแบบหลายขั้นตอน โดยทั่วไปแรงจับยึดจะกำหนดไว้ที่ 3800t/m2 และปริมาตรการฉีดอยู่ที่ 20%-85%
3. การออกแบบแม่พิมพ์และประตู
อุณหภูมิแม่พิมพ์อยู่ที่ 50-90 ℃ และใช้อุณหภูมิแม่พิมพ์สูงสำหรับความต้องการขนาดที่สูงขึ้น อุณหภูมิแกนกลางต่ำกว่าอุณหภูมิของโพรงมากกว่า 5 ℃ เส้นผ่านศูนย์กลางของนักวิ่งคือ 4-7 มม. ความยาวเกตเข็มคือ 1-1.5 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางอาจมีขนาดเล็กเพียง 0.7 มม. ความยาวของประตูขอบสั้นที่สุดประมาณ 0.7 มม. ความลึกคือครึ่งหนึ่งของความหนาของผนัง และความกว้างเป็นสองเท่าของความหนาของผนัง และจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นตามความยาวของการไหลที่หลอมละลายในโพรง แม่พิมพ์จะต้องมีการระบายอากาศที่ดี รูระบายอากาศมีความลึก 0.025 มม. - 0.038 มม. และหนา 1.5 มม. เพื่อหลีกเลี่ยงรอยการหดตัว ให้ใช้หัวฉีดทรงกลมขนาดใหญ่และรางเลื่อนแบบวงกลม และความหนาของซี่โครงควรน้อย (เช่น 50-60% ของความหนาของผนัง) ความหนาของผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโฮโมโพลีเมอร์ PP ไม่ควรเกิน 3 มม. มิฉะนั้นจะมีฟองอากาศ (ผลิตภัณฑ์ที่มีผนังหนาสามารถใช้ได้เฉพาะโคโพลีเมอร์ PP เท่านั้น)
4. อุณหภูมิหลอมละลาย
จุดหลอมเหลวของ PP อยู่ที่ 160-175°C และอุณหภูมิการสลายตัวอยู่ที่ 350°C แต่การตั้งค่าอุณหภูมิระหว่างกระบวนการฉีดต้องไม่เกิน 275°C และอุณหภูมิหลอมละลายจะดีที่สุดที่ 240°C
5. ความเร็วในการฉีด
เพื่อลดความเครียดและการเสียรูปภายใน ควรเลือกการฉีดความเร็วสูง แต่ PP และแม่พิมพ์บางเกรดไม่เหมาะ (เกิดฟองและท่อก๊าซ) หากพื้นผิวที่มีลวดลายปรากฏโดยมีแถบแสงและสีเข้มกระจายไปตามประตู ควรใช้การฉีดความเร็วต่ำและอุณหภูมิแม่พิมพ์ที่สูงขึ้น
6. ละลายแรงดันย้อนกลับ
สามารถใช้แรงดันย้อนกลับของกาวละลาย 5bar และสามารถปรับแรงดันด้านหลังของวัสดุผงหมึกได้อย่างเหมาะสม
7. การฉีดและการยึดแรงดัน
ใช้แรงดันฉีดที่สูงขึ้น (1500-1800bar) และแรงกดค้างไว้ (ประมาณ 80% ของแรงดันการฉีด) เปลี่ยนไปใช้แรงกดค้างไว้ที่ประมาณ 95% ของจังหวะเต็ม และใช้เวลาในการกดค้างไว้นานขึ้น
8. กระบวนการหลังการประมวลผลของผลิตภัณฑ์
เพื่อป้องกันการหดตัวและการเสียรูปที่เกิดจากหลังการตกผลึก โดยทั่วไปผลิตภัณฑ์จะต้องแช่ในน้ำร้อน
โพลีเอทิลีน (วิชาพลศึกษา)
กระบวนการฉีดขึ้นรูป
PE เป็นวัตถุดิบที่เป็นผลึกด้วย ดูดความชื้นต่ำมาก ไม่เกิน 0.01% ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องทำให้แห้งก่อนแปรรูป สายโซ่โมเลกุล PE มีความยืดหยุ่นดี มีแรงระหว่างพันธะน้อย ความหนืดละลายต่ำและมีความลื่นไหลดีเยี่ยม - ดังนั้นผลิตภัณฑ์ที่มีผนังบางและกระบวนการยาวจึงสามารถขึ้นรูปได้โดยไม่ต้องใช้แรงดันสูงเกินไประหว่างการขึ้นรูป อัตราการหดตัวของ PE กว้าง ค่าการหดตัวสูง และมีทิศทางที่ชัดเจน อัตราการหดตัวของ LDPE อยู่ที่ประมาณ 1.22% และอัตราการหดตัวของ HDPE อยู่ที่ประมาณ 1.5% ดังนั้นจึงง่ายต่อการเปลี่ยนรูปและบิดงอ และสภาวะการหล่อเย็นของแม่พิมพ์มีอิทธิพลอย่างมากต่อการหดตัว ดังนั้นควรควบคุมอุณหภูมิของแม่พิมพ์เพื่อรักษาความเย็นที่สม่ำเสมอและมีเสถียรภาพ
ความสามารถในการตกผลึกของ PE อยู่ในระดับสูง และอุณหภูมิของแม่พิมพ์มีอิทธิพลอย่างมากต่อสภาพการตกผลึกของชิ้นส่วนพลาสติก อุณหภูมิของแม่พิมพ์สูง การหล่อเย็นของหลอมละลายช้า ความตกผลึกของชิ้นส่วนพลาสติกสูง และความแข็งแกร่งก็สูงเช่นกัน
จุดหลอมเหลวของ PE ไม่สูง แต่ความจุความร้อนจำเพาะมีขนาดใหญ่ ดังนั้นจึงยังต้องใช้ความร้อนมากขึ้นในระหว่างการทำให้เป็นพลาสติก ดังนั้นอุปกรณ์ทำพลาสติกจึงจำเป็นต้องมีพลังงานความร้อนสูงเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต
ช่วงอุณหภูมิอ่อนตัวของ PE มีค่าน้อย และการหลอมละลายจะถูกออกซิไดซ์ได้ง่าย ดังนั้นควรหลีกเลี่ยงการสัมผัสระหว่างสารหลอมและออกซิเจนให้มากที่สุดในระหว่างกระบวนการขึ้นรูป เพื่อไม่ให้คุณภาพของชิ้นส่วนพลาสติกลดลง
ชิ้นส่วน PE มีความนุ่มและง่ายต่อการถอดออก ดังนั้นเมื่อชิ้นส่วนพลาสติกมีร่องตื้น จึงสามารถถอดชิ้นส่วนออกได้อย่างแข็งแรง
คุณสมบัติการหลอมของ PE ที่ไม่ใช่แบบนิวตันไม่ชัดเจน การเปลี่ยนแปลงของอัตราเฉือนมีอิทธิพลเพียงเล็กน้อยต่อความหนืด และอิทธิพลของอุณหภูมิต่อความหนืดของการหลอมของ PE ก็น้อยมากเช่นกัน
อัตราการเย็นตัวของ PE หลอมละลายช้า จึงต้องทำให้เย็นลงอย่างเพียงพอ แม่พิมพ์ควรมีระบบระบายความร้อนที่ดีกว่า
หากการหลอม PE ถูกป้อนโดยตรงจากช่องป้อนระหว่างการฉีด ความเครียดควรเพิ่มขึ้น และการหดตัวที่ไม่สม่ำเสมอและทิศทางควรเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นควรให้ความสนใจกับการเลือกพารามิเตอร์พอร์ตฟีด
อุณหภูมิการขึ้นรูปของ PE ค่อนข้างกว้าง ในสถานะการไหล อุณหภูมิที่ผันผวนเล็กน้อยไม่มีผลกระทบต่อการฉีดขึ้นรูป
PE มีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดี โดยทั่วไปไม่มีปรากฏการณ์การสลายตัวที่ชัดเจนต่ำกว่า 300 องศา และไม่มีผลต่อคุณภาพ
1. เงื่อนไขการขึ้นรูปหลักของ PE
อุณหภูมิบาร์เรล:
อุณหภูมิบาร์เรลส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับความหนาแน่นของ PE และขนาดของอัตราการไหลของของเหลว นอกเหนือจากประเภทและประสิทธิภาพของเครื่องฉีดพลาสติกและรูปร่างของชิ้นส่วนพลาสติกชั้นหนึ่ง เนื่องจาก PE เป็นโพลีเมอร์ที่เป็นผลึก เม็ดคริสตัลจึงต้องดูดซับความร้อนจำนวนหนึ่งในระหว่างการหลอมเหลว ดังนั้นอุณหภูมิของถังจึงควรสูงกว่าจุดหลอมเหลว 10 องศา สำหรับ LDPE อุณหภูมิของถังจะควบคุมที่ 140-200°C อุณหภูมิของถัง HDPE จะถูกควบคุมที่ 220°C ส่วนด้านหลังของถังจะใช้ค่าต่ำสุด และส่วนหน้าจะใช้ค่าสูงสุด
อุณหภูมิแม่พิมพ์:
อุณหภูมิของแม่พิมพ์มีผลกระทบต่อการตกผลึกของชิ้นส่วนพลาสติกมากขึ้น อุณหภูมิแม่พิมพ์สูง ผลึกละลายสูง มีความแข็งแรงสูง แต่การหดตัวก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน โดยทั่วไป อุณหภูมิของแม่พิมพ์ของ LDPE จะถูกควบคุมที่ 30°C-45°C ในขณะที่อุณหภูมิของ HDPE จะสูงขึ้นตามลำดับ 10-20°C
แรงดันฉีด:
การเพิ่มแรงดันในการฉีดจะเป็นประโยชน์ต่อการเติมสารหลอมเหลว เนื่องจากความลื่นไหลของ PE นั้นดีมาก นอกเหนือจากผลิตภัณฑ์ที่มีผนังบางและเรียวแล้ว ควรเลือกแรงดันการฉีดที่ต่ำกว่าอย่างระมัดระวัง ความดันการฉีดทั่วไปคือ 50-100MPa รูปร่างเรียบง่าย สำหรับชิ้นส่วนพลาสติกขนาดใหญ่ที่อยู่ด้านหลังผนัง ความดันการฉีดอาจลดลง และในทางกลับกัน
โพลีไวนิลคลอไรด์ (พีวีซี)
กระบวนการฉีดขึ้นรูป
1. ช่วงการใช้งานทั่วไป
ท่อประปา ท่อในครัวเรือน แผ่นผนังบ้าน เรือนเครื่องจักรเชิงพาณิชย์ บรรจุภัณฑ์ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ทางการแพทย์ บรรจุภัณฑ์อาหาร ฯลฯ
2. คุณสมบัติทางเคมีและกายภาพ
วัสดุพีวีซีเป็นวัสดุที่ไม่เป็นผลึก ในการใช้งานจริง วัสดุพีวีซีมักจะเติมสารเพิ่มความคงตัว สารหล่อลื่น สารเสริมในกระบวนการผลิต เม็ดสี สารต้านทานแรงกระแทก และสารเติมแต่งอื่นๆ วัสดุพีวีซีมีคุณสมบัติไม่ติดไฟ มีความแข็งแรงสูง ทนต่อสภาพอากาศ และมีเสถียรภาพทางเรขาคณิตที่ดีเยี่ยม
พีวีซีมีความต้านทานต่อสารออกซิแดนท์ ตัวรีดิวซ์ และกรดแก่ได้ดี อย่างไรก็ตาม มันสามารถกัดกร่อนได้ด้วยกรดออกซิไดซ์เข้มข้น เช่น กรดซัลฟิวริกเข้มข้น และกรดไนตริกเข้มข้น และไม่เหมาะสำหรับการสัมผัสกับอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนและไฮโดรคาร์บอนคลอรีน
อุณหภูมิหลอมเหลวของพีวีซีระหว่างการประมวลผลเป็นพารามิเตอร์กระบวนการที่สำคัญมาก หากพารามิเตอร์นี้ไม่เหมาะสมก็จะทำให้เกิดปัญหาการสลายตัวของวัสดุ ลักษณะการไหลของพีวีซีค่อนข้างต่ำ และช่วงกระบวนการแคบมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งวัสดุ PVC ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงนั้นยากต่อการประมวลผล (วัสดุประเภทนี้มักจะต้องเพิ่มสารหล่อลื่นเพื่อปรับปรุงลักษณะการไหล) ดังนั้นจึงมักจะใช้วัสดุ PVC ที่มีน้ำหนักโมเลกุลเล็ก อัตราการหดตัวของ PVC ค่อนข้างต่ำ โดยทั่วไปคือ 0.2~0.6%
3. เงื่อนไขกระบวนการฉีดขึ้นรูป
1. การอบแห้ง: โดยปกติแล้วไม่จำเป็นต้องมีการทำให้แห้ง
2. อุณหภูมิหลอมละลาย: 185 ~ 205 ℃ อุณหภูมิแม่พิมพ์: 20 ~ 50 ℃
3. แรงดันฉีด: สูงถึง 1,500bar
4. แรงกดค้างไว้: สูงถึง 1,000bar
5. ความเร็วในการฉีด: โดยทั่วไปจะใช้ความเร็วในการฉีดพอสมควรเพื่อหลีกเลี่ยงการเสื่อมสภาพของวัสดุ
6. รางเลื่อนและประตู: สามารถใช้ประตูธรรมดาทั้งหมดได้ หากแปรรูปชิ้นส่วนขนาดเล็ก ควรใช้ประตูเข็มหรือประตูจมอยู่ใต้น้ำ สำหรับชิ้นส่วนที่หนากว่า ควรใช้ประตูพัดลม เส้นผ่านศูนย์กลางต่ำสุดของประตูจุดเข็มหรือประตูที่จมอยู่ใต้น้ำควรเป็น 1 มม. ความหนาของประตูเซกเตอร์ไม่ควรน้อยกว่า 1 มม.
7. คุณสมบัติทางเคมีและกายภาพ: PVC แข็งเป็นหนึ่งในวัสดุพลาสติกที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย
โพลีสไตรีน (PS)
กระบวนการฉีดขึ้นรูป
1. ช่วงการใช้งานทั่วไป
บรรจุภัณฑ์ของผลิตภัณฑ์ ของใช้ในครัวเรือน (ภาชนะบนโต๊ะอาหาร ถาด ฯลฯ) อุปกรณ์ไฟฟ้า (ภาชนะใส เครื่องกระจายแหล่งกำเนิดแสง ฟิล์มฉนวน ฯลฯ)
2. คุณสมบัติทางเคมีและกายภาพ
PS เชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่เป็นวัสดุโปร่งใสและไม่เป็นผลึก PS มีเสถียรภาพทางเรขาคณิตที่ดีมาก เสถียรภาพทางความร้อน คุณลักษณะการส่งผ่านแสง คุณลักษณะฉนวนไฟฟ้า และแนวโน้มในการดูดซับความชื้นน้อยมาก สามารถต้านทานน้ำและกรดอนินทรีย์เจือจาง แต่สามารถสึกกร่อนได้ด้วยกรดออกซิไดซ์ที่แรง เช่น กรดซัลฟิวริกเข้มข้น และสามารถบวมและทำให้ผิดรูปในตัวทำละลายอินทรีย์บางชนิดได้ การหดตัวโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 0.4 ถึง 0.7%
3. เงื่อนไขกระบวนการฉีดขึ้นรูป
1. การอบแห้ง: โดยปกติแล้วไม่จำเป็นต้องเก็บรักษาอย่างไม่เหมาะสม หากจำเป็นต้องทำให้แห้ง สภาวะการอบแห้งที่แนะนำคือ 80°C เป็นเวลา 2 ถึง 3 ชั่วโมง
2. อุณหภูมิหลอมละลาย: 180 ~ 280 ℃ สำหรับวัสดุหน่วงไฟ ขีดจำกัดบนคือ 250°C
3. อุณหภูมิแม่พิมพ์: 40 ~ 50 ℃
4. แรงดันฉีด: 200~600bar
4. ความเร็วในการฉีด : ขอแนะนำให้ใช้ความเร็วการฉีดที่รวดเร็ว
5. รางเลื่อนและประตู: สามารถใช้ประตูทั่วไปได้ทุกประเภท
ABS
กระบวนการฉีด
1. การใช้งานทั่วไป:
รถยนต์ (แผงหน้าปัด ช่องใส่เครื่องมือ ฝาครอบล้อ กล่องกระจก ฯลฯ) ตู้เย็น เครื่องมือที่มีความแข็งแรงสูง (เครื่องเป่าผม เครื่องปั่น เครื่องเตรียมอาหาร เครื่องตัดหญ้า ฯลฯ) โทรศัพท์ เปลือกหอย แป้นพิมพ์พิมพ์ดีด ยานพาหนะเพื่อความบันเทิง เช่น รถกอล์ฟ และรถลากเลื่อน
2. คุณสมบัติทางเคมีและกายภาพ
ABS ถูกสังเคราะห์จากโมโนเมอร์ทางเคมีสามชนิด ได้แก่ อะคริโลไนไตรล์ บิวทาไดอีน และสไตรีน โมโนเมอร์แต่ละตัวมีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกัน: อะคริโลไนไตรล์มีความแข็งแรงสูง มีเสถียรภาพทางความร้อน และมีเสถียรภาพทางเคมี บิวทาไดอีนมีความเหนียวและทนต่อแรงกระแทก สไตรีนมีการแปรรูปที่ง่าย มีความเรียบเนียนสูงและมีความแข็งแรงสูง จากมุมมองทางสัณฐานวิทยา ABS เป็นวัสดุอสัณฐาน
การเกิดพอลิเมอไรเซชันของโมโนเมอร์ทั้งสามตัวทำให้เกิดเทอร์โพลีเมอร์ที่มีสองเฟส เฟสหนึ่งคือเฟสต่อเนื่องของสไตรีน-อะคริโลไนไตรล์ และอีกเฟสหนึ่งคือเฟสที่กระจายตัวของยางโพลีบิวทาไดอีน ลักษณะของ ABS ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของโมโนเมอร์ทั้งสามตัวและโครงสร้างโมเลกุลในสองเฟส สิ่งนี้ทำให้มีความยืดหยุ่นอย่างมากในการออกแบบผลิตภัณฑ์ และมีการผลิตวัสดุ ABS คุณภาพที่แตกต่างกันหลายร้อยชนิดในตลาด วัสดุคุณภาพที่แตกต่างกันเหล่านี้ให้คุณลักษณะที่แตกต่างกัน เช่น ทนต่อแรงกระแทกปานกลางถึงสูง ผิวสำเร็จต่ำถึงสูง และลักษณะการบิดเบี้ยวของอุณหภูมิที่สูง
วัสดุ ABS มีการประมวลผลที่ง่ายมาก มีลักษณะลักษณะที่ปรากฏ การคืบต่ำ และความเสถียรของขนาดที่ดีเยี่ยม รวมถึงความต้านทานแรงกระแทกสูง
3. เงื่อนไขกระบวนการฉีดขึ้นรูป
1. การอบแห้ง: วัสดุ ABS ดูดความชื้นและต้องมีการอบแห้งก่อนแปรรูป สภาวะการอบแห้งที่แนะนำคืออย่างน้อย 2 ชั่วโมงที่ 80~90°C อุณหภูมิของวัสดุควรน้อยกว่า 0.1%
2. อุณหภูมิหลอมละลาย: 210 ~ 280 ℃; อุณหภูมิที่แนะนำ: 245 ℃
อุณหภูมิแม่พิมพ์: 25 ~ 70 ℃ (อุณหภูมิแม่พิมพ์จะส่งผลต่อผิวสำเร็จของชิ้นส่วนพลาสติก อุณหภูมิที่ต่ำลงจะส่งผลให้ผิวสำเร็จต่ำลง)
3. แรงดันฉีด: 500~1,000bar
4. ความเร็วในการฉีด: ความเร็วปานกลางถึงสูง
