Voidaanko nämä ruiskuttaa? PTFE, PVC, kumi, silikoni, polypropeeni, polylaktihappo ja polyeteenitereftalaatti

Esittely

Injektiomuovaus on valmistusprosessi, jossa sulaa materiaali injektoidaan muotin onteloon korkean paineen alla ja annetaan jäähtyä ja jähmettyä haluttuun muotoon. Tämän raportin tavoitteena on analysoida kattavasti seitsemän yleisen teollisuusmateriaalin injektiomuovan toteutettavuus ja spesifiset näkökohdat: polytetrafluorietyleeni (PTFE), polyvinyylikloridi (PVC), kumi, silikoni, polypropeeni (PP), polylaktihapon (PLA) ja polyetyleenitereftalaatti (PET). Injektiomuovan soveltuvuus riippuu suurelta osin materiaalin ainutlaatuisista fysikaalisista ja kemiallisista ominaisuuksista, jotka määrittävät vaadittavat käsittelyolosuhteet ja saavutettavissa olevat osa -ominaisuudet.

Yleiskatsaus:

PTFE -injektiomuovaus

PTFE on korkean suorituskyvyn polymeeri, joka tunnetaan erinomaisesta kemiallisesta resistanssistaan, matalasta kitkasta ja lämpöstabiilisuudesta. Sen ainutlaatuinen molekyylirakenne antaa sille korkean sulamispisteen, joka on noin 327 ° C (621 ° F). PTFE ei kuitenkaan virtaa yhtä helposti kuin muut kestomuovit, vaan siitä tulee kumisinen elastomeeri ja se on erittäin leikkausselkistä amorfisessa tilassaan niin helposti kuin amorfisessa tilassaan. PTFE: llä on myös erittäin korkea sulamisviskositeetti, ja se pystyy ylläpitämään alkuperäisen muodonsa sulaan tilassa, samanlainen kuin geeli, joka ei virtaa. Lisäksi PTFE: llä on tarttumaton pinta.

Korkean sulaviskositeetin ja virtaamattomuuden vuoksi tavanomaiset injektiomuovausmenetelmät eivät sovellu PTFE: lle. PTFE käyttäytyy hyvin eri tavalla sulatilassa kuin tyypilliset kestomuovit, mikä vähenee viskositeetin lämpötilan noustessa, mikä tekee niistä helppoa pistää. Sitä vastoin PTFE: n korkea viskositeetti ja geelimainen tila tarkoittavat, että pelkästään paine ei riitä, jotta se virtaisi tavanomaisten laitteiden monimutkaisiksi muotin onteloiksi. PTFE: llä on myös korkea lämmön laajenemisnopeus ja huono lämmönjohtavuus, mikä voi aiheuttaa 2–5% kutistumista ja osien vääntymistä, jos sitä ei hallita kunnolla muovausprosessin aikana. Lisäksi PTFE vaatii erittäin korkeat injektiopaineet (yli 10 000 psi) ja on alttiita vaurioille sen korkean pintaenergian takia, joka vaatii huolellista käsittelyä ja erikoistunutta muotin suunnittelua. PTFE -osat vaativat myös usein lisäkäsittelyä, kuten hehkutus tai koneistus, ja PTFE: n korkea reaktiivisuus homemateriaaleilla voi johtaa lyhennettyyn muotin käyttöikään, joka vaatii säännöllistä huoltoa tai erikoistuneiden laitteiden vaihtamista.

Näistä haasteista huolimatta PTFE voidaan silti muokata käyttämällä joitain erikoistuneita tekniikoita. Painavalu on tällä hetkellä yleisimmin käytetty PTFE -muovausprosessi. Menetelmä käsittää PTFE -jauheen tasaisesti muottiin ja sitten painettaessa paineessa 10 - 100 MPa huoneenlämpötilassa. Sitten paineinen materiaali sintrataan lämpötilassa 360 ° C - 380 ° C (680 ° F - 716 ° F) hiukkasten sitomiseksi yhteen. Eri tarpeista riippuen puristusmuovaus voidaan jakaa tavanomaiseen puristusmuovaan, automaattiseen puristusmuovaan ja isostaattiseen puristimeen. ** Push-muovaus (liitä suulakepuristus) ** on toinen menetelmä, jossa 20-30 mesh-seulottu hartsi sekoitetaan orgaanisen lisäaineen kanssa tahnaan, ennalta painettu aihioon ja puristetaan sitten push-puristimessa ja lopulta kuivuu ja sintrattu. Ruuvipuristus käyttää erityistä suulakepuristimen mallia, jossa ruuvissa on pääasiassa kuljetus- ja työntämisrooli, sintraus ja jäähdytys PTFE -jauhe suulakkeen pään läpi. Isostaattinen puristus on täyttää PTFE -jauhe muotin ja elastisen muotin välillä ja paina sitten jauhetta kaikkiin suunnista nestepaineella sen yhdistämiseksi, mikä sopii tuotteille, joilla on monimutkaisia ​​muotoja. On syytä huomata, että Kingstar -muotti väittää, että PTFE -injektiomuovaus voidaan suorittaa, mutta ne korostavat, että tämä vaatii erikoistuneita laitteita ja tekniikkaa, kuten hienon jauheen tai rakeisen PTFE: n käyttäminen ja että se voi sisältää puristusmuovan tai männän suulakepuristuksen ennen injektiota varmistaakseen, että materiaali virtaa ja muodostaa monimutkaisia ​​muotoja. Tämä osoittaa, että vaikka PTFE: n suoraan prosessoinnissa on luontaisia ​​vaikeuksia perinteisten injektiomuovausprosessien avulla, tietyn asteen "injektiomuovaus" voidaan saavuttaa parannettujen menetelmien, kuten injektiota edeltävien tai erityisesti muotoiltujen PTFE -materiaalien avulla.

PTFE -valettuja osia käytetään laajasti sovelluksissa, jotka vaativat erinomaista kemiallista kestävyyttä, pientä kitkaa ja korkeaa lämpöstabiilisuutta, kuten tiivisteitä, tiivisteitä ja sähköeristystä. Erinomaisen kemiallisen resistenssin vuoksi PTFE: tä käytetään myös laajasti kemianteollisuudessa. Sen korkea lämpötilan stabiilisuus tekee siitä välttämättömän osissa, jotka vaativat kestävyyttä äärimmäisissä olosuhteissa ilmailu- ja autoteollisuuksilla. PTFE: n matala kitka tekee siitä ihanteellisen osille, jotka vaativat sileää liikettä ja minimaalista kulumista, kuten laakerit, tiivisteet ja tiivisteet. Bioyhteensopivuutensa vuoksi PTFE sopii myös lääketieteellisiin sovelluksiin.

Polyvinyylikloridi (PVC) -injektiomuovaus

Polyvinyylikloridi (PVC) on monipuolinen kestomuovi, joka voi tuottaa erilaisia ​​osia injektiomuovausprosessin kautta. PVC on ei-hygroskooppinen ja sillä on hyvä kemiallinen vastus. Se voidaan jakaa kovaan PVC: hen ja pehmeään PVC: hen, ja pehmeä PVC tehdään joustavammaksi lisäämällä pehmittimiä. PVC toimitetaan yleensä rakeisessa tai jauhemuodossa, ja se on sulatettava ennen prosessointia. Injektiomuovausprosessiin sisältyy sulan PVC: n injektointi homeen onteloon korkean paineen alla ja sitten jäähdytettäessä ja kiinteitä se haluttuun muotoon. Tyypilliset sula lämpötilat ovat välillä 160–190 ° C, eikä niiden pitäisi olla yli 200 ° C. Muotin lämpötilat ylläpidetään yleensä 20-70 ° C: ssa. Injektiopaineen tulisi olla yli 90MPa, ja pitopaine on yleensä välillä 60-80MPa. Pintavirheiden välttämiseksi käytetään yleensä kohtalaisia ​​injektionopeuksia. PVC: n kutistuminen on suhteellisen alhainen 0,2% - 0,6%, mutta epätasainen kutistuminen jäähdytyksen aikana voi aiheuttaa vääntymistä. PVC -osan suunnittelussa suositellaan osan sujuvan demoldingin sujuvan demoldingin varmistamista 0,5% - 1%.

PVC-injektiomuovauksella on useita etuja, mukaan lukien korkea kustannustehokkuus. Verrattuna muihin erikoismuovoihin ja polymeeriseoksiin, PVC on yleinen ruiskutusmateriaali, jolla on alhaisempi hinta. Sillä on hyvä kemiallinen resistenssi monille hapoille, emäksille, suoloille, rasvoille ja alkoholille, ja se on hyvä sähköeriste. PVC on myös liekin hidastin ja vedenkestävä, ja se on kestävä, helppo värittää ja kierrättää. PVC: llä on kuitenkin myös joitain haittoja. Sillä on huono lämpöstabiilisuus, se alkaa hajota yli 60 ° C: sta ja hajoaa haitallisiksi sivutuotteiksi ylikuumentuessa, kuten suolahappo (HCL), joka on erittäin syövyttävä. PVC: llä on myös suhteellisen alhainen lämmön vääristymisen lämpötila, muodonmuutos kuormituksessa yli 82 ° C ja menettää lujuuden korkeammissa lämpötiloissa. Lisäksi PVC voi käyttää altistuessaan hapettaville hapolle.

PVC -injektiomuovausta käytetään laajasti eri aloilla, kuten putkien, varusteiden ja koteloiden tuotannossa. Muita yleisiä sovelluksia ovat sovittimet, matkailuautojen osat, tietokonekourit ja komponentit sekä ovet, ikkunat ja koneen kotelot rakennuskentällä (jäykkä PVC). Pehmeää PVC: tä käytetään pääasiassa lääketieteellisten katetrien, auton sisätilojen ja puutarhaletkujen valmistukseen. Autoteollisuudessa PVC -injektiomuovausta käytetään osien, kuten kojetaulujen, sisustuspaneelien ja tiivistysnauhojen valmistukseen. Monet taloustavarat, kuten astiat ja huonekaluosat (lukuun ottamatta juomalasit ja pesulaitteet, jotka joutuvat suoraan kosketukseen ihmiskehon kanssa), voidaan tehdä myös PVC -injektiomuovauksella. PVC: tä käytetään myös laajasti elektroniikan, lääketieteellisten ja teollisuusalueilla. Muita sovelluksia ovat lelut, letkut, koristeelliset näytöt ja etiketit.

Kumi -injektiomuovaus

Kumin ruiskuvalu on prosessi, jossa kiinnittämätön kumi injektoidaan metallisiin muotin onteloon ja vulkanoidaan (parannetaan) lämmön ja paineessa käytettävän tuotteen muodostamiseksi. Tätä menetelmää voidaan soveltaa sekä luonnolliseen että synteettiseen kumiin. Yleinen kumin injektiomuovausprosessi sisältää katkaisemattoman kumin syöttäminen injektiomuovauslaitteeseen, lämmittää se nesteyttämään se geelitilaan, pistämällä sen sitten muotin onteloon juoksijoiden ja porttien kautta, vulkanoimalla se korkean paineessa ja lämpötilassa silloittamaan polymeeriketjuja ja lopulta jäähdytämällä ja puristamalla sitä muotista.

Injektiomuovauksella on useita merkittäviä etuja verrattuna perinteisiin kumivalumenetelmiin, kuten puristusmuovaukseen ja siirtomuovaukseen. Se pystyy tuottamaan tuotteita, joilla on korkeampi tarkkuus ja tiukempi toleranssit, ja mahdollistaa monimutkaisempien ja herkempien geometrioiden suunnittelun. Injektiomuovan tuotantojakso on yleensä lyhyempi, ja monissa tapauksissa esikäsittelyä ei vaadita, mikä vähentää materiaalijätteitä ja salamaa. Lisäksi injektiomuovaukseen mahtuu laajempi kumi -kovuus (rannan kovuus) ja se voi paremmin saavuttaa materiaalin virtauksen ja homeen täyttöä. Prosessissa on myös automaatiomahdollisuuksia, mikä vähentää työvoimakustannuksia ja voi saavuttaa paremman pinnan. Nopeuden ja tarkkuuden vuoksi ruiskuvalu sopii hyvin kumiosien massatuotantoon ja kykyyn tuottaa yliarvioituja osia (kumin sitoutuminen metalliin).

Injektiomuovaukseen soveltuvia luonnollisia ja synteettisiä kumia on olemassa. Luonnonkumilla on korkea vetolujuus sekä hyvät kitka- ja kulutusominaisuudet. Koska sen korkea viskositeetti ja herkkyys lämpötilalle, luonnonkumin injektiomuovaus vaatii kuitenkin erityisiä tekniikoita. Synteettisiä kumia on monia erityyppisiä, jokaisella on ainutlaatuiset ominaisuudet, jotka sopivat eri sovelluksiin. Nitriilikumit (NBR) on erinomainen vastus öljyille, liuottimille, vedelle ja hankaukselle. Etyleeni-propeeni-diene-monomeerikumit (EPDM) on parantunut valon, otsonin ja lämmönkestävyyden vastustuskykyyn, mikä tekee siitä ihanteellisen ulkokäyttöön. Neopreeniä käytetään laajasti, ja siinä on tuli, sää, lämpötila ja kulutuskestävyys. Silikonikumilla on erinomainen lämmönkestävyys, korkea ja matala lämpötilan joustavuus ja biologinen yhteensopivuus (jota keskustellaan yksityiskohtaisesti silikoniosassa). Fluorosilikonikumilla on erinomainen vastus polttoaineille, kemikaaleille ja öljyille. Termoplastiset elastomeerit (TPE) yhdistävät muovien ja kumien ominaisuudet, virtaus helposti kuumennettaessa ja voidaan kierrättää, mukaan lukien TPR, TPU ja TPV. Hydratulla nitriilikumilla (HNBR) on suuri vastus öljypohjaisille öljyille ja sitä käytetään laajasti autokentällä. Butyylikumilla on alhainen kaasu- ja kosteuden läpäisevyys ja se sopii tyhjiö- ja korkeapaineisiin kaasujärjestelmiin. Styreeni-butadieenikumin (SBR) on yleinen synteettinen kumi, jolla on hyvä kulumiskestävyys. Isopreeni -kumi on paras valinta, jos väri on tärkeä. Fluororubberilla (Viton/FKM) on erinomainen lämpö- ja kemiallinen vastus ja se sopii äärimmäisiin ympäristöihin.

Kuminjektiomuovausta käytetään laajasti eri teollisuudenaloilla, kuten tiivisteiden, tiivisteiden, O-renkaiden, kumitulpan ja putkien valmistuksessa. Autoteollisuudessa sitä käytetään lähetysten, moottorin osien, venttiilien, ekstruusioiden sekä instrumenttipaneelien, sisäpaneelien ja tiivisteiden tuottamiseen. Puolustusteollisuus käyttää kumisinjektiomuovausta aseiden, iskujen ja melun vähentämisosien ja tiivisteiden valmistukseen. Massan kuljetuksessa sitä käytetään jarruihin, ohjausjärjestelmiin, letkuun, langan eristykseen ja moottorin osiin. Kumin ruiskuvalua käytetään myös kodinkoneiden, sähkökomponenttien, rakennuskomponenttien (kuten iskunvaimentimien ja tiivistävien tiivisteiden), lääkinnällisten laitteiden ja kumikahvojen valmistukseen keittiövälineissä ja työkaluissa. Elintarvikkeiden jalostuksessa ja valmistuksessa luonnonkumia käytetään usein iskunvaimentimien tuottamiseen tuotantolinjoilla. Kulutuskestävyytensä vuoksi luonnonkumia käytetään yleisesti myös rautatie- ja puolustusteollisuudessa ja se on ydinsertifioitu. Sen kulutuskestävyys tekee siitä myös kuljetusteollisuuden nopeuskuoppia.

Silikoni -injektiomuovaus

Silikoni -injektiomuovaus jaetaan pääasiassa kahteen tyyppiin: nestemäiseen silikonikumin (LSR) injektiomuovaukseen ja korkean konsistenssikumin (HCR, tunnetaan myös nimellä kiinteä silikonikumi) injektiomuovaus. LSR on matala viskositeetti platina kovetettu silikonikumi, joka vaatii jäähdytetyn tynnyrin ja lämmitetyn muotin. Se on kaksikomponenttinen järjestelmä, jossa A- ja B-komponentit sekoitetaan ennen injektiota. HCR: llä on korkeampi viskositeetti, se on yleensä peroksidia, joka on parantunut, se vaatii lämmitettyä tynnyriä ja hometta, ja sillä on pidempi parannusaika. HCR toimitetaan esisekoitettuna yhdisteenä tai emäkomponenttina, joka on sekoitettava.

LSR -injektiomuovausprosessiin sisältyy kaksi nestemäistä komponenttia (emäs silikonia ja katalyyttiä) (pigmentti lisätään usein) ja syötetään ne jäähdytettyyn injektiotynnyriin. Seos injektoidaan lämmitettyyn muottiin (yleensä 150-200 ° C tai 275-390 ° F), jossa tapahtuu nopeaa vulkanoitumista. LSR -tuotantojaksot ovat hyvin lyhyet, tyypillisesti 30 sekunnista 2 minuuttiin. Prosessi on yleensä automatisoitu, tuottaa minimaalisen flashin ("salamattoman" tekniikan) ja käyttää usein automaattisia demolding -järjestelmiä. Sitä vastoin HCR -injektiomuovausprosessi sisältää kiinteän silikonikumin (lohkoissa, nauhoissa tai seoksen) syöttämisen lämmitettyyn injektiotynnyriin. Tämä injektoidaan sitten lämmitettyyn muottiin (150-200 ° C tai 302-392 ° F) vulkanointia varten. HCR: llä on pidempi parannusjaksot kuin LSR: llä, vaatii usein manuaalista kuormitusta ja demoldingia, ja se on alttiimpi salamalle, mikä vaatii leikkaamista. LSR-injektiomuovauksella on monia etuja, mukaan lukien suuri tarkkuus, kyky valmistaa monimutkaisia ​​malleja, sopivuutta suuren määrän tuotantoon, yhdenmukaiseen laatuun, nopeaan tuotantosykleihin, matalalle materiaalille, biologinen yhteensopivuus, hyvä lämpö ja kemiallinen vastus ja itseriitosluokat ovat saatavana. Sen haitat ovat korkeammat alkuperäiset työkalut ja erikoistuneet laitteiden kustannukset ja asiantuntemuksen tarve. HCR -injektiomuovauksella on etuja tietyissä sovelluksissa, jotka vaativat kestävyyttä ja sitkeyttä, laitteistokustannukset ovat alhaisemmat kuin LSR -ruiskutustyökaluilla, lisäaineiden kanssa voidaan sekoittaa lisäaineiden kanssa ainutlaatuisten eritelmien täyttämiseksi ja se sopii suuriin valettuihin tuotteisiin. HCR: llä on kuitenkin korkeampi viskositeetti ja sitä on vaikeampi käsitellä, mikä vaatii usein työvoimavaltaista siirtomuovausta ja puristusmuovausmenetelmiä pienen erän tuotannon kannalta, sillä on hitaampi parannusjakso kuin LSR: n, jätteiden materiaalilla, mikä johtaa korkeampaan työvoimakustannukseen, vaatii usein jälkikäteen peroksidin sivutuotteiden poistamiseksi, ja se vaatii manuaalista toimintaa ja lisätyökaluvarusteita. LSR: ää käytetään yleisesti tuotteissa, jotka vaativat suurta tarkkuutta ja laatua, kuten lääkinnällisiä laitteita (tiivisteitä, kalvoja, liittimiä, vauvan nännejä, katetrit, venttiilit), autojen osia (tiivisteitä, tiivisteitä, sähköliittimiä), kuluttajatuotteita (keittiövälineitä, elektroniikkaa), teollisuusosat (tiivisteet, tiivisteet, O-luvut), pukeutumisten (terveydenhuollon seuranta) ja ylimääräiset osille), muihin muoviihin. HCR: tä käytetään yleisesti puristusmuovaukseen ja suulakepuristusletkuun. Lääketieteellisten laitteiden valmistajat käyttävät HCR: ää implantoitavien shunttien, sydämentahdistimen johtavien vaippien, pumppauskalvojen ja kateterien valmistukseen.

Polypropeenin (PP) injektiomuovaus

Polypropeeni (PP) on kestomuovinen polymeeri, joka on valmistettu polymeroimalla propeenimonomeerejä. PP-injektiomuovausprosessiin sisältyy PP: n sulaminen (yleensä välillä 232-260 ° C tai 450-500 ° F, mutta se voi vaihdella välillä 220-280 ° C tai 428-536 ° F) ja injektoida se muottiin (lämpötila 20-80 ° C tai 68-176 ° F, 50 ° C tai 122 ° F on suositellut). PP: n matala sulamisviskositeetti antaa sen virtata sujuvasti muottiin. Sitten se jäähdytetään, jähmettyy ja poistetaan.

PP: llä on useita avainominaisuuksia, jotka tekevät siitä sopivan injektiomuovaukseen, mukaan lukien alhaiset kustannukset ja saatavuus, korkea taivutuslujuus ja iskunkestävyys, hyvä kemiallinen resistenssi hapolle ja emäksille, alhainen kitkakerroin (sileä pinta), erinomainen sähköeristys, kosteuden imeytymiskestävyys, hyvä väsymiskestävyys, joka sopii hingien tekemiseen ja helpoon. PP-injektiomuovaus on kustannustehokasta, sopii suuren määrän tuotantoon, monipuoliseen, ruoka-turvalliseen (BPA-vapaa) ja kierrätettävään. PP: llä on kuitenkin myös joitain haittoja, kuten herkkyys UV-hajoamiselle ja hapettumiselle, korkea lämpölaajennuskerroin, joka rajoittaa sen käyttöä korkean lämpötilan sovelluksissa, huono tarttuvuus, vaikeasti maalata tai sitoutumista muihin materiaaleihin (hitsaus tarvitaan liitosten vuoksi), huono vastus klooriin solmioihin ja aromaattisiin hydrocarboniin, tahdissa, brittien alp. ° C (32 Suhteellisen korkea kutistuminen (1,8-2,5%).

PP-injektiomuovausta käytetään laajasti elintarvikepakkauksissa ja astioissa (kuten jogurtti- ja voilaitteissa), autoteollisuuden muoviosat (sisustuslevy, hansikaslaatikko-ovet, peilikotelot), saranat (ketsupin kannet, poistosäiliöt), lääkinnälliset laitteet, tekstiilimateriaalit, lasten toys, elektroniset tuotepakkaukset, paneelit ja kotelot, automaattipistot, automaattipistot, kotitalouspuistot, kotitalouslaitteet, automaatti- Laitteet (jääkaapit, sekoittimet, hiustenkuivaajat, nurmikonleikkaukset), putket (teollisuus ja kotimainen) sekä huonekalut, köydet, nauhat, matot, retkeilyvälineet, lanka ja verhoilu. PP-injektiomuovan tyypillisiin prosessiolosuhteisiin sisältyy sulan lämpötila 220-280 ° C (428-536 ° F), muotin lämpötila 20-80 ° C (68-176 ° F), 50 ° C (122 ° F) Suositeltu (korkeampi muotin lämpötila nousee kiteytyneisyydestä, mutta injektiopaine on 180 MPA, injektionopeus on yleensä suurempi kuin minimoida sisäinen stressi. Lämpötilat, jäähdytyslämpötila on noin 54 ° C (129 ° F) muodonmuutoksen estämiseksi poistumisen aikana, ja kutistumisnopeus 1-3% eli 1,8-2,5% (kutistumista voidaan vähentää lisäämällä täyteaineita).

Seuraavat tekijät tulisi harkita PP-ruiskuvalun muottisuunnitelmassa: Suositellaan täyspitkiä juoksijoita ja portteja (kylmän juoksijan halkaisija 4-7 mm), kaikentyyppisiä portteja voidaan käyttää; Pin-point-portin halkaisijat ovat tyypillisesti 1-1,5 mm (alas 0,7 mm) ja sivuportit ovat vähintään puolet seinämän paksuudesta syvän ja seinämän paksuuden leveäksi. Kuumia juoksijamuotteja voidaan käyttää suoraan. Kylmät kaivot tulisi suunnitella juoksijoiden haarautumispisteisiin, ja portin sijainti on tärkeä, mieluiten ennen pystysuoraa ydintä.

Polylaktihappo (PLA) -injektiomuovaus

Polylaktihappo (PLA) on biologinen hajoava kestomuovinen polyesteri, joka on johdettu uusiutuvista resursseista, kuten maissitärkkelystä tai sokeriruo'osta. PLA voidaan muovata amorfisiin tai kiteisiin muotoihin säätämällä muovausolosuhteita. Koska PLA on hygroskooppinen, se on kuivutettava huolellisesti ennen muovausta (kosteus aiheuttaa hajoamista). On suositeltavaa, että kosteuspitoisuus on alle 0,025%. Kuivausolosuhteet ovat: 2-3 tuntia 80 ° C: ssa ilmalla -40 ° C: n kastepisteessä tai 2-3 tuntia 80 ° C: ssa tyhjössä. PLA: lla on yleensä alhaisempi sulatuslämpötila kuin muilla yleisesti käytettyillä injektiomuovausmuovilla, tyypillisesti välillä 150-160 ° C (302-320 ° F), mutta suositeltu alue on 180-220 ° C (356-428 ° F). Muotin lämpötila vaikuttaa kiteisyyteen: amorfinen PLA vaatii homeen lämpötiloja alle 24 ° C (75 ° F), kun taas kiteinen PLA vaatii homeen lämpötiloja yli 82 ° C (180 ° F), edullisesti noin 105 ° C (220 ° F). Kiteinen morfologia parantaa lämmönkestävyyttä. PLA vaatii yleensä pidempiä jäähdytysaikoja hitaamman kiteytymisnopeuden vuoksi. PLA: n korkea viskositeetti vaatii suurempia injektiopaineita. PLA: n pääpiirteitä ovat biohajottavuus ja ympäristöystävällisyys, elintarviketurvallisuus (tietyt arvosanat) (Yhdysvaltain FDA: ta, jota yleensä pidetään turvallisena (GRAS) kaikille elintarvikepakkaussovelluksille), hyvät mekaaniset ja fysikaalis -kemialliset ominaisuudet, kiiltävä ja sileä pinta, helppo muovaus ja kierrätettävyys. PLA: n lämmönkestävyys on kuitenkin alhaisempi kuin muut muovit (amorfinen PLA alkaa pehmentää yli 55 ° C), ja kiteytys voi parantaa lämmönkestävyyttä 155 ° C: n sulamispisteeseen saakka. PLA: lla on suhteellisen alhainen lujuus ja se voi olla vaikea koneistaa ja on joskus hauras.

Suositellut PLA-injektiomuovauksen prosessointiolosuhteet sisältävät sulatuslämpötilan 180-220 ° C (356-428 ° F) ja muotin lämpötila, joka on alle 24 ° C (75 ° F) amorfisen PLA: n ja yli 82 ° C: n (180 ° F) suhteen noin 105 ° C: seen (220 ° F) kiteiseen PLA: lle. PLA on kuivattava alle 0,025% kosteuspitoisuuteen ennen muovausta. Yleensä käytetään 10-30%: n selkäpainetta. Jäähdytysajat ovat yleensä pidempiä hitaasta kiteytymisestä.

PLA-injektiomuovauksen muotisuunnittelu vaatii matalan leikkauksen, kuollut kulmaton kuuma juoksijajärjestelmä materiaalin hajoamisen estämiseksi. Hyvä tuuletus on tärkeää PLA: n korkean viskositeetin vuoksi. On suositeltavaa aloittaa minimaalisella tuuletuksella ja kasvaa vähitellen tarpeen mukaan. Tynnyrin pituuden tulisi olla vähintään 3-5-kertainen laukauskoko, ja ruuvin kuvasuhteen tulisi olla vähintään 20: 1.

Yleisiä sovelluksia PLA-injektiomuovaukseen ovat elintarvikepakkaukset (astiat, pikaruoka-laatikot), kertakäyttöiset astiat, ei-kumoat (teollisuus, lääketieteellinen, terveys-, ulkoilma-, telttakankaat, lattiamatot), kirurgiset ompeleet ja luun kynsit (absorboituvat), käytettävissä olevat infuusiolaitteet, irrotettavat kirurgiset sutrut, huumeiden kestävän jauheiden pakkausmateriaalit, putkistot ja terveydelliset tuotteet.

Polyeteenitereftalaatti (PET) injektiomuovaus

Polyeteenitereftalaatti (PET) on kestomuovinen polyesteri, joka voidaan prosessoida injektiomuovauksella. PET: llä on korkea sulamispiste, kun vahvistamattoman PET: n sulamispiste on 265-280 ° C (509-536 ° F) ja lasikuituvahvistetun PET: n sulamispisteen ollessa 275-290 ° C (527-554 ° F). Injektiomuotin lämpötila on yleensä 80-120 ° C (176-248 ° F). PET on erittäin herkkä kosteudelle ja se on kuivattu perusteellisesti ennen tuotantoa. On suositeltavaa kuivata se 120-165 ° C: ssa 4 tunnin ajan kosteuden pitämiseksi alle 0,02%. Koska PET: llä on lyhyt vakausaika sulamisen jälkeen ja korkea sulamislämpötila, tarvitaan injektiojärjestelmä, jolla on monivaiheinen lämpötilan hallinta ja vähemmän itsekilvon muodostuminen plastisoinnin aikana. Kuumia juoksijamuotteja käytetään yleensä lemmikkieläinten muokkaamiseen. Nopeat injektionopeudet tarvitaan usein ennenaikaisen kiinteytymisen estämiseksi injektion aikana.

PET: n tärkeimpiin ominaisuuksiin kuuluvat korkea lujuus ja kestävyys, kevyt paino, luonnollisesti kirkas korkealla kiiltävällä pinnalla, kosteuskestävyys, alkoholit ja liuottimet, hyvä mitta-stabiilisuus, iskunkestävyys, hyvät sähköeristysominaisuudet, kierrätettävät (hartsin tunnistuskoodi "1"), nimetty ruoka-tappavaksi materiaaliksi.

PET -injektiomuovauksen prosessin näkökohtiin sisältyy perusteellisen kuivauksen merkitys molekyylipainon hajoamisen ja hauraiden, värjäytyneiden tuotteiden estämiseksi. Sulan lämpötilaa on valvottava tarkasti (270-295 ° C vahvistumattomille tyypeille ja 290-315 ° C lasikuituvahvisteille). Muottisuunnitelman tulisi käyttää kuumia juoksijoita, joissa on lämpökilpi (noin 12 mm paksu). Muotissa vaaditaan riittävä tuuletus (tuuletussyvyys ei ylitä 0,03 mm) paikallisen ylikuumenemisen tai halkeilun välttämiseksi. Portti tulee avata PET -tuotteen paksussa osassa liiallisen virtausvastuksen ja liian nopean jäähdytyksen välttämiseksi. Portin suunta vaikuttaa sulan virtaukseen. Alaselän paineita suositellaan kulumisen vähentämiseksi. PET: n viipymisaika korkeassa lämpötilassa tulisi minimoida molekyylipainon hajoamisen estämiseksi.

PET-injektiomuovauksen yleisiä sovelluksia ovat juomasäiliöt (virvoitusjuomat, vesi, mehu), ruokapakkaukset (salaattikastike, maapähkinävoi, keittoöljy), terveys- ja kauneustuoteastiat (suuvedet, shampoo, nestemäinen käsisaippua), ruokaratkaisut ja valmistetut ruokalajit, elektroniikka- ja laitteet (moottorikotelot, sähköliittimet, relit, kytkimet, mikrowowave-langat), automaattiset kerrostalot, kytkentät, mikroleikot, mikroleikenteiset langat. rakenteelliset osat), Elektroniikan muoviset osat, sähkökapselointi tai eristys, sähköliittimet, kodinkoneet ja pullot ja jäykät pullot kosmeettisiin pakkauksiin.