O que é moldagem por injeção de plástico e como funciona?

Processo de moldagem por injeção

O processo de moldagem por injeção consiste principalmente em 6 estágios, incluindo fechamento de moldes - enchimento - pressão de retenção - resfriamento - abertura do molde - Demolding. Esses seis estágios determinam diretamente a qualidade de moldagem dos produtos, e esses seis estágios são um processo completo e contínuo.

Processo de moldagem por injeção - estágio de enchimento

O enchimento é o primeiro passo em todo o ciclo de moldagem por injeção, e o tempo é contado desde o início da moldagem por injeção quando o molde é fechado até que a cavidade do molde seja preenchida para cerca de 95%. Teoricamente, quanto menor o tempo de enchimento, maior a eficiência de moldagem; No entanto, na produção real, o tempo de moldagem está sujeito a muitas condições.

Recheio de alta velocidade. Alta velocidade enchimento com alta taxa de cisalhamento, plástico devido ao efeito de desbaste de cisalhamento e à presença de declínio da viscosidade, de modo que a resistência geral do fluxo para reduzir; O efeito de aquecimento viscoso local também tornará a espessura da camada de cura mais fina. Portanto, na fase de controle de fluxo, o comportamento de enchimento geralmente depende do tamanho do volume a ser preenchido. Isto é, na fase de controle de fluxo, o efeito de afinamento do derretimento é frequentemente grande devido ao enchimento de alta velocidade, enquanto o efeito de resfriamento das paredes finas não é óbvio; portanto, a utilidade da taxa prevalece.

Preenchimento de baixa taxa. O enchimento de baixa velocidade controlado por transferência de calor tem uma taxa de cisalhamento mais baixa, maior viscosidade local e maior resistência ao fluxo. Devido à taxa mais lenta de reabastecimento termoplástico, o fluxo é mais lento, para que o efeito de transferência de calor seja mais pronunciado e o calor é rapidamente retirado para a parede do molde frio. Juntamente com uma quantidade menor de fenômeno de aquecimento viscoso, a espessura da camada de cura é mais espessa e aumenta ainda mais a resistência ao fluxo na parte mais fina da parede.

Devido ao fluxo da fonte, na frente da onda de fluxo da linha da corrente de polímero plástico para quase paralelo à frente da onda de fluxo. Portanto, quando os dois plásticos fundidos se cruzam, as cadeias poliméricas na superfície de contato são paralelas uma à outra; Juntamente com a natureza diferente dos dois plásticos fundidos, resultando em uma força estrutural microscopicamente baixa da área de interseção de fusão. Quando a peça é colocada em um ângulo adequado sob luz e observado a olho nu, pode -se descobrir que existem linhas articulares óbvias, que é o mecanismo de formação das marcas de fusão. As marcas de fusão não apenas afetam a aparência da parte plástica, mas também têm uma microestrutura solta, o que pode causar facilmente concentração de tensão, reduzindo assim a força da peça e fazê -la fraturar.

De um modo geral, a força das marcas de fusão é melhor quando a fusão é feita na área de alta temperatura. Além disso, a temperatura dos dois fios fundidos na região de alta temperatura é próxima um do outro, e as propriedades térmicas do fundido são quase as mesmas, o que aumenta a força da área de fusão; Pelo contrário, na região de baixa temperatura, a força da fusão é ruim.

Processo de moldagem por injeção - estágio de retenção

O papel do estágio de retenção é aplicar continuamente a pressão para compactar o fundido e aumentar a densidade do plástico para compensar o comportamento de encolhimento do plástico. Durante o processo de pressão de retenção, a pressão traseira é maior porque a cavidade do molde já está preenchida com plástico. No processo de manutenção da compactação de pressão, o parafuso da máquina de moldagem por injeção só pode avançar lentamente para um pequeno movimento, e a taxa de fluxo de plástico também é mais lenta, o que é chamado de fluxo de pressão de retenção. À medida que o plástico é resfriado e curado pela parede do molde, a viscosidade do derretimento aumenta rapidamente, de modo que a resistência na cavidade do molde é ótima. No estágio posterior da pressão de retenção, a densidade do material continua aumentando e a parte moldada é gradualmente formada. A fase de pressão de retenção deve continuar até que o portão seja curado e selado, quando a pressão da cavidade na fase de pressão de retenção atinge o valor mais alto.

Na fase de retenção, o plástico é parcialmente compressível porque a pressão é bastante alta. Na área de alta pressão, o plástico é mais denso e a densidade é maior; Na área de menor pressão, o plástico é mais frouxo e a densidade é menor, fazendo com que a distribuição da densidade mude com a posição e o tempo. A vazão plástica é muito baixa durante o processo de retenção, e o fluxo não desempenha mais um papel dominante; A pressão é o principal fator que afeta o processo de retenção. Durante o processo de retenção, o plástico foi preenchido com a cavidade do molde e o fundido gradualmente curado é usado como meio para transferir pressão. A pressão na cavidade do molde é transferida para a superfície da parede do molde com a ajuda de plástico, que tem a tendência de abrir o molde e, portanto, requer força de fixação adequada para o travamento do molde.

No novo ambiente de moldagem por injeção, precisamos considerar alguns novos processos de moldagem por injeção, como moldagem assistida por gás, moldagem assistida por água, moldagem por injeção de espuma, etc.

Processo de moldagem por injeção - estágio de resfriamento

In moldagem por injeção, o design do sistema de refrigeração é muito importante. Isso ocorre porque apenas quando os produtos plásticos moldados são resfriados e curados a uma certa rigidez, os produtos plásticos podem ser liberados do molde para evitar a deformação devido a forças externas. Como o tempo de resfriamento representa cerca de 70% a 80% de todo o ciclo de moldagem, um sistema de resfriamento bem projetado pode diminuir significativamente o tempo de moldagem, melhorar a produtividade da moldagem por injeção e reduzir os custos. O sistema de refrigeração incorretamente projetado tornará o tempo de moldagem por mais tempo e aumentará o custo; O resfriamento desigual causará ainda mais deformação e deformação de produtos plásticos.

Segundo experimentos, o calor que entra no molde do fundido é emitido em duas partes, uma parte de 5% é transferida para a atmosfera por radiação e convecção e os 95% restantes são conduzidos do fundido ao molde. Produtos plásticos no molde devido ao papel do tubo de água de resfriamento, calor do plástico na cavidade do molde através da condução de calor através da estrutura do molde até o tubo de água de resfriamento e, em seguida, através da convecção térmica pelo líquido de arrefecimento. A pequena quantidade de calor que não é levada pela água de resfriamento continua sendo conduzida no molde até que seja dissipada no ar depois de entrar em contato com o mundo exterior.

O ciclo de moldagem de moldagem por injeção consiste no tempo de fechamento do molde, tempo de preenchimento, tempo de retenção, tempo de resfriamento e tempo de demolição. Entre eles, o tempo de resfriamento é responsável pela maior proporção, que representa cerca de 70% a 80%. Portanto, o tempo de resfriamento afetará diretamente o comprimento do ciclo de moldagem e o rendimento de produtos plásticos. A temperatura dos produtos plásticos no estágio Demolding deve ser resfriada a uma temperatura menor que a temperatura de deformação por calor dos produtos plásticos para impedir o relaxamento de produtos plásticos devido ao estresse residual ou de deformação e deformação causada por forças externas de demoldação.

Os fatores que afetam a taxa de resfriamento do produto são:

Aspectos de design de produto plástico. Principalmente a espessura da parede dos produtos plásticos. Quanto maior a espessura do produto, maior o tempo de resfriamento. De um modo geral, o tempo de resfriamento é proporcional ao quadrado da espessura do produto plástico, ou proporcional aos 1,6 vezes do diâmetro máximo do corredor. Ou seja, dobrar a espessura do produto plástico aumenta o tempo de resfriamento em 4 vezes.

Material de molde e seu método de resfriamento. O material do molde, incluindo o núcleo do molde, o material da cavidade e o material da estrutura do molde, tem uma grande influência na taxa de resfriamento. Quanto maior o coeficiente de condução de calor do material do molde, melhor o efeito da transferência de calor do plástico no tempo da unidade e mais curto no tempo de resfriamento.

A maneira de refrigerar a configuração do tubo de água. Quanto mais próximo o tubo de água de resfriamento estiver de uma cavidade do molde, maior o diâmetro do tubo e mais o número, melhor o efeito de resfriamento e menor o tempo de resfriamento.

Taxa de fluxo do líquido de arrefecimento. Quanto maior o fluxo de água de resfriamento, melhor o efeito da água de resfriamento para tirar o calor por convecção térmica.

A natureza do líquido de arrefecimento. O coeficiente de viscosidade e transferência de calor do líquido de arrefecimento também afetará o efeito de transferência de calor do molde. Quanto menor a viscosidade do líquido de arrefecimento, maior o coeficiente de transferência de calor, menor a temperatura, melhor o efeito de resfriamento.

Seleção de plástico. O plástico é uma medida da rapidez com que o plástico conduz calor de um local quente para um local frio. Quanto maior a condutividade térmica do plástico, melhor a condutividade térmica ou menor o calor específico do plástico, mais fácil a mudança de temperatura, para que o calor possa escapar facilmente, melhor a condutividade térmica e quanto menor o tempo de resfriamento requeridos.

Configuração de parâmetros de processamento. Quanto maior a temperatura do material, maior a temperatura do molde, menor a temperatura de ejeção, maior o tempo de resfriamento necessário.

Regras de design do sistema de refrigeração:

O canal de resfriamento deve ser projetado de tal maneira que o efeito de resfriamento seja uniforme e rápido.

O objetivo do sistema de resfriamento é manter o resfriamento adequado e eficiente do molde. Os orifícios de resfriamento devem ter tamanho padrão para facilitar o processamento e a montagem.

Ao projetar um sistema de refrigeração, o designer de molde deve determinar os seguintes parâmetros de projeto com base na espessura e volume da parede da parte moldada - a localização e o tamanho dos orifícios de resfriamento, o comprimento dos orifícios, o tipo de orifícios, a configuração e Conexão dos orifícios e as propriedades de vazão e transferência de calor do líquido de arrefecimento.

Processo de moldagem por injeção - fase de desmolamento

Demolding é a última parte de um ciclo de moldagem por injeção. Embora o produto tenha sido o conjunto frio, a Demolding ainda tem um impacto importante na qualidade do produto. Demolding inadequado pode levar à força desigual durante a demolição e a deformação do produto durante a ejeção. Existem duas maneiras principais de desmembramento: a melhor barra de desmembramento e remoção de pratos. Ao projetar o molde, devemos escolher o método Demoulding adequado de acordo com as características estruturais do produto para garantir a qualidade do produto.

Para moldes com barra superior, a barra superior deve ser definida o mais uniformemente possível, e a posição deve ser escolhida no local com a maior resistência à liberação e a maior resistência e rigidez da parte plástica para evitar deformação e danos à parte plástica .

A placa de decapagem é geralmente usada para a demolição de recipientes de paredes finas de cavidade profunda e produtos transparentes que não permitem vestígios de haste. As características desse mecanismo são força de desmolamento grande e uniforme, movimento suave e nenhum traço óbvio deixado para trás.