Pri navrhovaní plastovej formy je možné po určení štruktúry formy podrobne navrhnúť rôzne časti formy, to znamená, že sa určí veľkosť každej šablóny a časti, veľkosť dutiny a jadra atď. V tomto čase budú zahrnuté hlavné parametre návrhu, ako je rýchlosť zmrštenia materiálu. Preto je možné určiť veľkosť každej časti dutiny iba špecifickým zvládnutím rýchlosti zmrštenia tvarovaného plastu. Aj keď je zvolená štruktúra formy správna, pri nevhodných parametroch nie je možné vyrobiť plastové diely kvalifikovanej kvality.
Rýchlosť zmršťovania plastov a faktory, ktoré ju ovplyvňujú
Charakteristickým znakom termoplastov je, že po zahriatí expandujú a po ochladení sa zmršťujú. Po natlakovaní sa samozrejme zmenší aj objem. V procese vstrekovania sa roztavený plast najskôr vstrekuje do dutiny formy. Po dokončení plnenia sa roztavený materiál ochladí a stuhne. Keď sa plastový diel vyberie z formy, zmrští sa. Toto zmršťovanie sa nazýva formovacie zmršťovanie. Počas doby od vybratia plastového dielu z formy po stabilizáciu sa veľkosť ešte mierne zmení. Jednou zmenou je pokračujúce zmršťovanie, ktoré sa nazýva post-zmršťovanie. Ďalšou zmenou je, že niektoré hygroskopické plasty sa rozťahujú v dôsledku absorpcie vlhkosti. Napríklad, keď je obsah vlhkosti nylonu 610 3 %, nárast veľkosti je 2 %; keď je obsah vlhkosti nylonu 66 vystuženého sklenenými vláknami 40 %, nárast veľkosti je 0,3 %. Hlavným faktorom je však zmršťovanie výlisku. V súčasnosti metóda na určenie miery zmrštenia rôznych plastov (zmrštenie po formovaní + dodatočné zmrštenie) vo všeobecnosti odporúča ustanovenia DIN16901 v nemeckej národnej norme. To znamená, že sa vypočíta ako rozdiel medzi veľkosťou dutiny formy pri 23 stupňoch ± 0,1 stupňa a zodpovedajúcou veľkosťou plastovej časti meranou pri 23 stupňoch a 50 ± 5 % relatívnej vlhkosti po 24 hodinách formovania.
Miera zmrštenia S je vyjadrená nasledujúcim vzorcom: S={(D-M)/D}×100 %(1)
Kde: S-miera zmrštenia; D-veľkosť formy; M-veľkosť plastovej časti.
Ak sa dutina formy vypočíta na základe známej veľkosti plastovej časti a rýchlosti zmrštenia materiálu, potom D=M/(1-S). Na zjednodušenie výpočtu pri návrhu formy sa na výpočet veľkosti formy vo všeobecnosti používa nasledujúci vzorec:
D=M+MS(2)
Ak je potrebný presnejší výpočet, použije sa nasledujúci vzorec: D=M+MS+MS2(3)
Pri určovaní miery zmrštenia je však možné použiť iba približnú hodnotu, pretože skutočná miera zmrštenia je ovplyvnená mnohými faktormi. Preto použitie vzorca (2) na výpočet veľkosti dutiny môže v zásade spĺňať požiadavky. Pri výrobe formy sa dutina spracováva podľa dolnej odchýlky a jadro sa spracováva podľa hornej odchýlky, aby bolo možné v prípade potreby vykonať príslušné orezanie.
Hlavným dôvodom, prečo je ťažké presne určiť mieru zmrštenia, je to, že miera zmrštenia rôznych plastov nie je pevná hodnota, ale rozsah. Pretože miera zmrštenia toho istého materiálu vyrobeného v rôznych továrňach je odlišná, dokonca aj rýchlosť zmrštenia toho istého materiálu vyrobeného rôznymi šaržami tej istej továrne je odlišná. Mold Master WeChat: mojuren Preto môže každá továreň poskytnúť používateľom iba rozsah zmršťovania plastov vyrobených v továrni. Po druhé, skutočná miera zmrštenia počas procesu tvarovania je tiež ovplyvnená faktormi, ako je tvar plastového dielu, štruktúra formy a podmienky tvarovania. Nasleduje úvod do vplyvu týchto faktorov.
Obrázok
Tvar plastového dielu
Pre hrúbku steny tvarovaného dielu je rýchlosť zmrštenia vo všeobecnosti väčšia, pretože čas chladenia hrubej steny je dlhší, ako je znázornené na obrázku 1. Pre všeobecné plastové diely, keď je rozdiel medzi rozmerom L v smere toku taveniny a rozmerom W kolmým na smer toku taveniny veľký, rozdiel v rýchlosti zmrštenia je tiež veľký. Z hľadiska vzdialenosti toku taveniny je tlaková strata časti vzdialenej od vtoku veľká, takže miera zmrštenia je tam tiež väčšia ako v časti blízko vtoku. Pretože tvary ako rebrá, otvory, výstupky a rezy majú odolnosť proti zmršťovaniu, miera zmršťovania týchto častí je malá.
Štruktúra formy
Tvar brány tiež ovplyvňuje rýchlosť zmršťovania. Pri použití malej brány sa rýchlosť zmrštenia plastovej časti zvyšuje, pretože brána stuhne pred koncom udržiavania tlaku. Štruktúra chladiaceho okruhu vo vstrekovacej forme je tiež kľúčom pri konštrukcii formy. Ak chladiaci okruh nie je správne navrhnutý, dôjde v dôsledku nerovnomernej teploty plastového dielu k rozdielu v zmrštení, čo vedie k tomu, že veľkosť plastového dielu je mimo tolerancie alebo sa zdeformuje. V tenkostenných dieloch je vplyv rozloženia teploty formy na zmršťovanie zreteľnejší.
Obrázok
Podmienky formovania
Teplota valca: Keď je teplota valca (teplota plastu) vysoká, prenos tlaku je lepší a sila zmršťovania sa znižuje. Keď sa však použije malá brána, zmrštenie je stále veľké, pretože brána tuhne skoro. V prípade hrubých-plastových dielov, aj keď je teplota valca vysoká, je zmrštenie stále veľké.
Kŕmenie: V podmienkach formovania sa snažte znížiť kŕmenie, aby ste udržali veľkosť plastovej časti stabilnú. Nedostatočné kŕmenie však nedokáže udržať tlak, čím sa zvýši aj zmršťovanie.
Vstrekovací tlak: Vstrekovací tlak je faktor, ktorý má väčší vplyv na zmršťovanie, najmä prídržný tlak po naplnení. Vo všeobecnosti, keď je tlak vysoký, zmrštenie je malé kvôli vysokej hustote materiálu.
Rýchlosť vstrekovania: Rýchlosť vstrekovania má malý vplyv na zmršťovanie. Avšak v prípade tenkostenných plastových dielov alebo veľmi malých brán a pri použití vystužených materiálov je zmrštenie malé, keď sa rýchlosť vstrekovania zvýši.
Teplota formy: Vo všeobecnosti je zmrštenie väčšie, keď je teplota formy vyššia. V prípade tenkostenných plastových dielov však platí, že čím vyššia je teplota formy, tým menší je prietokový odpor taveniny a tým menšia je miera zmršťovania.
Formovací cyklus: Neexistuje žiadny priamy vzťah medzi formovacím cyklom a rýchlosťou zmršťovania. Je však potrebné poznamenať, že keď sa cyklus formovania zrýchli, teplota formy, teplota taveniny atď. sa nevyhnutne zmení, čo tiež ovplyvní zmenu rýchlosti zmršťovania. Pri skúšaní materiálov by sa tvarovanie malo vykonávať podľa lisovacieho cyklu určeného požadovaným výkonom a mala by sa kontrolovať veľkosť plastových častí. Nasleduje príklad použitia tejto formy na testovanie rýchlosti zmrštenia plastu. Vstrekovací stroj: zvieracia sila 70t priemer skrutky Φ35mm rýchlosť skrutky 80ot./min podmienky formovania: maximálny vstrekovací tlak 178MPa teplota valca 230 (225-230-220-210) stupeň 240 (235-240-230-220) stupeň 250 (26045-250) stupeň (225-260-250-240) stupeň rýchlosť vstrekovania 57cm3/s doba vstrekovania 0,44-0,52s doba výdrže 6,0s doba chladenia 15,0s
Obrázok
Veľkosť formy a výrobná tolerancia
Okrem výpočtu základnej veľkosti pomocou vzorca D=M(1+S) má veľkosť spracovania dutiny formy a jadra tiež problém s toleranciou spracovania. Podľa konvencie je tolerancia spracovania formy 1/3 tolerancie plastovej časti. Vzhľadom na rozdiely v rozsahu zmršťovania a stability plastov je však potrebné najskôr racionálne určiť rozmerovú toleranciu plastových dielov tvorených rôznymi plastmi. To znamená, že rozmerová tolerancia plastových dielov tvorených plastmi s väčším rozsahom zmrštenia alebo slabou stabilitou zmrštenia by mala byť väčšia. V opačnom prípade sa môže objaviť veľké množstvo odpadových produktov s nadmernými rozmermi. Z tohto dôvodu majú krajiny špeciálne formulované národné normy alebo priemyselné normy pre rozmerovú toleranciu plastových dielov. Čína tiež sformulovala ministerské profesionálne štandardy. Väčšina z nich však nemá zodpovedajúce rozmerové tolerancie pre dutiny formy. Nemecká národná norma konkrétne formuluje normu DIN16901 pre rozmerovú toleranciu plastových dielov a zodpovedajúcu normu DIN16749 pre rozmerovú toleranciu dutín foriem. Táto norma má vo svete veľký vplyv a môže byť použitá ako referencia pre priemysel plastových foriem. Magazín Mold People WeChat, prvý v tomto odvetví!
O rozmerovej tolerancii a dovolenej odchýlke plastových dielov
Aby bolo možné primerane určiť rozmerovú toleranciu plastových dielov tvorených materiálmi s rôznymi charakteristikami zmršťovania, norma zavádza pojem rozdiel v zmrašťovaní výlisku △VS.
△VS＝VSR_VST(4)
Kde: VS – Rozdiel v zmrštení pri výlisku VSR – Rýchlosť zmršťovania výlisku v smere toku taveniny VST – Rýchlosť zmršťovania výlisku v smere kolmom na tok taveniny.
Podľa hodnoty △VS plastu sú charakteristiky zmršťovania rôznych plastov rozdelené do 4 skupín. Skupina s najmenšou hodnotou △VS je skupina s vysokou-presnosťou a tak ďalej, skupina s najväčšou hodnotou △VS je skupina s nízkou-presnosťou. Podľa základných rozmerov sa zostavuje presná technika, tolerančné skupiny 110, 120, 130, 140, 150 a 160. Stanovuje sa tiež, že rozmerové tolerancie plastových dielov tvorených plastmi s najstabilnejšími charakteristikami zmršťovania možno vybrať zo skupín 110, 120 a 130.
Rozmerové tolerancie plastových dielov tvorených plastmi so stredne stabilnými charakteristikami zmršťovania sa vyberajú zo skupín 120, 130 a 140. Ak sa rozmerové tolerancie plastových dielov tvorených týmto typom plastu vyberú zo skupiny 110, možno vyrobiť veľké množstvo plastových dielov s mimo--rozmermi tolerancie. Rozmerové tolerancie plastových dielov tvorených plastmi so zlými charakteristikami zmršťovania sú 130, 140 a 150 skupín.
Rozmerové tolerancie plastových dielov tvorených plastmi s najhoršími charakteristikami zmršťovania sú 140, 150 a 160 skupín. Pri používaní tejto tolerančnej tabuľky by ste mali venovať pozornosť aj nasledujúcim bodom. Všeobecné tolerancie v tabuľke sa používajú pre rozmerové tolerancie, ktoré neuvádzajú tolerancie.
Tolerancie s priamymi odchýlkami sa používajú na označenie tolerančných pásiem pre rozmery plastových dielov. Hornú a dolnú odchýlku môže určiť projektant. Napríklad, ak je tolerančné pásmo 0,8 mm, je možné zvoliť nasledujúce horné a dolné odchýlky . 0.0;-0,8;±0,4;-0,2;-0,5 atď. V každej skupine tolerancie sú dve skupiny hodnôt tolerancie, A a B. Medzi nimi je A veľkosť tvorená kombináciou častí formy, čo zvyšuje chybu spôsobenú nedostatočnou tesnosťou v spoji častí formy.
Táto pridaná hodnota je 0,2 mm. Medzi nimi je B veľkosť priamo určená časťami formy. Presná technológia je súbor tolerančných hodnôt špeciálne stanovených pre plastové diely s vysokými požiadavkami na presnosť. Pred použitím tolerancií plastových dielov musíte najprv vedieť, ktoré skupiny tolerancií sa vzťahujú na použité plasty.
