Znajomość procesu formowania wtryskowego ABS
Wstęp:Tworzywo ABS jest jednym z podstawowych surowców do produkcji kosmetycznych wyrobów z tworzyw sztucznych. Zapewnia dobrą sztywność, twardość i płynność przetwarzania, a także wysoką wytrzymałość. W opakowaniach kosmetycznych jest powszechnie stosowany na zakrętki do butelek, rękawy naramienne butelek, skorupy pudełek na szminki itp. W artykule przedstawiono wiedzę na temat tworzywa ABS i technologii jego przetwarzania poprzez formowanie wtryskowe.
Plastik ABS
ABS, czyli akrylonitryl-butadien-styren, to terpolimer składający się z monomerów akrylonitrylu, butadienu i styrenu. Zmienianie proporcji tych trzech monomerów skutkuje ABS o różnych właściwościach i temperaturach topnienia. ABS o różnych właściwościach płynięcia lub ABS zmieszany z innymi tworzywami sztucznymi lub dodatkami może jeszcze bardziej rozszerzyć jego zastosowania i właściwości użytkowe, prowadząc do takich gatunków, jak wysoko-udarowy,-odporny na ciepło,-ognioodporny, przezroczysty, wzmocniony i pokrywający-gatunek.
1. Suszenie tworzyw sztucznych
Tworzywo ABS charakteryzuje się znaczną higroskopijnością i wrażliwością na wilgoć. Odpowiednie suszenie i podgrzewanie przed obróbką nie tylko eliminuje defekty powierzchni, takie jak wzory „fajerwerków”, bąbelki i srebrne smugi spowodowane przez parę wodną, ale także wspomaga plastyfikację plastiku i redukuje plamy powierzchniowe i ślady płynięcia na częściach.
Warunki suszenia przed iniekcją: W suchą zimę suszyć w temperaturze 75-80 stopni przez 2-3 godziny; w wilgotne lato/porę deszczową suszyć w temperaturze 80-90 stopni przez 4-8 godzin. W przypadku części wymagających szczególnie doskonałego połysku lub części skomplikowanych czas schnięcia należy wydłużyć do 8-16 godzin. Zamglenie powierzchni spowodowane śladową wilgocią jest często pomijanym problemem. Najlepiej jest zmodyfikować lej maszyny w suszarkę na gorące powietrze, aby zapobiec ponownemu wchłanianiu wilgoci przez wysuszony ABS. Jednakże takie leje zasypowe wymagają ścisłego monitorowania wilgotności, aby zapobiec przegrzaniu materiału podczas nieoczekiwanych przerw w produkcji.
2. Temperatura wtrysku
Zależność między temperaturą a lepkością stopu w przypadku ABS różni się od innych tworzyw amorficznych. Podczas topienia spadek lepkości wraz ze wzrostem temperatury jest w rzeczywistości bardzo mały. Po osiągnięciu temperatury plastyfikacji (odpowiedni zakres przetwarzania, np. 220-250 stopni), ślepy wzrost temperatury doprowadzi do degradacji termicznej ABS (który ma ograniczoną odporność na ciepło), zwiększenia lepkości stopu, utrudnienia wtrysku i zmniejszenia właściwości mechanicznych części.
Dlatego też, chociaż temperatura wtrysku ABS jest wyższa niż w przypadku tworzyw sztucznych takich jak polistyren, to nie ma on tak szerokiego zakresu wzrostu temperatury. Na niektórych wtryskarkach ze słabą kontrolą temperatury, po wyprodukowaniu określonej ilości części ABS, w częściach często pojawiają się żółte lub brązowe zwęglone cząstki, które są trudne do usunięcia metodami takimi jak przepłukanie nowym materiałem. Powodem jest to, że ABS zawiera butadien. Kiedy cząsteczki tworzywa sztucznego mocno przylegają do powierzchni zwojów ślimaka, które są trudne do spłukiwania w wyższych temperaturach i są wystawione na długotrwałe działanie wysokiej temperatury, ulegają degradacji i karbonizacji. Ponieważ praca w wyższych temperaturach może powodować problemy z ABS, konieczne jest ograniczenie temperatur w strefie beczki. Oczywiście odpowiednie temperatury różnią się dla różnych typów i składów ABS. W przypadku maszyn z tłokiem-utrzymuj temperaturę cylindra na poziomie 180-230 stopni; do maszyn śrubowych, 160-220 stopni.
Szczególnie ważne jest, aby pamiętać, że ze względu na stosunkowo wysoką temperaturę przetwarzania ABS, jest on wrażliwy na zmiany różnych parametrów procesu. Dlatego kontrola temperatury w przedniej części lufy i dyszy jest kluczowa. Praktyka pokazuje, że nawet drobne zmiany w tych sekcjach znajdą odzwierciedlenie w częściach. Większe wahania temperatury mogą prowadzić do defektów, takich jak linie spawów, słaby połysk, wypływki, sklejanie i odbarwienia.
3. Ciśnienie wtrysku
Stop ABS ma wyższą lepkość niż polistyren lub modyfikowany polistyren, dlatego zazwyczaj stosuje się wyższe ciśnienie wtrysku. Oczywiście nie wszystkie części ABS wymagają wysokiego ciśnienia; w przypadku małych, prostych części o grubych-ścianach można zastosować niższe ciśnienie. Podczas wtryskiwania ciśnienie wnęki w momencie uszczelniania bramy często decyduje o jakości powierzchni i stopniu defektów srebrnych smug. Zbyt niskie ciśnienie prowadzi do dużego skurczu i większego ryzyka oddzielenia się tworzywa sztucznego od powierzchni wnęki, powodując zmętnienie powierzchni. Zbyt wysokie ciśnienie zwiększa tarcie pomiędzy tworzywem sztucznym a powierzchnią wnęki, powodując przywieranie.
4. Prędkość wtrysku
Średnie prędkości wtrysku generalnie dają dobre wyniki w przypadku ABS. Gdy prędkość jest zbyt duża, tworzywo sztuczne może się przypalić lub rozłożyć, wydzielając gazy, co prowadzi do defektów, takich jak linie spawów, słaby połysk i zaczerwienienie w pobliżu przewężki. Jednakże w przypadku cienkościennych- i skomplikowanych części należy zapewnić odpowiednio dużą prędkość wtrysku, w przeciwnym razie napełnianie może być trudne.
5. Temperatura formy
ABS ma stosunkowo wysokie temperatury formowania, więc temperatura formy jest również stosunkowo wysoka. Zwykle ustawiaj temperaturę formy na 75-85 stopni. W przypadku części o dużej powierzchni rzutowanej stała temperatura połowy formy powinna wynosić 70-80 stopni, a temperatura połowy formy ruchomej powinna wynosić 50-60 stopni. W przypadku dużych, złożonych, cienkościennych części należy rozważyć profesjonalne podgrzanie formy. Aby skrócić czas cyklu i utrzymać stosunkowo stabilną temperaturę formy, po wyrzuceniu części, można zastosować metody takie jak zimna woda, gorąca woda lub inne mechaniczne zaklejanie, aby zrekompensować czas chłodzenia/zestalania pierwotnie spędzony w gnieździe.
6. Kontrola wielkości strzału
Podczas wtryskiwania ABS do maszyn ogólnych wielkość wtrysku często wynosi tylko około 75% standardowej wydajności. Aby poprawić jakość części, stabilność wymiarową, połysk powierzchni i jednolitość koloru, zaleca się stosowanie wielkości wtrysku wynoszącej około 50% wydajności znamionowej.
7. Właściwości
Właściwości ogólne
Wygląd: zazwyczaj nieprzezroczyste granulki w kolorze kości słoniowej-. Nie-toksyczny, bezwonny, o niskiej nasiąkliwości, pozwala barwić produkty na różne odcienie i osiągać wysoki połysk powyżej 90%. ABS dobrze łączy się z innymi materiałami, co ułatwia drukowanie powierzchniowe, powlekanie i galwanizację. Indeks tlenu wynosi 18,2; jest to polimer palny, wydzielający żółty płomień i czarny dym, zwęglany bez kapania, a podczas spalania wydziela charakterystyczny zapach cynamonu. ABS to żywica o doskonałych ogólnych parametrach, oferująca dobrą udarność i twardość powierzchni w szerokim zakresie temperatur. Jego temperatura ugięcia pod wpływem ciepła jest znacznie wyższa niż PA i PVC i ma dobrą stabilność wymiarową.
Właściwości mechaniczne
ABS ma doskonałe właściwości mechaniczne i bardzo dobrą udarność, co pozwala na stosowanie go w stosunkowo niskich temperaturach w zimnym otoczeniu. Nawet jeśli część ABS ulegnie uszkodzeniu pod wpływem siły, zwykle jest to uszkodzenie spowodowane rozciąganiem, a nie uderzeniem. Jego odporność na zużycie jest lepsza niż w przypadku wielu innych tworzyw sztucznych. Ma stabilność wymiarową i dobrą odporność na olej, nadaje się do łożysk przy średnim obciążeniu i prędkości. Jego pełzanie jest większe niż PSF i PC, ale mniejsze niż PA i POM. Jego wytrzymałość na zginanie i ściskanie należy do gorszych w przypadku tworzyw sztucznych. Na jego właściwości mechaniczne istotny wpływ ma temperatura.
Właściwości termiczne
ABS jest amorficznym polimerem o niewyraźnej temperaturze topnienia. Lepkość stopu jest stosunkowo wysoka, płynność jest słaba. Odporność na warunki atmosferyczne jest较差; Ekspozycja na promieniowanie UV może powodować przebarwienia. Temperatura ugięcia pod wpływem ciepła wynosi 70-107 stopni (około 85 stopni), a po wyżarzaniu można ją zwiększyć o około 10 stopni. Jest wrażliwy zarówno na temperaturę, jak i szybkość ścinania. ABS może nadal wykazywać wytrzymałość w temperaturze -40 stopni i może być stosowany długoterminowo w zakresie temperatur od -40 stopni do 85 stopni.
Właściwości elektryczne
ABS ma doskonałe właściwości izolacji elektrycznej, na które nie ma wpływu temperatura, wilgotność ani częstotliwość, dzięki czemu można go stosować w większości środowisk.
Odporność na środowisko
Na ABS nie ma wpływu woda, sole nieorganiczne, zasady, alkohole, rozpuszczalniki węglowodorowe ani wiele kwasów. Jest jednak rozpuszczalny w ketonach, aldehydach i chlorowanych węglowodorach. Narażenie na lodowaty kwas octowy, oleje roślinne itp. może z czasem spowodować pękanie naprężeniowe.