[Pegatinas científicas] Proceso de moldeo por inyección de 5 plásticos generales

Polipropileno (PP)
proceso de moldeo por inyección

El PP se conoce comúnmente como polipropileno, debido a su buen rendimiento antirrotura, también se le llama "100% plástico". El PP es un termoplástico semitransparente y semicristalino con alta resistencia, buen aislamiento, baja absorción de agua, alta temperatura de distorsión térmica, baja densidad y alta cristalinidad. Los rellenos modificados suelen incluir fibras de vidrio, rellenos minerales y cauchos termoplásticos.
La fluidez del PP para diferentes propósitos es bastante diferente, y el PP caudal generalmente utilizado está entre ABS y PC.

1. Procesamiento de plástico

El PP puro es de color blanco marfil translúcido y se puede teñir en varios colores. Para el teñido de PP, solo se puede utilizar masterbatch de color en máquinas de moldeo por inyección generales. En algunas máquinas existen elementos plastificantes independientes que refuerzan el efecto de mezcla y también se pueden teñir con tóner. Los productos utilizados al aire libre generalmente están rellenos de estabilizadores UV y negro de carbón. La proporción de uso de materiales reciclados no debe exceder el 15%, de lo contrario provocará caída de resistencia y descomposición y decoloración. Generalmente, no se requiere ningún tratamiento de secado especial antes del procesamiento de inyección de PP.

2. Selección de máquina de moldeo por inyección

No existen requisitos especiales para la selección de máquinas de moldeo por inyección. Porque el PP tiene alta cristalinidad. Se requiere una máquina de moldeo por inyección por computadora con mayor presión de inyección y control de múltiples etapas. La fuerza de sujeción se determina generalmente en 3800t/m2 y el volumen de inyección es del 20% al 85%.

3. Diseño de moldes y puertas

La temperatura del molde es de 50-90℃ y la temperatura alta del molde se utiliza para requisitos de tamaño más altos. La temperatura del núcleo es más de 5℃ más baja que la temperatura de la cavidad, el diámetro del corredor es de 4 a 7 mm, la longitud de la compuerta de la aguja es de 1 a 1,5 mm y el diámetro puede ser tan pequeño como 0,7 mm. La longitud de la compuerta del borde es lo más corta posible, aproximadamente 0,7 mm, la profundidad es la mitad del espesor de la pared y el ancho es el doble del espesor de la pared, y aumentará gradualmente con la longitud del flujo de fusión en la cavidad. El molde debe tener buena ventilación. El orificio de ventilación tiene entre 0,025 mm y 0,038 mm de profundidad y 1,5 mm de espesor. Para evitar marcas de contracción, utilice boquillas grandes y redondas y guías circulares, y el espesor de las nervaduras debe ser pequeño (por ejemplo, 50-60% del espesor de la pared). El espesor de los productos fabricados con homopolímero PP no debe superar los 3 mm, de lo contrario se producirán burbujas (los productos de pared gruesa sólo pueden utilizar copolímero PP).

4. Temperatura de fusión

El punto de fusión del PP es de 160-175°C y la temperatura de descomposición es de 350°C, pero el ajuste de temperatura durante el procesamiento de inyección no puede superar los 275°C y la temperatura de fusión es mejor a 240°C.

5. Velocidad de inyección

Para reducir la tensión interna y la deformación, se debe seleccionar la inyección a alta velocidad, pero algunos grados de PP y moldes no son adecuados (aparecen burbujas y líneas de gas). Si la superficie estampada aparece con rayas claras y oscuras difundidas por la compuerta, se debe utilizar inyección a baja velocidad y una temperatura del molde más alta.

6. Contrapresión de fusión

Se puede utilizar contrapresión adhesiva de fusión de 5 barras y la contrapresión del material de tóner se puede ajustar adecuadamente.

7. Inyección y retención de presión

Utilice una presión de inyección más alta (1500-1800 bar) y una presión de mantenimiento (aproximadamente el 80% de la presión de inyección). Cambie a una presión de retención de aproximadamente el 95 % de la carrera completa y utilice un tiempo de retención más prolongado.

8. Posprocesamiento de productos

Para evitar la contracción y deformación causadas por la poscristalización, los productos generalmente necesitan remojarse en agua caliente.

Polietileno (PE)
proceso de moldeo por inyección

El PE es una materia prima cristalina con higroscopicidad extremadamente baja, no más del 0,01% , por lo que no es necesario secarlo antes del procesamiento. La cadena molecular de PE tiene buena flexibilidad, pequeña fuerza entre enlaces, Baja viscosidad de fusión y excelente fluidez . Por lo tanto, se pueden formar productos de paredes delgadas y de proceso largo sin una presión demasiado alta durante el moldeo. La tasa de contracción del PE es amplia, el valor de contracción es grande y la direccionalidad es obvia. La tasa de contracción del LDPE es de aproximadamente el 1,22% y la tasa de contracción del HDPE es de aproximadamente el 1,5%. Por lo tanto, es fácil de deformar y deformar, y las condiciones de enfriamiento del molde tienen una gran influencia en la contracción. Por lo tanto, se debe controlar la temperatura del molde para mantener un enfriamiento uniforme y estable.
La capacidad de cristalización del PE es alta y la temperatura del molde tiene una gran influencia en el estado de cristalización de las piezas de plástico. La temperatura del molde es alta, el enfriamiento de la masa fundida es lento, la cristalinidad de la pieza de plástico es alta y la resistencia también es alta.
El punto de fusión del PE no es alto, pero la capacidad calorífica específica es grande, por lo que aún necesita consumir más calor durante la plastificación. Por lo tanto, se requiere que el dispositivo plastificante tenga una gran potencia de calentamiento para mejorar la eficiencia de producción.
El rango de temperatura de ablandamiento del PE es pequeño y la masa fundida es fácil de oxidar. Por lo tanto, se debe evitar al máximo el contacto entre la masa fundida y el oxígeno durante el proceso de moldeo, para no reducir la calidad de las piezas de plástico.
Las piezas de PE son suaves y fáciles de desmoldar, por lo que cuando las piezas de plástico tienen ranuras poco profundas, se pueden desmoldar fuertemente.
La propiedad no newtoniana de la masa fundida de PE no es obvia, el cambio de la velocidad de corte tiene poca influencia en la viscosidad y la influencia de la temperatura en la viscosidad de la masa fundida de PE también es pequeña.
La velocidad de enfriamiento del PE fundido es lenta, por lo que debe enfriarse lo suficiente. El molde debería tener un mejor sistema de enfriamiento.
Si la masa fundida de PE se alimenta directamente desde el puerto de alimentación durante la inyección, se debe aumentar la tensión y aumentar significativamente la contracción desigual y la direccionalidad. Por lo tanto, se debe prestar atención a la selección de los parámetros del puerto de alimentación.
La temperatura de moldeo del PE es relativamente amplia. En estado fluido, una pequeña fluctuación de temperatura no tiene ningún efecto sobre el moldeo por inyección.
El PE tiene una buena estabilidad térmica, generalmente no hay un fenómeno de descomposición evidente por debajo de los 300 grados y no tiene ningún efecto sobre la calidad.

1. Las principales condiciones de moldeo de PE
Temperatura del barril:
La temperatura del barril está relacionada principalmente con la densidad del PE y el tamaño del caudal de fusión, además del tipo y rendimiento de la máquina de moldeo por inyección y la forma de la pieza de plástico de primera clase. Dado que el PE es un polímero cristalino, los granos de cristal tienen que absorber una cierta cantidad de calor durante la fusión, por lo que la temperatura del barril debe ser 10 grados más alta que su punto de fusión. Para LDPE, la temperatura del cañón se controla a 140-200°C, la temperatura del cañón de HDPE se controla a 220°C, la parte trasera del cañón toma el valor mínimo y el extremo delantero toma el valor máximo.
Temperatura del molde:
La temperatura del molde tiene un mayor impacto en la cristalización de las piezas plásticas. Alta temperatura del molde, alta cristalinidad de fusión, alta resistencia, pero la contracción también aumentará. Generalmente, la temperatura del molde de LDPE se controla entre 30°C y 45°C, mientras que la temperatura de HDPE es correspondientemente más alta entre 10 y 20°C.
Presiune de inyecție:
Aumentar la presión de inyección es beneficioso para el llenado de la masa fundida. Debido a que la fluidez del PE es muy buena, además de los productos de paredes delgadas y esbeltos, se debe seleccionar con cuidado una presión de inyección más baja. La presión general de inyección es de 50-100 MPa. La forma es sencilla. Para piezas de plástico más grandes detrás de la pared, la presión de inyección puede ser menor y viceversa.

Cloruro de polivinilo (PVC)
proceso de moldeo por inyección

1. Rango de aplicación típico

Tuberías de suministro de agua, tuberías domésticas, paneles de pared de casas, carcasas de máquinas comerciales, envases de productos electrónicos, equipos médicos, envases de alimentos, etc.

2. Propiedades químicas y físicas

El material de PVC es un material no cristalino. En el uso real, los materiales de PVC a menudo añaden estabilizadores, lubricantes, agentes de procesamiento auxiliares, pigmentos, agentes de resistencia al impacto y otros aditivos. El material de PVC tiene no inflamabilidad, alta resistencia, resistencia a la intemperie y excelente estabilidad geométrica.
El PVC tiene una fuerte resistencia a oxidantes, agentes reductores y ácidos fuertes. Sin embargo, puede corroerse con ácidos oxidantes concentrados como el ácido sulfúrico concentrado y el ácido nítrico concentrado y no es adecuado para el contacto con hidrocarburos aromáticos e hidrocarburos clorados.
La temperatura de fusión del PVC durante el procesamiento es un parámetro de proceso muy importante. Si este parámetro no es apropiado, causará el problema de la descomposición del material. Las características de flujo del PVC son bastante pobres y su rango de proceso es muy estrecho. En particular, el material de PVC de alto peso molecular es más difícil de procesar (este tipo de material generalmente necesita agregar lubricante para mejorar las características de flujo), por lo que generalmente se utiliza material de PVC con un peso molecular pequeño. La tasa de contracción del PVC es bastante baja, generalmente 0,2~0,6%.

3. Condiciones del proceso de moldeo por inyección

1. Tratamiento de secado: normalmente no se requiere ningún tratamiento de secado.
2. Temperatura de fusión: 185~205℃ Temperatura del molde: 20~50℃.
3. Presión de inyección: hasta 1500 bar.
4. Presión de retención: hasta 1000 bar.
5. Velocidad de inyección: Para evitar la degradación del material, generalmente se utiliza una velocidad de inyección considerable.
6. Corredores y puertas: se pueden utilizar todas las puertas convencionales. Si procesa piezas más pequeñas, es mejor utilizar puertas de punta fina o puertas sumergidas; para piezas más gruesas, es mejor utilizar puertas de ventilador. El diámetro mínimo de las puertas de punta de aguja o de las puertas sumergidas debe ser de 1 mm; el espesor de las puertas sectoriales no debe ser inferior a 1 mm.
7. Propiedades químicas y físicas: El PVC rígido es uno de los materiales plásticos más utilizados.

Poliestireno (PS)
proceso de moldeo por inyección

1. Rango de aplicación típico

Embalaje de productos, enseres domésticos (vajilla, bandejas, etc.), eléctricos (contenedores transparentes, difusores de fuentes luminosas, películas aislantes, etc.).

2. Propiedades químicas y físicas

La mayoría de los PS comerciales son materiales transparentes y no cristalinos. El PS tiene muy buena estabilidad geométrica, estabilidad térmica, características de transmisión óptica, características de aislamiento eléctrico y una tendencia muy pequeña a absorber humedad. Puede resistir el agua y los ácidos inorgánicos diluidos, pero puede corroerse con ácidos oxidantes fuertes como el ácido sulfúrico concentrado y puede hincharse y deformarse en algunos disolventes orgánicos. La contracción típica está entre el 0,4 y el 0,7%.

3. Condiciones del proceso de moldeo por inyección

1. Tratamiento de secado: A menos que se almacene incorrectamente, generalmente no se requiere tratamiento de secado. Si se requiere secado, las condiciones de secado recomendadas son 80°C durante 2 a 3 horas.
2. Temperatura de fusión: 180~280℃. Para materiales ignífugos, el límite superior es 250°C.
3. Temperatura del molde: 40~50℃.
4. Presión de inyección: 200~600 bar.
4. Velocidad de inyección: Se recomienda utilizar una velocidad de inyección rápida.
5. Corredores y puertas: se pueden utilizar todos los tipos de puertas convencionales.

ABS
proceso de inyección

1. Aplicaciones típicas:
Automóviles (paneles de instrumentos, trampillas para herramientas, cubiertas de ruedas, cajas de espejos, etc.), frigoríficos, herramientas de alta resistencia (secadores de pelo, licuadoras, procesadores de alimentos, cortadoras de césped, etc.), teléfonos, carcasas, teclados de máquinas de escribir, vehículos de entretenimiento como carritos de golf y trineos a reacción.

2. Propiedades químicas y físicas

El ABS se sintetiza a partir de tres monómeros químicos: acrilonitrilo, butadieno y estireno. Cada monómero tiene características diferentes: el acrilonitrilo tiene alta resistencia, estabilidad térmica y estabilidad química; el butadieno tiene tenacidad y resistencia al impacto; el estireno tiene fácil procesamiento, alta suavidad y alta resistencia. Desde el punto de vista morfológico, el ABS es un material amorfo.
La polimerización de los tres monómeros produce un terpolímero con dos fases, una es la fase continua del estireno-acrilonitrilo y la otra es la fase dispersa del caucho de polibutadieno. Las características del ABS dependen principalmente de la proporción de los tres monómeros y de la estructura molecular en las dos fases. Esto permite una gran flexibilidad en el diseño del producto y se han producido en el mercado cientos de materiales ABS de diferentes calidades. Estos materiales de diferente calidad proporcionan características diferentes, como resistencia al impacto media a alta, acabado bajo a alto y características de distorsión a alta temperatura.
El material ABS tiene un procesamiento súper fácil, características de apariencia, baja fluencia y excelente estabilidad dimensional, así como alta resistencia al impacto.

3. Condiciones del proceso de moldeo por inyección

1. Tratamiento de secado: El material ABS es higroscópico y requiere un tratamiento de secado antes del procesamiento. La condición de secado recomendada es de al menos 2 horas a 80~90℃. La temperatura del material debe ser inferior al 0,1%.
2. Temperatura de fusión: 210~280℃; temperatura recomendada: 245℃.
Temperatura del molde: 25~70℃. (Mold temperature will affect the finish of plastic parts, lower temperature will result in lower finish).
3. Presión de inyección: 500~1000bar.
4. Velocidad de inyección: velocidad media a alta.