Guía de inyección de polipropileno
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Guía de inyección de polipropileno
Diseño de la pieza
El diseño de una pieza moldeada inyectada debe garantizar el rendimiento funcional sin inducir problemas de producción. Solicitar atención especial.
Espesor de la pared
Normalmente, el espesor de la pared se determina después de considerar los requisitos de resistencia estructural, estética y economía (incluidos los costos de material y producción). La pared es uniforme y para evitar cambios bruscos de espesor. De lo contrario, parte debilidad.
Refuerzos de diseño
Para conservar los costes de material, la rigidez estructural se puede obtener económicamente usando costillas, bridas de borde, y superficies contorneadas. De estos, los dos últimos son los preferidos porque control de la deformación, así como añadir rigidez forma.
Contracción
La contracción lineal del molde de las piezas moldeadas por inyección con un Polipropileno cargado con talco , variará de 0.5 a 1.5 % dependiendo en particular de la % de carga, , las condiciones de moldeo, el diseño de la pieza, parte del espesor de la pared, y la dirección del flujo.
Canales y puertas - Runners and Gates
En el caso de los corredores fríos, los diámetros típicos oscilan entre 4 y 7 mm. Se recomiendan matas redondas y corredores completos. Se pueden utilizar todos los tipos de puertas. Los diámetros típicos de la compuerta de pasador oscilan entre 1 y 1.5 mm, pero se pueden usar diámetros tan bajos como 0.7 mm. En el caso de la apertura de bordes, la profundidad mínima de la puerta debe ser la mitad del espesor de la pared y el ancho debe ser al menos el doble del espesor. Los corredores calientes pueden usarse fácilmente para moldear PP cargado con talco.
En general, las compuertas deben ubicarse de modo que el flujo de masa fundida sea de secciones gruesas a finas. La otra consideración importante es crear un patrón de llenado de cavidades lo más equilibrado posible para
Control óptimo de la contracción diferencial (alabeo). Un ejemplo de este problema es el bloqueo de centro de una parte rectangular, que causa deformaciones hacia arriba en esquinas opuestas y deformaciones hacia abajo en esquinas alternativas.
Tipo de puerta - Gates
Para minimizar esto, las puertas deben proporcionar tanto flujo en una dirección como sea posible. La apertura de flancos hacia abajo de la mitad a dos tercios del lado corto o la activación múltiple en una fila a lo largo de un borde o a lo largo de la línea central también es efectiva
Todos los diseños básicos de puertas se han utilizado con éxito en moldes diseñados para polipropileno. Las únicas restricciones básicas son las siguientes:
- El diámetro de la puerta (o área transversal equivalente) no debe ser inferior al 50% del espesor máximo de la pared. El diámetro mínimo de la puerta debe ser de 0.030 pulgadas.
- La longitud del terreno de la puerta no debe ser más de 0.040 pulgadas para minimizar la pérdida de presión del polímero fundido que fluye
- Todos los puntos de entrada de la compuerta deben reforzarse con "hoyuelos". Esto ayuda a la distribución del flujo de masa fundida y absorbe las tensiones del empaque, reduciendo la tendencia a la fragilidad.
Ubicación de la puertas - gates
En general, los gates deben ubicarse de modo que el flujo de masa fundida sea de secciones gruesas a finas. La otra consideración importante es crear un patrón de llenado de cavidades lo más equilibrado posible para un control óptimo de la contracción diferencial (warpage).
Para minimizar esto, las puertas deben proporcionar tanto flujo en una dirección como sea posible. La apertura de flancos hacia abajo de la mitad a dos tercios del lado corto o la activación múltiple en una fila a lo largo de un borde o a lo largo de la línea central también es efectiva.
Requisitos de la abrazadera
El factor de estimación de la abrazadera normal es de dos toneladas por pulgada cuadrada de área proyectada de la cavidad del molde. Sin embargo, se ha encontrado que las piezas con bisagras integrales requieren al menos 4-6 toneladas por pulgada cuadrada de área proyectada. Es preferible tener un factor de seguridad para este requisito para eliminar los problemas de calidad de producción.
Selección de maquina
El tamaño de la máquina que se utilizará está determinado por el volumen de plástico requerido para llenar la cavidad del molde. Es una buena práctica mantener el tamaño de disparo de la máquina entre 30 y 70 por ciento de la capacidad total. Un tamaño de disparo óptimo es entre 40 y 60 por ciento de la capacidad de la máquina.
Hay tres pautas generales para la selección del tornillo para una máquina de moldeo por inyección para ser usada con resinas PP:
Un mínimo de 20: 1 relación longitud / diámetro
Una relación de compresión entre 1.0: 1.20 y 1.0: 2.80
Uso de una válvula de retención de anillo deslizante con holguras de al menos 3,2 mm
Manejo y temperatura molde
El polipropileno no absorbe la humedad atmosférica, sin embargo las resinas rellenas y reforzadas pueden albergar la superficie humedad. Vuelva a sellar los recipientes abiertos tan pronto como sea posible. Evitar la condensación de la resina durante el frío. En el clima, el material se debe almacenar en recipientes sin abrir a temperatura ambiente durante al menos 24 horas.
Las temperaturas más altas del molde generalmente producen un mayor brillo en las piezas moldeadas para polipropileno con carga. Donde la apariencia no es importante, los moldes pueden correr lo más frío posible 10-27°C evitando solo la condensación en el molde. Para un mayor brillo, se deben usar temperaturas de 38-60 ° C.
Respiraderos (Vents)
Los respiraderos deben ubicarse en los extremos más lejanos de la pieza y en los puntos donde el aire pueda quedar atrapado. Los respiraderos suelen tener una profundidad de 1 mil durante las primeras 0.005 o 0.010 pulgadas, lo que hace que se quemen las 5 mil pulgadas en la extremidad del molde. Los pernos abatibles ligeramente aplanados en un lado también pueden servir como orificios de ventilación. Además, se pueden utilizar válvulas de vástago. En casos extremos, puede ser necesario evacuar el molde.
Pre-secado
Muchas resinas de polipropileno y aplicaciones no requieren un secado previo. Aplicaciones de apariencia crítica, uso de las reservas de resina más antiguas, o la transferencia de material de más frío a más cálido las condiciones de almacenamiento pueden hacer que el secado previo sea necesario. También se recomienda el secado previo siempre que se vea la separación de la humedad o la evacuación en las piezas moldeadas.
Las condiciones de secado recomendadas son de 1 a 2 horas a 180-220 ° F (82-104 ° C) con un deshumidificador , pero también se pueden usar secadores de aire caliente simples.
NO secar por más de 24 horas o decoloración y propiedades puede producirse deterioro.
Ajustes de la máquina
El polipropileno es una resina cristalina con baja viscosidad y características de enfriamiento rápido. Donde el diseño de moldes permite que se utilicen velocidades de inyección rápidas para maximizar la apariencia y limitar las tensiones moldeadas. Embalaje la presión debe mantenerse hasta que la compuerta se solidifique (o hasta que la pieza se solidifique por gotas calientes) o excesiva se producirán marcas de deformación y hundimiento. La velocidad moderada del tornillo, 50-100 RPM, y la contrapresión moderada, 50-100 psi, es apropiada para la mayoría de polipropileno cargado.
Trasero (tolva) 215-220 ° C; Intermedio 220-230 ° C; Frente 230-240 ° C; Boquilla 220-230 ° C
Temperatura del molde: 30-60 ° C
Presión :
Presión trasera 3.0-10 Bar
Ajuste de presión de inyección para controlar el peso y las dimensiones de la pieza
Presión de retención / empaque 30-50 bar
Cojin 5.0-8.0 mm
Velocidad:
velocidad de inyección Ajuste para controlar la apariencia
Condiciones de plastificación:
Se recomienda una velocidad de tornillo moderada de 40-70 RPM para resinas rellenas de mineral PP.
Diseños de tornillo
Se dispone de numerosos diseños de tornillos de plastificación para inyección moldeo de poliolefinas Sin embargo, dado que es imposible tener un tornillo diseñado para cada trabajo de moldeo, los tornillos de uso general son los más utilizados.
Cuanto menos profundos sean los canales de los tornillos, menor será el volumen de resina transportado a la punta del tornillo.
Boquilla - Nozzles
La boquilla puede tener un dispositivo de cierre positivo o puede estar abierta y depender de la congelación de la masa fundida en las áreas de la compuerta del molde para evitar que la resina fluya hacia la unidad de inyección. Algunas boquillas pueden estar conectadas a un dispositivo de control de temperatura para controlar la temperatura de fusión.
Temperaturas del barril
La máquina de moldeo debe configurarse para proporcionar una temperatura de fusión entre 220 y 240 ° C, con un objetivo de 230 ° C. El perfil de temperatura óptimo depende de muchas variables, como la relación entre la capacidad de la máquina y el tamaño del disparo, el diseño del tornillo, el diseño del molde y la pieza y el tiempo del ciclo. Los perfiles de temperatura inversa se usan ocasionalmente para compensar el diseño incorrecto de los tornillos, para reducir el amperaje de la máquina o los requisitos de torsión, y para compensar las máquinas con relaciones L / D cortas.
Mantener una temperatura de fusión uniforme dentro del rango recomendado es esencial para garantizar el rendimiento de las piezas y la combinación de colores para el acoplamiento de las piezas componentes. Las temperaturas de fusión en el extremo superior del rango recomendado pueden ser necesarias cuando se procesan partes de paredes delgadas, partes difíciles de rellenar, piezas con compuertas muy pequeñas y piezas con flujos largos.
Las temperaturas de fusión excesivas pueden provocar una degradación térmica y una pérdida de rendimiento, propiedades y estética.
Las temperaturas de procesamiento más bajas reducen el riesgo de degradación térmica y acortan el tiempo de enfriamiento necesario. Sin embargo, las temperaturas de fusión excesivamente bajas pueden dar como resultado una alta tensión residual moldeada.
Condiciones de inyección
La velocidad de inyección adecuada para las resinas PP con carga está determinada en gran medida por el diseño de la compuerta. Para piezas cerradas en una superficie visible, puede ser necesario hacer funcionar la máquina a la velocidad de inyección más lenta posible. Durante la fase de empaque, el material en la cavidad se está encogiendo; para compensar esta contracción, se debe suministrar material adicional a la cavidad hasta que las puertas se congelen. Un pequeño cojín de fusión proporciona una fuente lista de fusión adicional para usar durante el embalaje.
Si se permite que el tornillo "toque fondo", la presión de empaque no se puede transferir a través del polímero para empaquetar la cavidad. Esto dará como resultado una mala consistencia de la pieza debido a tomas cortas, poca estabilidad dimensional, marcas de hundimiento excesivas o estética deficiente. En general, se recomienda emplear un tamaño de cojín pequeño para minimizar el historial de calor en el polímero, reduciendo el potencial de degradación del polímero.
Brillo - Gloss
El brillo de la superficie del moldeo se ve afectado por las propiedades de la resina, el estado del molde y las condiciones de moldeo. Cuando el MFI o MFR de la resina de poliolefina, es mayor mas alto el brillo sera mas alto. Además, los polietilenos de mayor densidad dan mayor brillo que las resinas de menor densidad.
Molido y purga
Los materiales para dados de extrusión en caliente incluyen aceros de herramienta y aceros aleados. Las propiedades más importantes de estos materiales son alta resistencia al desgaste, alta dureza en caliente y alta conductividad térmica para remover el calor del proceso. La boquilla de extrusión es el componente del cabezal encargado de la conformación final del extrudido. Se debe velar por que el polímero fluya, con volumen y velocidad de flujo uniforme, alrededor de toda la circunferencia de la boquilla, de manera de lograr espesores uniformes. El tipo de cabezal y dado dependen en gran medida del producto a fabricar ya que sirve para dar la forma a una medida requerida. La resina fluye a través del cuerpo del dado dividiéndose en tres o mas flujos , dependiendo del tipo de araña. La resina llega al dado y mandril donde se le dará la forma cilíndrica de la tubería. El dado también es colocado en el cuerpo del cabezal por medio de un anillo el cual es apretado por varios tornillos. Notar que el dado es diseñado para que se adapte a la superficie de la taza y el anillo y que puede ser empujado por varios tornillos. Por ejemplo, durante el inicio de la extrusión de la tubería, el centrado del dado con respecto al mandriles una de las primeras cosas que deberán de ser ajustadas. Esto aféctala excentricidad del espesor de las paredes del tubo.