Moulage en plastique transparent
Brève description:
Les produits en plastique transparent sont largement utilisés dans la fabrication industrielle et la vie des gens de nos jours. Le moulage par injection de plastique transparent joue un rôle important dans le domaine du formage de plastique.
En raison des avantages de légèreté, de bonne ténacité, de moulage facile et de faible coût, les plastiques sont de plus en plus utilisés pour remplacer le verre dans les produits industriels et quotidiens modernes, en particulier dans les instruments optiques et les industries de l'emballage. Mais comme ces pièces transparentes nécessitent une bonne transparence, une résistance à l'usure élevée et une bonne ténacité aux chocs, beaucoup de travail doit être effectué sur la composition des plastiques et le processus, l'équipement et les moules de l'ensemble du processus d'injection pour s'assurer que les plastiques utilisés pour remplacer le verre (ci-après dénommés plastiques transparents) ont une bonne qualité de surface, de manière à répondre aux exigences d'utilisation.
I --- Introduction de plastiques transparents d'usage courant
À l'heure actuelle, les plastiques transparents couramment utilisés sur le marché sont le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), le polycarbonate (PC), le polyéthylène téréphtalate (PET), l'ester de polyéthylène téréphtalate-1,4-cyclohexanediméthyl glycol (PCTG), le copolyester de tritan (Tritan), le nylon transparent , le copolymère acrylonitrile-styrène (AS), le polysulfone (PSF), etc. Parmi eux, le PMMA, le PC et le PET sont les plastiques les plus couramment utilisés dans le moulage par injection.
Résine plastique transparente
2.PC （Polycarbonate）
Propriété:
(1). Incolore et transparent, transmittance de 88% - 90%. Il a une résistance élevée et un coefficient élastique, une résistance aux chocs élevée et une large plage de températures d'utilisation.
(2). Haute transparence et teinture libre;
(3). Le retrait au formage est faible ((0,5% -0,6%) et la stabilité dimensionnelle est bonne. Densité 1,18-1,22 g / cm ^ 3.
(4). Bonne ignifugation et ignifugation UL94 V-2. La température de déformation thermique est d'environ 120 à 130 ° C.
(5). Excellentes caractéristiques électriques, bonnes performances d'isolation (l'humidité, la température élevée peuvent également maintenir la stabilité électrique, est le matériau idéal pour la fabrication de pièces électroniques et électriques);
(6) HDT est élevé;
(sept). Bonne résistance aux intempéries;
(8). Le PC est inodore et inoffensif pour le corps humain et est conforme à la sécurité hygiénique.
Application:
(1). Éclairage optique: utilisé pour la fabrication de grands abat-jour, de verre de protection, de barils d'oculaire gauche et droit d'instruments optiques, etc. Il peut également être largement utilisé pour les matériaux transparents sur les avions.
(2). Appareils électriques et électroniques: Le polycarbonate est un excellent matériau isolant pour la fabrication de connecteurs isolants, de cadres de bobine, de supports de tuyaux, de traversées isolantes, de coques et de pièces de téléphone, de coques de batterie de lampes minérales, etc. Il peut également être utilisé pour fabriquer des pièces avec une précision dimensionnelle élevée , comme les disques compacts, les téléphones, les ordinateurs, les magnétoscopes, les centraux téléphoniques, les relais de signaux et autres équipements de communication. Le toucher fin en polycarbonate est également largement utilisé comme condensateur. Le film PC est utilisé pour isoler les sacs, les bandes, les bandes vidéo couleur, etc.
(3). Machines et équipements: Il est utilisé pour fabriquer divers engrenages, crémaillères, engrenages à vis sans fin, roulements, cames, boulons, leviers, vilebrequins, cliquets et autres pièces de machines et équipements, tels que coquilles, couvercles et cadres.
(4). Matériel médical: tasses, cylindres, bouteilles, instruments dentaires, contenants de médicaments et instruments chirurgicaux pouvant être utilisés à des fins médicales, et même reins artificiels, poumons artificiels et autres organes artificiels.
3.PET (polyéthylène téréphtalate)
Propriété:
(1). La résine PET est opalescente translucide ou transparente incolore, avec une densité relative de 1,38 g / cm ^ 3 et une transmittance de 90%.
(2). Les plastiques PET ont de bonnes propriétés optiques et les plastiques PET amorphes ont une bonne transparence optique.
(3) .La résistance à la traction du PET est très élevée, soit trois fois celle du PC. Il a la plus grande ténacité dans les plastiques thermoplastiques en raison de sa bonne résistance au changement d'U, à la fatigue et au frottement, à une faible usure et à une dureté élevée. Il est transformé en produits à paroi mince tels que des bouteilles et des films en plastique et des films en plastique.
(4). Température de déformation à chaud 70 ° C. Le retardateur de flamme est inférieur au PC
(5). Les bouteilles en PET sont solides, transparentes, non toxiques, imperméables et légères.
(6). La résistance aux intempéries est bonne et peut être utilisée à l'extérieur pendant une longue période.
(sept). Les performances d'isolation électrique sont bonnes et elles sont moins affectées par la température.
Application:
(1). Application de la bouteille d'emballage: Son application s'est développée de la boisson gazeuse à la bouteille de bière, bouteille d'huile comestible, bouteille de condiment, bouteille de médicament, bouteille cosmétique et ainsi de suite.
(2). Appareils électroniques et électriques: fabrication de connecteurs, de tubes d'enroulement de bobines, de coques de circuits intégrés, de coques de condensateurs, de coques de transformateurs, d'accessoires TV, de syntoniseurs, d'interrupteurs, de coques de minuterie, de fusibles automatiques, de supports et relais de moteur, etc.
(3). Les accessoires automobiles: tels que le couvercle du panneau de distribution, la bobine d'allumage, diverses vannes, les pièces d'échappement, le couvercle du distributeur, le couvercle de l'instrument de mesure, le petit couvercle du moteur, etc., peuvent également utiliser l'excellente propriété de revêtement, la brillance de surface et la rigidité du PET pour fabriquer l'extérieur de l'automobile les pièces.
(4). Machines et équipements: équipement de fabrication, came, carter de pompe, poulie à courroie, cadre de moteur et pièces d'horloge, peuvent également être utilisés pour le plat de cuisson de four à micro-ondes, divers toits, panneaux d'affichage extérieurs et modèles
(5). Processus de formage de plastique PET. Il peut être injecté, extrudé, soufflé, enduit, collé, usiné, galvanisé, plaqué sous vide et imprimé.
Le PET peut être transformé en film d'une épaisseur de 0,05 mm à 0,12 mm par processus d'étirage. Le film après étirage a une bonne dureté et ténacité. Le film PET transparent est le meilleur choix de film protecteur pour écran LCD. Dans le même temps, le film PET est également un matériau commun des IMD / IMR en raison de ses bonnes propriétés mécaniques.
Les conclusions de la comparaison de PMMA, PC, PET sont les suivantes:
Selon les données du tableau 1, le PC est un choix idéal pour des performances complètes, mais cela est principalement dû au coût élevé des matières premières et à la difficulté du processus de moulage par injection, le PMMA reste donc le choix principal. (Pour les produits aux exigences générales), tandis que le PET est principalement utilisé dans les emballages et les conteneurs car il doit être étiré pour obtenir de bonnes propriétés mécaniques.
II --- Les propriétés physiques et l'application des plastiques transparents utilisés dans le moulage par injection:
Les plastiques transparents doivent d'abord avoir une transparence élevée, et deuxièmement, ils doivent avoir une certaine résistance et résistance à l'usure, une résistance aux chocs, une bonne résistance à la chaleur, une excellente résistance chimique et une faible absorption d'eau. Ce n'est qu'ainsi qu'ils peuvent répondre aux exigences de transparence et rester inchangés pendant une longue période d'utilisation. Les performances et l'application du PMMA, du PC et du PET sont comparées comme suit.
1. PMMA (acrylique)
Propriété:
(1). Incolore transparent, transparent, transparent 90% - 92%, dureté que le verre de silicium plus de 10 fois.
(2). Optique, isolant, aptitude au traitement et résistance aux intempéries.
(3). Il a une transparence et une luminosité élevées, une bonne résistance à la chaleur, une ténacité, une rigidité, une température de déformation à chaud de 80 ° C, une résistance à la flexion de 110 Mpa.
(4) .Densité 1,14-1,20 g / cm ^ 3, température de déformation 76-116 ° C, formant un retrait 0,2-0,8%.
(5). Le coefficient de dilatation linéaire est de 0,00005-0,00009 / ° C, la température de déformation thermique est de 68-69 ° C (74-107 ° C).
(6). Soluble dans les solvants organiques tels que le tétrachlorure de carbone, le benzène, le toluène dichloroéthane, le trichlorométhane et l'acétone.
(sept). Non toxique et écologique.
Application:
(1). Largement utilisé dans les pièces d'instruments, les lampes automobiles, les lentilles optiques, les tuyaux transparents, les abat-jour d'éclairage routier.
(2). La résine PMMA est un matériau non toxique et respectueux de l'environnement, qui peut être utilisé pour produire de la vaisselle, des articles sanitaires, etc.
(3). Il a une bonne stabilité chimique et une bonne résistance aux intempéries. La résine PMMA n'est pas facile à produire des débris coupants lorsqu'elle est cassée. Il est utilisé comme plexiglas au lieu de verre de silice pour fabriquer des portes et fenêtres de sécurité.
Joint de tuyau transparent en PMMA
Assiette de fruits PMM
Couvercle de lampe transparent en PMMA
Tableau 1. Comparaison des performances des plastiques transparents
| Propriété | Densité (g / cm ^ 3) | Résistance à la traction (Mpa) | Pas de résistance aux chocs (j / m ^ 2) | Transmission (%) | Température de déformation à chaud (° C) | Teneur en eau autorisée (%) | Taux de rétrécissement (%) | Résistance à l'usure | Résistance chimique |
| Matériel | |||||||||
| PMMA | 1,18 | 75 | 1200 | 92 | 95 | 4 | 0,5 | pauvre | bien |
| PC | 1.2 | 66 | 1900 | 90 | 137 | 2 | 0,6 | moyenne | bien |
| ANIMAL DE COMPAGNIE | 1,37 | 165 | 1030 | 86 | 120 | 3 | 2 | bien | excellent |
Concentrons-nous sur le matériau PMMA, PC, PET pour discuter de la propriété et du processus d'injection des plastiques transparents comme suit:
III --- Problèmes courants à remarquer dans le processus de moulage par injection de plastiques transparents.
Les plastiques transparents, en raison de leur transmittance élevée, doivent exiger une qualité de surface stricte des produits en plastique.
Ils ne doivent pas présenter de défauts tels que taches, évent, blanchiment, halo de brouillard, points noirs, décoloration et mauvaise brillance. Par conséquent, des exigences strictes, voire spéciales, doivent être prises en compte dans la conception des matières premières, des équipements, des moules et même des produits pendant tout le processus d'injection.
Deuxièmement, parce que les plastiques transparents ont un point de fusion élevé et une faible fluidité, afin d'assurer la qualité de surface des produits, les paramètres de processus tels que la température plus élevée, la pression d'injection et la vitesse d'injection doivent être légèrement ajustés, de sorte que les plastiques puissent être remplis de moules. , et aucune contrainte interne ne se produira, ce qui entraînera une déformation et une fissuration des produits.
Les points suivants doivent être pris en compte dans la préparation des matières premières, les exigences en matière d'équipement et de moules, le processus de moulage par injection et le traitement des matières premières des produits.
1 Préparation et séchage des matières premières.
Parce que toutes les impuretés dans les plastiques peuvent affecter la transparence des produits, il est nécessaire de prêter attention à l'étanchéité dans le processus de stockage, de transport et d'alimentation pour s'assurer que les matières premières sont propres. Surtout lorsque la matière première contient de l'eau, elle se détériorera après chauffage, elle doit donc être sèche et lors du moulage par injection, l'alimentation doit utiliser la trémie sèche. Notez également que dans le processus de séchage, l'entrée d'air doit être filtrée et déshumidifiée pour s'assurer que les matières premières ne sont pas polluées. Le processus de séchage est indiqué dans le tableau 2.
Couvercle de lampe PC automobile
Couvercle transparent en PC pour conteneur
Plaque PC
Tableau 2: Processus de séchage des plastiques transparents
| Les données | température de séchage (0C) | temps de séchage (heure) | profondeur du matériau (mm) | remarque |
| Matériel | ||||
| PMMA | 70 ~ 80 | 2 ~ 4 | 30 ~ 40 | Séchage cyclique à air chaud |
| PC | 120 ~ 130 | > 6 | <30 | Séchage cyclique à air chaud |
| ANIMAL DE COMPAGNIE | 140 ~ 180 | 3 ~ 4 | Unité de séchage en continu |
2. Nettoyage du canon, de la vis et des accessoires
Afin d'éviter la pollution des matières premières et l'existence d'anciens matériaux ou d'impuretés dans les fosses de vis et d'accessoires, en particulier la résine à faible stabilité thermique, un agent de nettoyage de vis est utilisé pour nettoyer les pièces avant et après l'arrêt, de sorte que les impuretés ne peut pas être respecté. Lorsqu'il n'y a pas de nettoyant pour vis, du PE, du PS et d'autres résines peuvent être utilisés pour nettoyer la vis. Lorsqu'un arrêt temporaire se produit, afin d'empêcher le matériau de rester à haute température pendant une longue période et de provoquer une dégradation, la température du sécheur et du baril doit être réduite, comme le PC, le PMMA et toute autre température du baril doivent être ramenés en dessous de 160 C. ( la température de la trémie doit être inférieure à 100 C pour PC)
3. Problèmes nécessitant une attention particulière dans la conception de la matrice (y compris la conception du produit) Afin d'éviter un obstacle au refoulement ou un refroidissement inégal entraînant une mauvaise formation du plastique, des défauts de surface et une détérioration, les points suivants doivent être pris en compte lors de la conception du moule.
UNE). L'épaisseur de la paroi doit être aussi uniforme que possible et la pente de démoulage doit être suffisamment grande;
B). La transition doit être progressive. Transition douce pour éviter les angles vifs. Il ne doit y avoir aucun espace dans les arêtes vives, en particulier dans les produits PC.
C). porte. La glissière doit être aussi large et courte que possible, et la position de la porte doit être réglée en fonction du processus de retrait et de condensation, et le puits de réfrigérant doit être utilisé si nécessaire.
RÉ). La surface de la matrice doit être lisse et de faible rugosité (de préférence inférieure à 0,8);
E). Trous d'échappement. Le réservoir doit être suffisant pour évacuer l'air et le gaz de la fonte à temps.
F). À l'exception du PET, l'épaisseur de la paroi ne doit pas être trop fine, généralement pas moins de 1 mm.
4. Problèmes nécessitant une attention dans le processus de moulage par injection (y compris les exigences pour les machines de moulage par injection) Afin de réduire les contraintes internes et les défauts de qualité de surface, il convient de prêter attention aux aspects suivants dans le processus de moulage par injection.
UNE). Une vis spéciale et une machine de moulage par injection avec buse de contrôle de température séparée doivent être sélectionnées.
B). Une humidité d'injection plus élevée doit être utilisée à la température d'injection sans décomposition de la résine plastique.
C). Pression d'injection: généralement plus élevée pour surmonter le défaut de viscosité à l'état fondu élevée, mais une pression trop élevée produira une contrainte interne, ce qui conduira à un démoulage et une déformation difficiles;
RÉ). Vitesse d'injection: dans le cas d'un remplissage satisfaisant, il convient généralement d'être faible et il est préférable d'utiliser une injection multi-étapes lente-rapide-lente;
E). Temps de maintien de la pression et période de formation: dans le cas d'un remplissage satisfaisant du produit sans produire de dépressions et de bulles, il doit être aussi court que possible pour réduire le temps de séjour de la masse fondue dans le fût;
F). Vitesse de vis et contre-pression: dans le but de satisfaire la qualité de plastification, elle doit être aussi faible que possible pour éviter la possibilité de descente;
G). Température du moule: La qualité de refroidissement des produits a un grand impact sur la qualité, de sorte que la température du moule doit être en mesure de contrôler avec précision son processus, si possible, la température du moule doit être plus élevée.
5. Autres aspects
Afin d'éviter la détérioration de la qualité de surface, l'agent de démoulage doit être utilisé aussi peu que possible dans le moulage par injection général, et le matériau réutilisable ne doit pas être supérieur à 20%.
Pour tous les produits sauf le PET, un post-traitement doit être effectué pour éliminer les contraintes internes, le PMMA doit être séché dans un cycle à air chaud à 70-80 ° C pendant 4 heures, le PC doit être chauffé à 110-135 ° C dans de l'air propre, de la glycérine , paraffine liquide, etc. Le temps dépend du produit et le besoin maximum est supérieur à 10 heures. Le PET doit subir un étirage biaxial pour obtenir de bonnes propriétés mécaniques.
Tubes en PET
Bouteille pour animaux
Boîtier en PET
IV --- Technologie de moulage par injection des plastiques transparents
Caractéristiques technologiques des plastiques transparents: Outre les problèmes courants ci-dessus, les plastiques transparents présentent également certaines caractéristiques technologiques, qui se résument comme suit:
1. Caractéristiques du procédé du PMMA. Le PMMA a une viscosité élevée et une faible fluidité, il doit donc être injecté avec une température de matériau et une pression d'injection élevées. L'influence de la température d'injection est supérieure à la pression d'injection, mais l'augmentation de la pression d'injection est bénéfique pour améliorer le taux de retrait des produits. La plage de température d'injection est large, la température de fusion est de 160 ° C et la température de décomposition est de 270 ° C, donc la plage de régulation de température du matériau est large et le processus est bon. Par conséquent, pour améliorer la fluidité, nous pouvons commencer par la température d'injection. Mauvais impact, mauvaise résistance à l'usure, facile à rayer, facile à fissurer, il faut donc améliorer la température de la matrice, améliorer le processus de condensation, pour surmonter ces défauts.
2. Caractéristiques du processus du PC PC a une viscosité élevée, une température de fusion élevée et une faible fluidité, il doit donc être injecté à une température plus élevée (entre 270 et 320T). Comparativement, la plage d'ajustement de la température du matériau est relativement étroite et l'aptitude au traitement n'est pas aussi bonne que le PMMA. La pression d'injection a peu d'effet sur la fluidité, mais en raison de la viscosité élevée, elle nécessite toujours une pression d'injection plus importante. Afin d'éviter les contraintes internes, le temps de maintien doit être aussi court que possible. Le taux de retrait est important et la dimension est stable, mais la contrainte interne du produit est importante et il est facile à fissurer. Par conséquent, il est conseillé d'améliorer la fluidité en augmentant la température plutôt que la pression, et de réduire la possibilité de fissuration en augmentant la température de la filière, en améliorant la structure de la filière et le post-traitement. Lorsque la vitesse d'injection est faible, la porte est sujette à des ondulations et à d'autres défauts, la température de la buse de rayonnement doit être contrôlée séparément, la température du moule doit être élevée et la résistance du canal et de la porte doit être faible.
3. Caractéristiques technologiques du PET Le PET a une température de formage élevée et une plage étroite d'ajustement de la température du matériau, mais il a une bonne fluidité après la fusion, de sorte qu'il a une mauvaise maniabilité, et un dispositif anti-prolongation est souvent ajouté dans la buse. La résistance mécanique et les performances après l'injection ne sont pas élevées, doivent passer par le processus d'étirement et la modification peut améliorer les performances. Le contrôle précis de la température de la filière permet d'éviter le gauchissement.
En raison du facteur important de déformation, la matrice à canaux chauds est recommandée. Si la température de la matrice est élevée, le brillant de la surface sera médiocre et le démoulage sera difficile.
Tableau 3. Paramètres du processus de moulage par injection
| matériau de paramètre | pression (MPa) | vitesse de vis | ||
| injection | garder la pression | contre-pression | (tr / min) | |
| PMMA | 70 ~ 150 | 40 ~ 60 | 14,5 ~ 40 | 20 ~ 40 |
| PC | 80 ~ 150 | 40 ~ 70 | 6 ~ 14,7 | 20 ~ 60 |
| ANIMAL DE COMPAGNIE | 86 ~ 120 | 30 ~ 50 | 4,85 | 20 ~ 70 |
| matériau de paramètre | pression (MPa) | vitesse de vis | ||
| injection | garder la pression | contre-pression | (tr / min) | |
| PMMA | 70 ~ 150 | 40 ~ 60 | 14,5 ~ 40 | 20 ~ 40 |
| PC | 80 ~ 150 | 40 ~ 70 | 6 ~ 14,7 | 20 ~ 60 |
| ANIMAL DE COMPAGNIE | 86 ~ 120 | 30 ~ 50 | 4,85 | 20 ~ 70 |
V --- Défauts des pièces en plastique transparentes
Ici, nous ne discutons que des défauts qui affectent la transparence des produits. Il y a probablement les défauts suivants:
Défauts des produits transparents et moyens de les surmonter:
1 Craze: l'anisotropie de la contrainte interne pendant le remplissage et la condensation, et la contrainte produite dans la direction verticale, font que la résine s'écoule vers le haut, tandis que l'orientation sans flux produit un filament flash avec un indice de réfraction différent. Lorsqu'il se dilate, des fissures peuvent apparaître dans le produit.
Les méthodes à surmonter sont: le nettoyage du moule et du cylindre de la machine d'injection, le séchage suffisant des matières premières, l'augmentation des gaz d'échappement, l'augmentation de la pression d'injection et de la contre-pression et le recuit du meilleur produit. Si le matériau PC peut être chauffé à plus de 160 ° C pendant 3 à 5 minutes, il peut être refroidi naturellement.
2. Bulle: L'eau et les autres gaz de la résine ne peuvent pas être évacués (pendant le processus de condensation du moule) ou des "bulles de vide" se forment en raison du remplissage insuffisant du moule et de la condensation trop rapide de la surface de condensation. Les méthodes de contournement comprennent l'augmentation suffisante de l'évacuation et du séchage, l'ajout d'une porte sur la paroi arrière, l'augmentation de la pression et de la vitesse, la réduction de la température de fusion et l'allongement du temps de refroidissement.
3. Mauvaise brillance de surface: principalement en raison de la grande rugosité de la matrice, d'autre part, condensation trop précoce, de sorte que la résine ne peut pas copier l'état de la surface de la matrice, ce qui rend la surface de la matrice légèrement inégale , et faire perdre de la brillance au produit. Le procédé pour surmonter ce problème consiste à augmenter la température de fusion, la température du moule, la pression d'injection et la vitesse d'injection, et de prolonger le temps de refroidissement.
4. Ondulation sismique: ondulation dense formée à partir du centre de la porte droite. La raison en est que la viscosité à l'état fondu est trop élevée, que le matériau de l'extrémité avant s'est condensé dans la cavité, puis le matériau se brise à travers la surface de condensation, entraînant une ondulation de la surface. Les méthodes à surmonter sont les suivantes: augmentation de la pression d'injection, du temps d'injection, du temps et de la vitesse d'injection, augmentation de la température du moule, sélection des buses appropriées et augmentation des puits de charge froide.
5. Blancheur. Halo de brouillard: Il est principalement causé par la poussière tombant dans les matières premières dans l'air ou par une teneur en humidité excessive des matières premières. Les méthodes à surmonter sont les suivantes: éliminer les impuretés de la machine de moulage par injection, assurer une sécheresse suffisante des matières premières en plastique, contrôler avec précision la température de fusion, augmenter la température du moule, augmenter la contre-pression du moulage par injection et raccourcir le cycle d'injection. 6. Fumée blanche. Tache noire: elle est principalement causée par la décomposition ou la détérioration de la résine dans le canon causée par la surchauffe locale du plastique dans le canon. La méthode à surmonter consiste à réduire la température de fusion et le temps de séjour des matières premières dans le canon et à augmenter le trou d'échappement.
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