Formazione ed eliminazione di bolle nei pezzi stampati ad iniezione

Le bolle d'aria nel prodotto durante lo stampaggio a iniezione sono un problema comune da risolvere.

Questo articolo descrive le tre cause della formazione di bolle e fornisce soluzioni.

A meno che non sia per ottenere l'effetto di design, i prodotti trasparenti non possono contenere bolle d'aria.

Le bolle d'aria riducono anche la resistenza meccanica del prodotto o il peso del prodotto specificato dal cliente, cosa da evitare.

Esistono tre cause di formazione di bolle nelle parti stampate a iniezione: aria, umidità e vuoto.

Aria

Dentro la botte

Nella canna c'è aria tra le particelle di plastica. Quando la plastica è plastificata, entra nella canna dalla tramoggia e l'aria viene portata insieme. Un'appropriata contropressione comprime il fuso davanti alla vite, le bolle vengono schiacciate e non vengono iniettate nella cavità dello stampo attraverso l'ugello.

I modelli di macchine per lo stampaggio a iniezione più semplici non hanno manometri di contropressione. La contropressione può essere misurata solo dalla chiusura della valvola di controllo del flusso, ma la contropressione non ha una relazione lineare con l'angolo di rotazione della valvola e può essere osservata solo dalla velocità di ritiro della vite.


Per una pressa ad iniezione con manometro di contropressione, la pressione letta non è la pressione di fusione, ma la pressione del cilindro di iniezione. C'è una relazione 10-piegata tra i due. Alcune macchine per lo stampaggio a iniezione rappresentano graficamente questa relazione, che è fissata al deflettore di iniezione, e può essere utilizzata per convertire la pressione relativa di lettura in pressione di fusione.


All'interno della cavità

Che si tratti di un prodotto a parete spessa o sottile, c'è più o meno aria nella cavità dello stampo e, quando non viene scaricata dallo stampo, viene miscelata con il fuso iniettato per formare bolle.

Velocità di iniezione

Se la velocità di iniezione è troppo elevata, se si utilizza azoto per accelerare l'iniezione, l'aria nella cavità dello stampo potrebbe non essere scaricata in tempo, intrappolata nello stampo e formare bolle d'aria. Se lo stampaggio a iniezione di pareti sottili richiede una velocità di fuoco molto elevata per riempire la cavità, può essere eseguito solo nella scanalatura di scarico, bassa forza di serraggio e vuoto.

fessura di scarico

Lo stampo è inciso con scanalature di scarico sulla superficie di separazione, che si estendono dalla cavità dello stampo fino alla periferia del film. La fessura di scarico ha i parametri di larghezza, profondità e numero di strisce.

La profondità della scanalatura di sfiato permette solo la fuoriuscita dell'aria e non permette la fuoriuscita del fuso ad alta viscosità (altrimenti si formano bave). La profondità della scanalatura di scarico non è superiore a 0.03 mm e la larghezza non è generalmente inferiore a 6 mm. Le scanalature di scarico vengono aperte ogni 25-50mm. Si noti che la profondità della scanalatura di sfiato è influenzata dalla forza di serraggio.

L'operatore deve impostare la forza di serraggio minima ma sufficiente (senza sbavature), invece di utilizzare l'intera forza di serraggio in modo che non solo la scanalatura di scarico venga appiattita di meno, ma anche il meccanismo di serraggio dello stampo e della macchina per lo stampaggio a iniezione (compresa la macchina cerniere, la durata della cerniera, del manicotto della cerniera, del tirante e della dima) sarà estesa e il tempo di serraggio sarà ridotto.


acciaio traspirante

Se l'aspetto del prodotto non necessita di lucentezza, l'acciaio traspirante può essere utilizzato come stampo e i micropori nell'acciaio possono essere utilizzati per lo scarico.

Vuoto

In alcuni luoghi chiusi stabili o canali freddi, aprire un punto di vuoto e collegarlo a una pompa del vuoto per estrarre l'aria nella cavità dello stampo durante l'iniezione.

L'aspirazione si esclude a vicenda con la scanalatura di scarico e l'acciaio traspirante, e i due non possono essere utilizzati contemporaneamente, altrimenti il ​​vuoto non potrà essere pompato.

vapore

The plastic particles absorb water from the air, and they must be removed from the bottom to prevent them from being released after being heated at high temperatures (>1000C) ed entrando nel prodotto.

A seconda dei requisiti delle varie materie plastiche, la temperatura e il tempo di asciugatura sono diversi. Si prega di fare riferimento alla tabella sottostante.



La tramoggia di asciugatura aspira l'aria dall'atmosfera, la riscalda a una temperatura di essiccazione, attraversa la plastica nella tramoggia dal basso verso l'alto e poi la scarica nell'atmosfera dall'alto.



Le condizioni di asciugatura nella tabella sopra sono sotto la temperatura atmosferica di 200C e un'umidità relativa del 65 percento , utilizzando un mulino a vento a turbina ad alta efficienza per generare flusso d'aria, e il contenuto di umidità della plastica dopo l'asciugatura sarà inferiore allo 0,02%.

Ad esempio, nella tarda stagione primaverile nella Cina meridionale, quando l'umidità relativa supera il 90%, l'effetto di essiccazione è inferiore. I seguenti metodi possono essere utilizzati per risolverlo.

tempo di asciugatura

Prolungare il tempo di asciugatura è un metodo facile da capire. L'aria calda avrà più tempo per rimuovere l'umidità attaccata alle particelle di plastica e la plastica sarà più asciutta. Una maggiore capacità della tramoggia prolunga il tempo di asciugatura.

H = 3.6s*t/c (1)

H=capacità tramoggia, kg

s=peso per bicchierino (per birra), assunzione di acqua, g

c=tempo di ciclo, secondi

t=tempo di asciugatura, ore

Capacità della tramoggia

Le specifiche della tramoggia sono indicate dalla capacità, e ci sono i seguenti tipi. Per semplificare i calcoli, i fornitori hanno una delle seguenti linee guida per la selezione.


Si noti che la tramoggia deve essere dotata di una macchina aspirante per reintegrare continuamente la plastica usata e mantenere una quantità costante di plastica nella tramoggia in modo che la plastica possa essere asciugata localmente. Altrimenti, quando la plastica nella tramoggia sarà esaurita, verrà aggiunta e la plastica vicino all'uscita scorrerà nella canna prima che si asciughi e l'umidità non verrà eliminata.

Esempio di calcolo della capacità della tramoggia

Lo stampaggio a iniezione di preforme in PET da 20 g con 32 cavità richiede 24 secondi, quanta tramoggia di asciugatura è necessaria?

Consultare la tabella 1, il materiale PET deve essere essiccato a 1600°C per 4~5 ore.

Dalla formula (1),

H=3.6*32*20*5/24=480kg


Supponendo che solo l'80 percento del volume di iniezione della macchina per lo stampaggio a iniezione venga utilizzato per lo stampaggio a iniezione, i rappresentanti raccomandati nella Tabella 2

t / c {{0}}.8H / (3.6*s), viene calcolato da 0.119 a 0.033, ovvero:

Tempo di asciugatura, ore {{0}} (0.033~0.119)*tempo di ciclo, secondi.



Prendendo la preforma come esempio, il tempo di asciugatura è di sole 0.119*24=2.9 ore al massimo, il che non è sufficiente per le 4~5 ore richieste nella Tabella 1.

Da un altro punto di vista, 32*20 g / 0.8=800 g, secondo la Tabella 2, viene selezionata una tramoggia di essiccazione da 100 kg, che è molto diversa dalla tramoggia da 480 kg calcolata nella esempio precedente.


Asciugatrice deumidificante

È ancora difficile garantire la secchezza della plastica aumentando la capacità della tramoggia per aumentare l'effetto di asciugatura. Il motivo è quanto aumenta l'umidità atmosferica e quanto aumenta il tempo di asciugatura per compensare? Inoltre, l'umidità dell'atmosfera cambia ogni giorno e asciugare troppo a lungo è uno spreco di energia.

Gli essiccatori deumidificanti possono garantire la secchezza indipendentemente dall'umidità atmosferica.

L'essiccatore deumidificatore viene utilizzato insieme alla tramoggia di asciugatura. Il flusso d'aria carico di umidità scaricato dalla tramoggia di asciugatura entra nell'essiccatore deumidificatore. Dopo il filtraggio e il raffreddamento, l'umidità presente nel flusso d'aria viene assorbita dal setaccio molecolare nel nido d'ape rotante e quindi rimandata all'ingresso di aspirazione della tramoggia di asciugatura. In questo modo il flusso d'aria è un sistema chiuso, non influenzato dall'umidità dell'atmosfera. I setacci molecolari nel nido d'ape vengono rigenerati rimuovendo l'acqua da un flusso d'aria separato a contatto con l'atmosfera.



La secchezza dell'aria secca (chiamata anche umidità assoluta) prodotta dall'essiccatore ad adsorbimento a nido d'ape raggiunge il punto di rugiada di {{0}}C, che equivale a un'umidità relativa di 0,60 percento o a contenuto di umidità dello 0,013 percento o 128 ppm. La capacità di asciugatura dell'essiccatore deumidificatore è calcolata in base a quanti kg di una certa plastica possono essere asciugati all'ora, che è lo standard per la selezione.

asciugatura a due stadi

I deumidificatori a nido d'ape non sono economici. Alcuni produttori utilizzano tramogge di asciugatura a due stadi per ottenere un migliore effetto di asciugatura rispetto a una singola tramoggia di asciugatura.



temperatura di asciugatura

I fornitori di plastica hanno raccomandato temperature di asciugatura. Se il tempo di essiccazione è costante, l'aumento della temperatura di essiccazione può effettivamente migliorare l'effetto di essiccazione, ma una temperatura di essiccazione troppo elevata renderà intorbiditi gli ingredienti, compromettendone il colore, la trasparenza e le proprietà meccaniche.

vuoto

Si riscontrano ammaccature superficiali durante lo stampaggio a iniezione di prodotti con pareti spesse. I segni di ammaccatura sono causati dal restringimento della plastica mentre si raffredda da uno stato fuso a uno stato solido. Può essere evitato se i parametri di mantenimento della pressione e le guide sono progettati correttamente.

Quando la superficie del prodotto a pareti spesse si è raffreddata e solidificata ma l'interno è ancora fluido, può solo restringersi all'interno, che si chiama "bolla". Non c'è aria o umidità nella "bolla", solo un vuoto. Il metodo di esclusione è lo stesso delle ammaccature.

Se il diametro del canale freddo è simile allo spessore massimo della parete, la pressione di tenuta può riempire il prodotto di plastica attraverso il canale non ancora solidificato ed eliminare le "bolle".


Come dire

Le cause dei tre tipi di bolle sono diverse e anche i metodi di eliminazione sono diversi. Come possiamo sapere di che tipo di bolla si tratta?

Se la plastica è trasparente o traslucida, è possibile utilizzare i seguenti metodi per identificare la causa delle bolle.

numero

Ci sono molte bolle d'aria e d'acqua, ma le bolle del vuoto esistono solo nella parte più spessa e ce ne sono poche o solo una.

Posizione

Le posizioni delle bolle d'aria e di umidità sono casuali e all'interno di diversi prodotti le bolle hanno posizioni diverse. La posizione delle bolle del vuoto è al centro della parte più spessa, che non è distorta, e la dimensione della bolla di ciascun prodotto è quasi la stessa.

Impulso di riscaldamento

Dopo che le bolle d'aria e d'acqua sono state riscaldate, il prodotto si ammorbidisce e le bolle si espandono, ma le bolle del vuoto no, ma si restringono o la parete esterna si abbassa. Il prodotto può essere osservato prima e dopo il riscaldamento sotto uno strumento ottico graduato.

forma

Le bolle d'aria e di vapore acqueo sono sferiche, ma le bolle del vuoto non lo sono necessariamente.