خانه / خبر / اخبار صنایع / طراحی قالب دقیق درجه صنعتی برای پلاستیک های با دمای بالا

طراحی قالب دقیق درجه صنعتی برای پلاستیک های با دمای بالا

راهنمای مهندسی جامع در مورد انتخاب مواد، تعادل حرارتی و قالب گیری تزریقی دقیق برای PEEK، PEI و PPS

پلیمر و انتخاب ابزار برای پلاستیک های با دمای بالا

در بخش‌های پیشرفته مانند هوافضا، سبک‌وزن خودرو، و دستگاه‌های پزشکی دقیق، پلاستیک‌های مهندسی با دمای بالا - از جمله پلی‌اترترکتون (PEEK)، پلی‌تریمید (PEI/Ultem)، پلی‌فنیلن سولفید (PPS)، پلی‌آمید-ایمید (PAI) و مایع (PAI) فلزات با این حال، دماهای پردازش فوق العاده و ویسکوزیته مذاب بالا این پلیمرها چالش های جدی برای طراحی قالب ایجاد می کند. اولین قدم مهم، درک رفتار رئولوژیکی و خواص حرارتی هر پلیمر در دماهای بالا است. جدول زیر پارامترهای فیزیکی و پردازشی ضروری برای این مواد پیشرفته را برای ایجاد یک خط پایه برای محاسبات اندازه حفره و انقباض نشان می دهد:

کلاس مواد دمای ذوب / Tg (°C) دمای تزریق معمولی (°C) دمای قالب (درجه سانتیگراد) محدوده انقباض (%) پارامترهای خشک کردن
PEEK 343/143 370 - 420 160 - 200 1.0 - 1.5 (پر نشده)
0.2 - 0.5 (تقویت شده)
150 درجه سانتیگراد به مدت 4 ساعت
PEI (اولتم) — / 217 340 - 400 140 - 180 0.5 - 0.7 (پر نشده)
0.2 - 0.4 (تقویت شده)
150 درجه سانتیگراد به مدت 4-6 ساعت
PPS 285/85 300 - 340 130 - 160 0.6 - 1.0 (پر نشده)
0.2 - 0.4 (تقویت شده)
130 درجه سانتیگراد به مدت 3-4 ساعت
PAI — / 275 340 - 370 170 - 200 0.8 - 1.2 (پر نشده)
0.2 - 0.4 (تقویت شده)
150 درجه سانتیگراد به مدت 8 ساعت
LCP 280 - 330 / — 310 - 360 80 - 120 0.1 - 0.5 (بسیار ناهمسانگرد) 150 درجه سانتیگراد به مدت 4-6 ساعت

عملکرد مداوم در دمای پردازش بین 350 تا 420 درجه سانتیگراد به این معنی است که فولادهای قالب استاندارد (مانند P20) به دلیل استحکام ناکافی، مقاومت در برابر خستگی حرارتی ضعیف و سایش سریع شکست می خورند. مهندسان ابزار باید تجزیه و تحلیل مبادله مواد و عملیات حرارتی دقیق انجام دهند:

1. H13 (4Cr5MoSiV1): پرکاربردترین فولاد ابزار کار گرم. مقاومت بسیار خوبی در برابر ترک های حرارتی و خستگی حرارتی ارائه می دهد. سخت شدن به HRC 48-52 به شدت توصیه می شود. این بسیار مناسب برای قالب‌های در مقیاس بزرگ و با عمر طولانی پردازش PEEK و PEI است، اگرچه مقاومت متوسطی در برابر خوردگی اسیدی دارد (مانند گازهای اسیدی کمی که توسط PPS در طی تجزیه حرارتی آزاد می‌شوند).

2. S7 (فولاد ابزار مقاوم در برابر ضربه): معروف به چقرمگی فوق العاده و سخت شده به HRC 54-58. S7 برای قالب‌هایی ایده‌آل است که دارای صفحه‌های بسته بسیار نازک، هندسه‌های بای‌پس یا ساختارهای درج ظریف هستند و به طور موثر از بریدگی موضعی تحت فشارهای تزریق بالا جلوگیری می‌کند.

3. 420 / 440 (فولاد ضد زنگ): این فولادها که به HRC 50-54 سخت شده اند، دارای محتوای کروم بالایی هستند که مقاومت بالایی در برابر خوردگی و سایش ایجاد می کند. هنگام قالب‌گیری PPS یا گریدهای مقاوم در برابر آتش که گازهای خورنده را آزاد می‌کنند، فولادهای ضد زنگ 420 یا 440 انتخاب برتر هستند و همچنین از یک روکش آینه با براقیت عالی اطمینان حاصل می‌کنند.

هنگام برخورد با پلیمرهای تقویت شده با الیاف بسیار ساینده (مانند 30٪ تا 50٪ شیشه یا گریدهای پر از فیبر کربن)، فرسایش تهاجمی دروازه و سایش حفره معمول است. برای مبارزه با این، عملیات سطحی اجباری است. پوشش های رسوب بخار فیزیکی (PVD). مانند نیترید تیتانیوم (TiN) یا کربن الماس مانند (DLC) سختی سطح را فراتر از HV 2000 افزایش می دهد و ضریب اصطکاک را کاهش می دهد تا نیروهای قالب گیری را به حداقل برساند. نیتریدینگ مایع یا نیتروکربورسازی فریتی یک لایه ترکیبی سخت از 0.1 میلی متر تا 0.2 میلی متر بر روی سطح فولاد ایجاد می کند که به طور قابل توجهی مقاومت به سایش را بهبود می بخشد و شروع ترک های خستگی حرارتی ناشی از چرخه حرارتی مکرر را به تاخیر می اندازد.

انطباق زنجیره تامین و تجزیه و تحلیل هزینه: برای قطعات پزشکی یا هوافضا که در زنجیره تامین غربی تولید می شوند، فولادهای ابزار باید با استانداردهای ASTM (مانند ASTM A681) مطابقت داشته باشند. قالب‌ها به گزارش‌های کامل تست مواد (MTR) برای تضمین قابلیت ردیابی مطلق نیاز دارند. از منظر بازگشت سرمایه بلندمدت (ROI)، در حالی که انتخاب فولاد ضد زنگ 420 با پوشش PVD هزینه های اولیه ابزارآلات را 25% تا 35% در مقایسه با H13 پایه افزایش می دهد، عمر عملیاتی قالب را از 100000 سیکل به بیش از 500000 چرخه افزایش می دهد. این امر سربار تعمیر و نگهداری محلی و زمان توقف برنامه ریزی نشده را بیش از 60 درصد کاهش می دهد.

استراتژی های کنترل حرارتی و طراحی کانال خنک کننده

کیفیت قالب‌گیری پلاستیک‌های با دمای بالا کاملاً به یکنواختی دما در سطح حفره بستگی دارد. مدیریت حرارتی نامناسب در پلیمرهای نیمه کریستالی مانند PEEK و PPS منجر به بلورینگی غیریکنواخت می شود. این نایکنواختی باعث ایجاد تنش پسماند شدید، ناپایداری ابعادی و تاب برداشتن قطعات می شود. هدف از طراحی تعادل حرارتی حفظ گرادیان دما در حفره دلتا T کمتر یا مساوی با مثبت یا منفی 5 درجه سانتیگراد است.

برای دستیابی به این تعادل، چیدمان کانال های سرمایش و گرمایش باید از نسبت های هندسی دقیقی پیروی کند. قطر کانال (d) توصیه می شود 8 تا 12 میلی متر باشد. فاصله مرکز کانال تا دیواره حفره (عمق) باید بین 1.5 و 2.5 روز حفظ شود. گام (فاصله مرکز به مرکز بین کانال های مجاور) باید بین 2.5 تا 3.5 روز کنترل شود. برای مدیریت جریان سیال و افت فشار، جریان باید با عدد رینولدز (Re) بیشتر از 4000 متلاطم باقی بماند و برای به حداکثر رساندن ضریب انتقال حرارت همرفتی به حداقل دبی 1.5 تا 2.0 متر در ثانیه نیاز دارد. برای جلوگیری از افزایش قابل توجه دما در طول مسیر سیال، از مدارهای سریال طولانی خودداری کنید. در عوض، مدارهای موازی موضعی را با منیفولدهای منطقه بندی شده برای اطمینان از دمای یکنواخت ورودی مایع خنک کننده اجرا کنید.

شبیه‌سازی‌های مهندسی به کمک کامپیوتر (CAE) (مانند Moldflow یا Moldex3D) برای تأیید طرح‌بندی‌های حرارتی ضروری هستند. هنگام شبیه سازی یک جزء PEEK با دمای قالب هدف 170 درجه سانتیگراد، باید از یک مش بسیار تصفیه شده استفاده شود، به ویژه در امتداد دیواره های کانال و مرزهای حفره. ورودی های شبیه سازی کلیدی شامل هدایت حرارتی فولاد ابزار (معمولا 25 وات بر متر کلوین برای H13 در 200 درجه سانتیگراد) و خواص ترمودینامیکی روغن انتقال حرارت است. از طریق تجزیه و تحلیل حرارتی گذرا، مهندسان می توانند توزیع دما را پیش بینی کنند. اگر نقاط داغ شناسایی شوند، فاصله کانال‌های موضعی را می‌توان تنظیم کرد - به عنوان مثال، کاهش گام از 30 میلی‌متر به 22 میلی‌متر - که می‌تواند تا 45 درصد تاب برداشتن قطعات را کاهش دهد.

روش های معمول گرمایش قالب عبارتند از سیرکولاتورهای روغن با دمای بالا، بخاری های کارتریج الکتریکی، و گرمایش القایی :

1. روغن داغ تحت فشار: مطمئن ترین و پرکاربردترین روش. دقت کنترل دما به مثبت یا منفی 1 درجه سانتیگراد را ارائه می دهد و توزیع یکنواخت گرما را تضمین می کند. با این حال، سیستم‌های روغن معمولاً در دمای 200 تا 230 درجه سانتی‌گراد بسته می‌شوند و برای جلوگیری از تجمع لجن‌های روغن کربنی نیاز به تعمیر و نگهداری دقیق دارند.

2. بخاری های کارتریج برقی: ایده آل برای شرایط دمایی فوق العاده بالا بیش از 200 درجه سانتیگراد (مانند پلی آمیدهای تخصصی یا فرمولاسیون PEEK با نقطه ذوب بالا). آنها به سرعت گرم می شوند و امکان جبران منطقه موضعی را فراهم می کنند، اما برای جلوگیری از نقاط داغ موضعی نیاز به نظارت بر ترموکوپل حلقه بسته چند منطقه ای دارند.

علاوه بر این، برای جلوگیری از انتقال دمای شدید قالب به صفحه ماشین قالب گیری تزریقی، تخته های عایق حرارتی با دمای بالا (حداقل ضخامت 10 میلی متر تا 15 میلی متر با هدایت حرارتی کمتر از 0.2 وات بر متر کلوین) باید پشت صفحات پشتی نصب شوند. سپرهای حرارتی فولاد ضد زنگ نیز باید در اطراف محیط قالب نصب شوند تا از اتلاف حرارت همرفتی و تابشی جلوگیری کنند.

طراحی دروازه، اندازه دونده، تهویه، پیش نویس، و کمک هزینه انقباض

از آنجایی که پلیمرهای مهندسی با دمای بالا ویسکوزیته مذاب فوق‌العاده و نرخ انجماد سریع را نشان می‌دهند، طراحی سیستم تغذیه باید افت فشار و برش را به حداقل برساند. برای سیستم های دونده گرم، دریچه های سوپاپ برای از بین بردن بقایای دروازه و اطمینان از فشار قابل اعتماد بسته ترجیح داده می شوند. برای سیستم های دونده سرد، دروازه های لبه ای یا دروازه های فن ایده آل هستند زیرا حرارت برشی را به حداقل می رساند و از تخریب زنجیره پلیمری جلوگیری می کند. فرمول تجربی برای عمق دروازه به صورت زیر است:

hg = آلفا × t_max

در جایی که hg عمق دروازه است، t_max حداکثر ضخامت دیواره قطعه است و آلفا یک ضریب خاص ماده است. برای PEEK با ویسکوزیته بالا، آلفا بین 0.6 و 0.8 توصیه می شود. قطر دونده باید دارای اندازه سخاوتمندانه باشد، معمولاً از 6 میلی متر تا 9 میلی متر برای دونده های فرعی متغیر است و تا زبری سطح Ra 0.4 میکرون یا بهتر جلا داده شود تا مقاومت اصطکاکی به حداقل برسد.

هنگامی که پلاستیک های با دمای بالا در دمای بالای 350 درجه سانتیگراد پردازش می شوند، مستعد خروج حرارتی جزئی هستند. اگر هوا و گازهای فرار نتوانند به سرعت از حفره خارج شوند، تحت فشار آدیاباتیک قرار می‌گیرند که منجر به سوختگی گاز (اثر دیزل) و حفره‌های موضعی می‌شود. تهویه در قالب‌های با دمای بالا باید بسیار دقیق باشد: عمق دریچه باید بین آنها حفظ شود. 0.015mm و 0.025mm برای جلوگیری از فلاش، با عرض دریچه 1.5 میلی متر تا 3.0 میلی متر که منجر به کانال امداد وسیع تری به عمق 1.5 میلی متر می شود. از آنجایی که باقیمانده گازهای خروجی می تواند دریچه ها را مسدود کند، مسیرهای هواگیری باید به طور منظم با حلال های اولتراسونیک تمیز شوند تا از تجمع گوگرد یا کربنیزه جلوگیری شود.

با توجه به زوایای پیش نویس، پلیمرهای نیمه کریستالی (PEEK، PPS) به دلیل انقباض حجمی زیاد، به شدت روی هسته ها منقبض می شوند، در حالی که پلیمرهای آمورف (PEI) به دلیل بازیابی الاستیک، اصطکاک استاتیک بالایی را در برابر دیواره های حفره اعمال می کنند. دستورالعمل های پیش نویس کلی زیر اعمال می شود:

  • کناره های هسته و حفره بدون بافت: حداقل زاویه کشش 1.0 تا 1.5 درجه مورد نیاز است و برای حفره ها یا دنده های عمیق 2.0 درجه ترجیح داده می شود.
  • سطوح بافت دار: زاویه پیش نویس باید با عمق بافت مقیاس شود. قانون کلی این است: به ازای هر 0.025 میلی متر (0.001 اینچ) عمق بافت، 1.0 تا 1.5 درجه پیش نویس اضافه کنید.

برای دستیابی به تلورانس های با دقت بالا، طراحان ابزار باید پشته های تحمل را در نظر بگیرند. از آنجایی که انقباض پلیمر بر اساس دمای قالب، فشار بسته و نرخ خنک‌سازی نوسان می‌کند، ابعاد بحرانی باید به‌عنوان «ایمن از فولاد» طراحی شود. به عنوان مثال، اگر انقباض اسمی یک قطعه PEEK 1.2٪ باشد، یک بعد هسته بحرانی (مانند یک سوراخ داخلی) باید با انقباض 1.1٪ محاسبه شود. این اجازه می دهد تا حفره قالب با ماشین کاری جزئی (حذف فولاد) پس از اجرای آزمایشی اولیه به طور ایمن تنظیم شود و از خطر خراشیدن یک حفره بزرگ جلوگیری شود.

طراحی سیستم تخلیه، آب بندی و پس پردازش

در طول فاز پرتاب، قطعات پلاستیکی با دمای بالا اغلب هنوز در دمای بین 120 تا 150 درجه سانتیگراد هستند. در این حالت حرارتی، استحکام تسلیم پلیمر و مدول الاستیک به طور قابل توجهی کمتر از دمای اتاق است. نیروهای جهشی نامناسب به راحتی می توانند باعث اعوجاج فیزیکی، ترک های استرسی یا علائم قابل مشاهده پین ​​اجکتور (سرخ شدن) شوند. بنابراین، سیستم پرتاب باید نیرو را در یک منطقه وسیع توزیع کند و با سرعت های کنترل شده و آهسته تر عمل کند.

از نظر ساختاری، حلقه های استریپر یا صفحات استریپر بیشتر از پین های منفرد ترجیح داده می شوند، زیرا آنها حمایت محیطی یکنواختی را ارائه می دهند. برای اجزای کشش عمیق، پین‌های اجکتور باید نیترید سخت شوند یا با نیترید تیتانیوم (TiN) یا کربن شبیه الماس (DLC) پوشانده شوند تا در برابر دمای عملیاتی بالا بدون ضربه زدن مقاومت کنند. فاصله بین پین‌های اجکتور و سوراخ‌های راهنمای آن‌ها باید کاملاً به فاصله 0.008 میلی‌متر تا 0.012 میلی‌متر در هر طرف باشد. این از خزش فلاش با دمای بالا به کانال های پین جلوگیری می کند، به خصوص در قالب های پزشکی که روان کننده های خارجی ممنوع هستند. برای بالابرها و لغزنده ها، باید از صفحات سایشی گرافیتی-برنزی خود روان شونده برای حفظ عملکرد صاف در دمای 180 درجه سانتیگراد استفاده شود.

آب بندی دینامیکی در رانرهای داغ و دریچه های دریچه ای با دمای بالا نشان دهنده یک چالش مهندسی مهم است. O-ring های الاستومری استاندارد به سرعت در بالای 200 درجه سانتیگراد تخریب می شوند که منجر به نشت روغن هیدرولیک یا افت فشار پنوماتیک می شود. طرح های ابزار باید شامل شوند بسته بندی گرافیت انعطاف پذیر، دم فلزی، یا specialized Perfluoroelastomer (FFKM, such as Kalrez) seals. The slide-fit clearance between the valve pin and its guide bushing must be precision-ground to 0.005mm to 0.008mm per side to prevent polymer backflow. Below is the preventative maintenance checklist for high-temperature hot runner tools:

مورد تعمیر و نگهداری / فاصله زمانی حالت شکست احتمالی معیارهای بازرسی اقدام اصلاحی
مهر و موم پین و نازل سوپاپ
(هر 50000 چرخه)
نشت مذاب، تشنج پین، تخریب پلیمر فاصله بیش از 0.015 میلی متر یا تجمع کربنی قابل مشاهده جدا کردن، تمیز کردن اولتراسونیک، و تعویض بوش های راهنما در صورت ساییدگی
باندهای بخاری و ترموکوپل
(هر 100000 چرخه)
رانش حرارتی، مدارهای باز، گرمای بیش از حد موضعی انحراف مقاومت بیشتر از 10٪ یا بازخورد دلتا T بیش از 3 درجه سانتیگراد عناصر گرمایش آسیب دیده را جایگزین کنید. تنظیمات حلقه PID را مجدد کالیبره کنید
مهر و موم قالب پویا
(هر 30000 چرخه)
نشتی هیدرولیک/پنوماتیک، عملکرد کند سخت شدن آب بندی، ترک خوردن یا از دست دادن خاصیت ارتجاعی درزگیرهای درجه حرارت بالا FFKM را جایگزین کنید

بازپخت پس از قالب: مواد نیمه کریستالی مانند PEEK و PPS اغلب پس از قالب گیری تزریقی، تنش های پسماند قابل توجهی را حفظ می کنند. برای جلوگیری از رانش بعدی بعدی، ترک خوردگی تنش یا شکست مکانیکی در مزرعه، قطعات باید تحت یک فرآیند بازپخت حرارتی ساختاریافته قرار گیرند. به عنوان مثال، برای قطعات قالب‌گیری شده PEEK، مشخصات بازپخت توصیه‌شده شامل: گرم کردن قطعات از دمای اتاق تا 200 درجه سانتی‌گراد با سرعت رمپ آهسته (حداکثر از 10 درجه سانتی‌گراد در ساعت)، نگه‌داشتن در دمای 200 درجه سانتی‌گراد به مدت 2 تا 4 ساعت (معمولاً 1 ساعت در هر 2.5 میلی‌متر ضخامت دیواره)، و سپس سرد کردن 1 ساعت بدون 4 درجه سانتی‌گراد تا کمتر از 10 درجه سانتی‌گراد. قبل از اینکه آنها را از فر خارج کنید. این فرآیند بیش از 90 درصد از تنش های داخلی را کاهش می دهد و بلورینگی پلیمر را تا حدود 35 درصد بهینه می کند و حداکثر استحکام مکانیکی و پایداری ابعادی را تضمین می کند.

پارامترهای فرآیند، انتخاب ماشین و نگهداری

حتی یک قالب با طراحی بی عیب و نقص بدون فرآیند قالب گیری تزریقی بهینه عمل نمی کند. پلاستیک های مهندسی با دمای بالا رفتارهای رئولوژیکی منحصر به فردی را نشان می دهند که به کنترل دقیق چند مرحله ای سرعت و فشار تزریق نیاز دارد:

1. پارامترهای فرآیند شروع: برای PEEK 30٪ تقویت شده با فیبر کربن، دمای مذاب معمولاً روی 390 درجه سانتیگراد تنظیم می شود و دمای قالب در 180 درجه سانتیگراد حفظ می شود. را بالاترین اولویت تنظیم در طول اجرای آزمایشی، سرعت و فشار تزریق است . از آنجایی که مذاب با ویسکوزیته بالا هنگام لمس فولاد سرد به سرعت یخ می زند، تزریق با سرعت بالا و فشار بالا (سرعت تزریق 100 تا 150 میلی متر بر ثانیه و فشار 150 تا 220 مگاپاسکال) برای پر کردن بخش های نازک مورد نیاز است. فشار بسته باید روی 60٪ تا 70٪ فشار تزریق حداکثر تنظیم شود و تا زمان انجماد گیت نگه داشته شود (از طریق اندازه گیری وزن قطعه، معمولاً 8 تا 12 ثانیه تأیید می شود).

2. محاسبه نیروی فشار و بستن: پلاستیک های با دمای بالا را نمی توان بر روی ماشین آلات استاندارد قالب گیری کرد. به دلیل مقاومت شدید جریان، فشار تزریق خاص مورد نیاز اغلب از 2000 بار فراتر می رود. نیروی گیره مورد نیاز (Fc) را می توان با استفاده از فرمول محاسبه کرد:

Fc = PC × Ap × Sf

در جایی که Pc میانگین فشار حفره است (معمولا 80 تا 120 مگاپاسکال برای پلیمرهای با ویسکوزیته بالا)، Ap ناحیه پیش بینی شده قطعه و سیستم دونده در خط جدایی است و Sf یک عامل ایمنی (معمولاً 1.2) است. دستگاه قالب‌گیری باید مجهز به یک بشکه دو فلزی و یک پیچ ساخته شده از آلیاژهای مقاوم در برابر سایش و خوردگی (مانند فولاد Hastelloy یا پودر متالورژی) باشد تا در برابر تقویت‌کننده الیاف ساینده مقاومت کند، همراه با نوارهای گرمکن سرامیکی که قادر به رسیدن به دمای 450 درجه سانتیگراد هستند.

در توسعه محصول، انتخاب بین دونده گرم و سیستم دونده سرد تأثیر زیادی بر اقتصاد تولید دارد. ماتریس تصمیم زیر مبادلات کلیدی مهندسی و هزینه را تشریح می کند:

متریک ارزیابی سیستم دونده سرد سیستم دونده داغ تحلیل اقتصادی و فنی
هزینه ابزار اولیه پایین (پایه: 15000 دلار) بالا (پایه: 42000 دلار) سیستم های دونده داغ نیاز به سرمایه گذاری اولیه بالاتری دارند (تقریباً 2.8 برابر خط پایه).
نرخ تلفات قراضه بالا (وزن دونده اغلب 30 تا 60 درصد کل شوت را تشکیل می دهد) تقریبا صفر رزین های با دمای بالا مانند PEEK (80 دلار به ازای هر کیلوگرم) ضایعات دونده سرد را برای دور انداختن یا آسیاب کردن مجدد بسیار گران می کند.
زمان چرخه طولانی تر (18 ثانیه خنک کننده قسمت 12 ثانیه خنک کننده دونده = 30 ثانیه) کوتاهتر (فقط بر اساس ضخامت دیواره، تقریباً 15 ثانیه) دونده های داغ زمان چرخه را تقریباً 50 درصد کاهش می دهند و به طور قابل توجهی توان عملیاتی را افزایش می دهند.
ROI شکستن یکنواخت N/A در حدود 12000 قسمت به دست آمد برای پروژه های بیش از 50000 قسمت در سال، دوره بازپرداخت دونده داغ معمولاً کمتر از 6 ماه است.

نگهداری پیشگیرانه مبتنی بر علم (PM): قالب های با دمای بالا به پروتکل های نگهداری مبتنی بر داده نیاز دارند. با ردیابی معیارهای کنترل فرآیند آماری مانند Cpk و نرخ نقص قطعه، مهندسان می توانند سایش را پیش بینی کنند. اگر Cpk یک بعد بحرانی از 1.67 به زیر 1.33 کاهش یابد، یا اگر نرخ رد بصری 1٪ افزایش یابد، قالب باید برای تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده پرچم گذاری شود. به عنوان یک قاعده، خط جداسازی باید هر 10000 دور با استفاده از خراش های برنجی از تجمع گازهای خارج شده تمیز شود. سیستم اجکتور باید با گریس با دمای بالا (تا دمای 250 درجه سانتیگراد) هر 20000 سیکل روغن کاری شود. ایجاد برنامه های تعمیر و نگهداری سفت و سخت و ذخیره سازی قطعات یدکی حیاتی تنها راه برای تضمین تولید ثابت و بازدهی قطعات پلاستیکی با دمای بالا است.

آیا به یک راه حل سفارشی ابزار با دمای بالا نیاز دارید؟

طراحی قالب های با کارایی بالا و دقیق که قادر به کار در دمای 400 درجه سانتیگراد هستند یک کار مهندسی بسیار پیچیده است. برای کمک به تسریع پروژه بعدی شما، ما را گردآوری کرده ایم "چک لیست طراحی و راه اندازی قالب در دمای بالا" (که شامل پایگاه های داده انقباض برای 20 رزین تخصصی، ماشین حساب های اندازه دونده و ماشین حساب های کنترل کننده دمای قالب می باشد).

اقدام کنید: فایل‌های CAD سه بعدی خود را آپلود کنید (فرمت‌های STP/IGS پشتیبانی می‌شوند؛ ما کاملاً محرمانه بودن داده‌ها را تحت NDA استاندارد تضمین می‌کنیم) تا زمان‌بندی بررسی رایگان 15 دقیقه ای طراحی برای قابلیت ساخت (DFM). با مهندسین ابزار اصلی ما با پیشرفته‌ترین امکانات ساخت قالب و آزمایش در ایالات متحده، ما پشتیبانی محلی بی‌وقفه از مفهوم تا بازرسی مقاله اول (FAI) را ارائه می‌کنیم، و زمان تحویل را کمتر از 4 تا 6 هفته نگه می‌داریم.

سوالات متداول (سؤالات متداول)

Q1: چرا باید پلاستیک های با دمای بالا مانند PEEK یا PEI قبل از قالب گیری به شدت خشک شوند؟ اگر نباشند چه اتفاقی می افتد؟
A1: PEEK و PEI پلیمرهای قطبی هستند که به راحتی رطوبت هوای محیط را جذب می کنند. اگر حتی با رطوبت جزئی قالب گیری شود، دمای مذاب شدید (بالاتر از 380 درجه سانتیگراد) باعث تخریب سریع هیدرولیتیکی (هیدرولیز) می شود. این واکنش شیمیایی ناشی از آب، زنجیره‌های پلیمری را می‌شکند و منجر به ایجاد حفره‌های میکروسکوپی، رگه‌های نقره‌ای سطحی و کاهش چشمگیر (تا 50 درصد) در استحکام ضربه و خواص کششی می‌شود و قسمت نهایی را شکننده و مستعد شکست زودرس می‌کند.
Q2: فروشگاه من فقط دارای کنترلرهای استاندارد دمای قالب تا 140 درجه سانتیگراد است. آیا می توانم از آنها برای قالب گیری قطعات PPS استفاده کنم؟
A2: این امر بسیار ناامید است. در حالی که PPS می تواند قالب را در دمای 130 تا 140 درجه سانتی گراد پر کند، این محدوده نشان دهنده حد پایین پنجره تبلور آن است. خنک کردن PPS در دمای کمتر از 150 درجه سانتیگراد باعث یخ زدن پلیمر در حالت عمدتاً آمورف می شود که منجر به بلورینگی بسیار کم می شود. هنگامی که این قطعات بعداً در معرض محیط‌های عملیاتی داغ قرار می‌گیرند، تحت "کریستالیزاسیون ثانویه" قرار می‌گیرند که منجر به انقباض ابعادی غیرقابل پیش‌بینی، تاب برداشتن و خرابی زودرس می‌شود. برای دستیابی به بلورینگی یکنواخت به بخاری های روغنی با دمای بالا با قابلیت حفظ دمای 150 تا 160 درجه سانتی گراد نیاز است.
Q3: چالش های اصلی آب بندی هنگام اجرای دونده های داغ بر روی ابزارهای با دمای بالا چیست؟
A3: چالش اصلی یافتن مهرهایی است که می توانند دمای پایدار بالای 200 درجه سانتیگراد را بدون سخت شدن یا کربن شدن تحمل کنند. اورینگ های استاندارد ویتون یا سیلیکون به سرعت از بین می روند که منجر به نشت مواد یا خرابی هیدرولیک می شود. طراحان باید از مهر و موم های گرافیتی انعطاف پذیر، حلقه های فلزی O یا پرفلورالاستومرهای سطح بالا (FFKM) استفاده کنند. علاوه بر این، فاصله بین پایه‌های سوپاپ و بوش‌های راهنما باید با تلورانس‌های بسیار محکم (0.005 تا 0.008 میلی‌متر) آسیاب شود تا از خزش پلیمر و اتصال پین بعدی جلوگیری شود.
Q4: چرا سیستم های برگشت مکانیکی بر برگشت فنر در قالب های با دمای بالا ترجیح داده می شوند؟
A4: فنرهای فولادی ابزار سرعت فنر خود را از دست می دهند و هنگامی که در دمای 150 درجه سانتیگراد تا 200 درجه سانتیگراد در مدت زمان طولانی نگهداری می شوند، دچار آرامش حرارتی (پخت) می شوند. در طی چند هزار سیکل، صفحات اجکتور برگشت فنری به طور کامل جمع نمی شوند. این منجر به آسیب فاجعه بار قالب زمانی می شود که قالب بسته شود و بالابرها یا پین ها به داخل حفره برخورد کنند. قالب‌های با دمای بالا باید از سیستم‌های مکانیکی برگشت زودهنگام (مانند قفل صفحه یا عقب‌کشی مثبت) یا اتصالات هیدرولیک/نیوماتیکی برای تضمین عملکرد برگشت مثبت استفاده کنند.
Now Now