Timpul de rezidență al materialului plastic: Calcul și proces
De la tipul specific de plastic folosit, matriță, temperatură, densitate a materialului, până la mașina de injectare în sine și componentele sale individuale, există o serie de variabile care pot asigura succesul sau eșecul procesului de injectare a plasticului.
Un lucru este cert: procesarea prea mult sau prea puțin timp față de intervalul recomandat al timpului de rezidență al plasticului poate cauza probleme semnificative de calitate. Și mai grav, nu toate problemele apărute sunt vizibile imediat – inconsistență în calitatea topiturii, variații de culoare sau piese slăbite.
Alocarea timpului necesar pentru a calcula timpul specific de rezidență al plasticului pentru procesul de fabricație relevant va îmbunătăți performanța materialului și produsul final în ansamblu.
Ce este timpul de rezidență al plasticului?
Timpul de rezidență al plasticului reprezintă perioada în care plasticul sau rășina este expus(ă) la căldură în timpul fabricației.
Un sistem de injectare include o pâlnie (hopper), un cilindru (barrel), un șnec reciprocant și un duză de injecție. Volumul de injectare (shot size) este cantitatea maximă de material plastic ce poate fi introdusă într-un singur ciclu de formare prin injecție. Granulele sunt alimentate prin pâlnie în cilindru și ansamblul șnec. Cilindrul susține șnecul reciprocant, unde materialul este topit prin conducție de la benzile de încălzire electrică ce înconjoară cilindrul. Șnecul reciprocant comprimă, topește și dozează materialul.
Dimensiunea volumului de injectare și a cilindrului influențează durata timpilor de rezidență, care, la rândul lor, pot afecta calitatea produsului. Volumul mic de injecție, care utilizează o capacitate redusă din cilindru, poate duce la timpi de rezidență mari și degradarea polimerului. Pe de altă parte, volume mari de injecție și utilizarea a peste 50% din capacitatea cilindrului pot conduce la uniformitate slabă a topiturii și timp lung de recuperare a șnecului.
Importanța timpului de rezidență al plasticului
Materialul este rapid influențat de durata și temperatura la care este expus. Unele polimeri, potrivit Injection Molding Handbook, sunt „hidrolitic degradabili și pot suferi efecte nedorite de depolimerizare, cauzate de reacția chimică a umezelii cu polimerul înainte de devolatilizare.”
Înțelegerea timpului de rezidență a materialului în prima fază a șnecului te ajută să determini timpul și temperatura optime pentru nevoile de producție.
Ce influențează timpul de rezidență al plasticului?
Timpul de rezidență al plasticului afectează calitatea pieselor produse în mai multe moduri:
- Slăbiciune generală a pieselor produse
- Variații de culoare
- Degradare ce nu este vizibilă cu ochiul liber
- Un produs final compromis per ansamblu
Totuși, poate influența și performanța utilajului, poate conduce la inconsistență în calitatea topiturii și masa injecției, precum și la variații ale temperaturii topiturii.
Ce trebuie să știi înainte să calculezi timpul de rezidență
Înainte de a calcula timpul de rezidență, este important să înțelegi componentele implicate.
Diferența dintre timpul de rezidență și volumul de injectare
Volumul de injectare (shot size) este cantitatea de rășină care trebuie injectată în matriță. Timpul de rezidență se bazează pe volumul de injectare, mărimea cilindrului și cantitatea de material aflată pe canalele șnecului.
Șnecul îndeplinește mai multe funcții. Acesta deplasează materialul în interiorul cilindrului, amestecă materialul, îl compactează la densitatea maximă și îl transferă în matriță. Dimensiunea și designul șnecului influențează spațiul disponibil pentru plasticul din cilindru. Nu este neobișnuit ca producătorii să aibă mai multe opțiuni de șnec sau cilindru.
Formule și sfaturi pentru a-ți calcula timpul de rezidență
Când parcurgi diverse formule și recomandări pentru a determina calculul timpului de rezidență la o mașină nouă sau la o matriță care nu a fost încă construită, poate fi util să începi cu o analiză a matriței.
Calcul
Există câteva abordări diferite pentru calcularea timpului de rezidență al plasticului. Iată două opțiuni care să-ți ofere o imagine mai clară asupra factorilor implicați.
Calculul #1:
Dimensiunea cilindrului = 3,14 x (raza cilindrului)^2 x (lungimea cilindrului)
Dimensiunea șurubului = 3,14 x (raza medie la rădăcina șurubului)^2 x (lungimea cilindrului)
Volumul injecției = volumul cilindrului (minus) volumul șurubului
Timpul de rezidență al materialului plastic este egal cu numărul de injecții înmulțit cu timpul de ciclu.
Calculul #2
Capacitatea injecției (împărțit la) 1,05 x densitatea materialului la temperatura camerei = Inventar
Timpul de rezidență al materialului plastic = Inventar (împărțit la) dimensiunea injecției x timpul de ciclu / 60
Sfaturi utile
- Țineți cont de densitățile materialului topit. Veți dori să faceți calcule atât pentru greutatea materialului în stare solidă, cât și în stare topită.
- Începeți cu un cilindru curat, necontaminat.
- ⟨/⟩Capacitatea recomandată a cilindrului⟨/⟩ este între 25% și 65% plus încă 10% pentru siguranță.
- Dacă este posibil, folosiți volumul și densitățile materialului topit în loc de greutate.
Acordă-ți Timpul pentru a Efectua Calculul
Indiferent de câte formule sau calcule sunt împărtășite, timpul de rezidență al plasticului ar trebui calculat de fiecare producător în parte pentru a determina proporția optimă pentru produsul lor specific.
Folosind molding științific, Rosti utilizează date înregistrate pentru a evalua controlul calității și pentru a face ajustările necesare la matrițe, îmbunătățind astfel calitatea generală a pieselor și evitând efectele negative ale unui timp de rezidență al plasticului incorect calculat.
Rosti dispune de cea mai avansată tehnologie și echipamente, împreună cu expertiza tehnică și experiența necesare pentru a produce cu succes cele mai calitative piese din plastic pentru aplicația ta unică. Află cum Rosti merge mereu mai departe pentru a fi un furnizor de încredere.
