Formação e eliminação de bolhas em peças moldadas por injeção

Bolhas de ar no produto durante a moldagem por injeção são um problema comum a ser resolvido.

Este artigo descreve as três causas da formação de bolhas e fornece soluções.

A menos que seja para alcançar o efeito de design, os produtos transparentes não podem conter bolhas de ar.

As bolhas de ar também reduzem a resistência mecânica do produto ou o peso do produto especificado pelo cliente, o que deve ser evitado.

Existem três causas de bolhas em peças moldadas por injeção: ar, umidade e vácuo.

Ar

Dentro do barril

No barril, há ar entre as partículas de plástico. Quando o plástico é plastificado, ele entra no barril da tremonha e o ar é trazido junto. A contrapressão apropriada comprime o fundido na frente do parafuso, as bolhas são esmagadas e não são injetadas na cavidade do molde através do bocal.

Projetos de máquinas de moldagem por injeção mais simples não possuem medidores de contrapressão. A contrapressão só pode ser medida a partir do fechamento da válvula reguladora de fluxo, mas a contrapressão não tem relação linear com o ângulo de rotação da válvula, e só pode ser observada a partir da velocidade de recuo da rosca.


Para uma máquina de moldagem por injeção com medidor de contrapressão, a pressão lida não é a pressão de fusão, mas a pressão do cilindro de injeção. Há cerca de uma 10-relação entre os dois. Algumas máquinas de moldagem por injeção representam graficamente essa relação, que é anexada ao defletor de injeção e pode ser usada para converter a leitura da pressão do manômetro em pressão de fusão.


dentro da cavidade

Quer se trate de um produto de paredes grossas ou de paredes finas, há mais ou menos ar na cavidade do molde e, quando não é descarregado para fora do molde, é misturado com o fundido injetado para formar bolhas.

Velocidade de injeção

Se a velocidade de injeção for muito alta, se o nitrogênio for usado para acelerar a injeção, o ar na cavidade do molde pode não ser descarregado a tempo, preso no molde e formar bolhas de ar. Se a moldagem por injeção de parede fina requer uma taxa de fogo muito alta para preencher a cavidade, ela só pode ser feita na ranhura de exaustão, baixa força de aperto e vácuo.

slot de escape

O molde é gravado com ranhuras de exaustão na superfície de separação, estendendo-se da cavidade do molde até a periferia do filme. O slot de exaustão tem os parâmetros de largura, profundidade e número de tiras.

A profundidade da ranhura de ventilação permite apenas que o ar escape e não permite o vazamento do fundido com alta viscosidade (caso contrário, rebarbas são formadas). A profundidade da ranhura de escape não é superior a 0,03 mm e a largura geralmente não é inferior a 6 mm. As ranhuras de exaustão são abertas a cada 25-50mm. Observe que a profundidade da ranhura de ventilação é afetada pela força de fixação.

O operador deve definir a força de aperto mínima, mas suficiente (sem rebarbas), em vez de usar a força de aperto total, de modo que não apenas a ranhura de exaustão seja menos achatada, mas também o mecanismo de aperto do molde e da máquina de moldagem por injeção (incluindo a máquina dobradiças, a vida útil da dobradiça, luva da dobradiça, tirante e gabarito) será estendida e o tempo de fixação será reduzido.


aço respirável

Se a aparência do produto não precisar de brilho, o aço respirável pode ser usado como molde e os microporos do aço podem ser usados ​​para exaustão.

Vácuo

Em alguns locais fechados estáveis ​​ou câmaras frias, abra um ponto de vácuo e conecte-o a uma bomba de vácuo para extrair o ar da cavidade do molde durante a injeção.

A aspiração é mutuamente exclusiva com a ranhura de exaustão e o aço respirável, e os dois não podem ser usados ​​ao mesmo tempo, caso contrário, o vácuo não poderá ser bombeado.

vapor

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) e correr para o produto.

De acordo com os requisitos de vários plásticos, a temperatura e o tempo de secagem são diferentes. Por favor consulte a tabela abaixo.



A tremonha de secagem extrai o ar da atmosfera, aquece-o até uma temperatura de secagem, flui através do plástico na tremonha de baixo para cima e, em seguida, descarrega-o de volta para a atmosfera a partir do topo.



As condições de secagem na tabela acima estão sob a temperatura atmosférica de 200C e uma umidade relativa de 65 por cento, usando um moinho de turbina de alta eficiência para gerar fluxo de ar, e o teor de umidade do plástico após a secagem será menos de 0,02 por cento.

Por exemplo, no final da primavera no sul da China, quando a umidade relativa excede 90%, o efeito de secagem é inferior. Os seguintes métodos podem ser usados ​​para resolvê-lo.

tempo de secagem

Estender o tempo de secagem é um método fácil de entender. O ar quente terá mais tempo para tirar a umidade presa às partículas de plástico, e o plástico ficará mais seco. Uma maior capacidade do funil prolonga o tempo de secagem.

H = 3.6s*t/c (1)

H=capacidade da tremonha, kg

s=peso por dose (por cerveja), ingestão de água, g

c=tempo de ciclo, segundos

t=tempo de secagem, horas

Capacidade da tremonha

As especificações do funil são indicadas pela capacidade, e existem os seguintes tipos. Para simplificar os cálculos, os fornecedores têm uma das seguintes diretrizes de seleção.


Deve-se notar que a tremonha deve ser equipada com uma máquina de sucção para reabastecer continuamente o plástico usado e manter uma quantidade constante de plástico na tremonha para que o plástico possa ser seco localmente. Caso contrário, quando o plástico da tremonha acabar, ele será adicionado, e o plástico próximo à saída escorrerá para o barril antes de secar, e a umidade não será eliminada.

Exemplo de cálculo da capacidade da tremonha

A moldagem por injeção de pré-forma PET de 20g com 32 cavidades leva 24 segundos, quanto funil de secagem é necessário?

Consulte a tabela 1, o material PET precisa ser seco a 1600C por 4 a 5 horas.

Da fórmula (1),

H=3,6*32*20*5/24=480kg


Supondo que apenas 80% do volume de injeção da máquina de moldagem por injeção seja usado para moldagem por injeção, os representantes recomendados na Tabela 2

t / c {{0}}.8H / (3.6*s), é calculado de 0.119 a 0.033, ou seja:

Tempo de secagem, horas {{0}} (0.033~0.119)*tempo de ciclo, segundos.



Tomando a pré-forma como exemplo, o tempo de secagem é de apenas 0,119*24=2,9 horas no máximo, o que não é suficiente para as 4~5 horas exigidas na Tabela 1.

De outro ponto de vista, 32*20 g / 0,8=800 g, de acordo com a Tabela 2, seleciona-se uma moega de 100 kg, muito diferente da moega de 480 kg calculada no exemplo anterior.


Secador Desumidificador

Ainda é difícil garantir a secura do plástico aumentando a capacidade da tremonha para aumentar o efeito de secagem. O motivo é quanto aumenta a umidade atmosférica e quanto aumenta o tempo de secagem para compensar? Além disso, a umidade da atmosfera muda a cada dia e secar por muito tempo é um desperdício de energia.

Os secadores desumidificadores podem garantir a secura independente da umidade atmosférica.

O secador desumidificador é utilizado em conjunto com a tremonha de secagem. O fluxo de ar carregado de umidade descarregado do funil de secagem entra no secador desumidificador. Depois de filtrar e resfriar, a umidade no fluxo de ar é absorvida pela peneira molecular no favo de mel rotativo e, em seguida, enviada de volta para a entrada de sucção do funil de secagem. Desta forma, o fluxo de ar é um sistema fechado, não afetado pela umidade da atmosfera. As peneiras moleculares no favo de mel são regeneradas removendo a água de uma corrente de ar separada em contato com a atmosfera.



A secura do ar seco (também chamada de umidade absoluta) produzida pelo secador dessecante alveolado atinge o ponto de orvalho de {{0}}C, o que equivale a uma umidade relativa de 0,60 por cento ou um teor de umidade de 0,013 por cento ou 128 ppm. A capacidade de secagem do secador desumidificador é calculada por quantos kg de um determinado plástico podem ser secos por hora, que é o padrão para seleção.

secagem em dois estágios

Os desumidificadores Honeycomb não são baratos. Alguns fabricantes usam funis de secagem de dois estágios para obter um melhor efeito de secagem do que um único funil de secagem.



temperatura de secagem

Os fornecedores de plástico recomendam temperaturas de secagem. Se o tempo de secagem for constante, aumentar a temperatura de secagem pode realmente melhorar o efeito de secagem, mas uma temperatura de secagem muito alta tornará os ingredientes nele turvos, afetando sua cor, transparência e propriedades mecânicas.

vácuo

Amassados ​​na superfície são encontrados durante a moldagem por injeção de produtos com paredes espessas. Marcas de amassados ​​são causadas pelo encolhimento do plástico à medida que ele esfria de um estado fundido para um estado sólido. Isso pode ser evitado se os parâmetros de retenção de pressão e os corredores forem projetados adequadamente.

Quando a superfície do produto de paredes espessas esfriou e solidificou, mas o interior ainda está fluido, ele só pode encolher por dentro, o que é chamado de "bolha". Não há ar ou umidade na "bolha", apenas vácuo. O método de exclusão é o mesmo que para dentes.

Se o diâmetro da câmara fria for semelhante à espessura máxima da parede, a pressão de retenção pode encher o produto com plástico através da câmara ainda não solidificada e eliminar "bolhas".


Como dizer

As causas dos três tipos de bolhas são diferentes e os métodos de eliminação também são diferentes. Como podemos saber que tipo de bolha é?

Se o plástico for transparente ou translúcido, os seguintes métodos podem ser usados ​​para identificar a causa das bolhas.

número

Existem muitas bolhas de ar e de água, mas as bolhas de vácuo só existem na parte mais grossa, e são poucas ou apenas uma.

Localização

As posições das bolhas de ar e umidade são aleatórias e, dentro de vários produtos, as bolhas têm posições diferentes. A posição das bolhas de vácuo é no meio da parte mais grossa, que não é tendenciosa, e o tamanho das bolhas de cada produto é quase o mesmo.

Surto de aquecimento

Depois que as bolhas de ar e água são aquecidas, o produto amolece e as bolhas se expandem, mas as bolhas de vácuo não, mas encolhem ou a parede externa afunda. O produto pode ser observado antes e depois do aquecimento sob um instrumento óptico graduado.

forma

As bolhas de ar e vapor de água são esféricas, mas as bolhas de vácuo não são necessariamente.