Cómo controlar la deformación y deformación del producto al moldear por inyección material PP

El PP es un plástico cristalino, y su importante contracción por cristalización junto con una contracción direccional no-uniforme son las causas fundamentales de la deformación: la contracción es mayor en la dirección del flujo de fusión y menor en la dirección perpendicular a él. El enfriamiento desigual, el espesor de pared no-uniforme y las tensiones internas amplifican esta diferencia. El enfoque para el control de deformaciones implica un esfuerzo coordinado en cuatro aspectos: selección de materiales → diseño del producto → diseño del molde → proceso de moldeo.

 

I. Selección de materiales: reducir las diferencias de contracción en el origen

 

- El PP puro tiene una gran contracción (1,5–2,5 %) y es propenso a deformarse. Para aplicaciones que requieren dimensiones estrechas o planitud, se debe preferir el PP relleno de talco (10–40%), lo que reduce la contracción a 0,5–1,2% y minimiza significativamente las diferencias de contracción anisotrópica. El PP reforzado con-fibra de vidrio-ofrece una contracción aún menor, pero puede exhibir una anisotropía más severa-especialmente con fibras de vidrio largas-lo que genera grandes diferencias entre las direcciones de flujo y transversales, lo que en realidad puede aumentar la deformación; utilizar con precaución.

- El PP copolímero en bloque ofrece buena tenacidad, pero su contracción es ligeramente menos estable que el PP homopolímero. Para productos planos propensos a deformarse, prefiera grados modificados con talco.

- Mezcla de materiales reciclados: las fluctuaciones en la proporción de contenido reciclado provocan una contracción inconsistente; Mantenga una proporción de mezcla fija y controle estrictamente las impurezas.

 

 

II. Diseño de producto (el más crítico-muchos problemas de deformación provienen de la estructura)

 

- El espesor uniforme de la pared es el principio fundamental; Lo ideal es que las variaciones del espesor de la pared sean inferiores o iguales al 20%. Las regiones más gruesas sufren una mayor contracción de cristalización, tirando de las áreas más delgadas y provocando flexión.

- Diseño de nervadura: el espesor de la nervadura debe ser de 0,5 a 0,7 veces el espesor de la pared principal, con un radio de raíz redondeado (R). Las nervaduras excesivamente gruesas pueden provocar marcas de hundimiento en la parte posterior y contracción irregular localizada, lo que provoca deformaciones.

- Paneles planos grandes: introduzca una pre-deformación (arco inverso) o agregue nervaduras y marcos para mejorar la rigidez y resistir la distorsión inducida por la contracción-; Evite grandes superficies planas sin refuerzo.

- Evite salientes o pilares excesivamente gruesos; Las secciones gruesas se contraerán adicionalmente, distorsionando la pieza.

 

III. Diseño de moldes (control de enfriamiento, flujo y tensión)

 

- Los canales de enfriamiento uniformes son esenciales.

- Mantenga una distancia constante entre las líneas de enfriamiento y las paredes de la cavidad, con el diámetro y el espaciado de los canales adecuados. El enfriamiento desigual conduce a diferentes tasas de cristalización → contracción desigual → alabeo.

- Agregue refrigeración específica para las áreas de nervaduras y pilares gruesos para evitar el sobrecalentamiento localizado.

- Ubicación y número de la puerta:

- Coloque las compuertas lo más cerca posible del centro de la pieza para garantizar un llenado simétrico de la masa fundida y reducir las diferencias de orientación molecular causadas por el flujo unidireccional.

- Utilice múltiples compuertas para piezas planas grandes para acortar la longitud del flujo y reducir la orientación molecular.

- Evite colocar puertas en un solo lado; El llenado unidireccional provoca una alineación molecular a lo largo de la dirección del flujo, lo que aumenta las diferencias de contracción.

- Compensación de contracción de la cavidad:

- Diseñe moldes basándose en la tasa de contracción real del grado específico utilizado. El PP-con relleno de talco y el PP puro tienen diferentes comportamientos de contracción-no aplican el mismo valor de contracción universalmente.

- Anticípese a la dirección de la deformación e incorpore la pre-contra-deformación (pre-comba) en el molde para compensar la contracción y la deformación posteriores al-moldeo.

- Ventilación: el aire atrapado provoca quemaduras localizadas y picos de temperatura, lo que provoca una contracción desigual. Proporcione ranuras de ventilación en los extremos de las costillas y en las líneas de soldadura.

- Ángulo de expulsión: el PP tiene buena tenacidad, por lo que un ángulo de expulsión de 1 a 2 grados es suficiente. Utilice múltiples pasadores eyectores distribuidos uniformemente; La expulsión de un solo punto-concentra la fuerza y ​​dobla directamente la pieza.

 

IV. Optimización del proceso de moldeo (en-ajustes en el sitio, priorizados)

 

Secuencia de ajuste: Primero ajuste el enfriamiento, luego la presión de empaque, seguido de la temperatura y la velocidad.

- Control de temperatura del molde:

- El grado de cristalinidad del PP depende de la velocidad de enfriamiento: temperaturas más altas del molde promueven una cristalización completa y una mayor contracción; temperaturas más bajas dan como resultado una cristalización incompleta, una contracción reducida, pero una mayor tensión interna, lo que lleva a una contracción retrasada y una deformación gradual después de la expulsión.

- Rango de temperatura del molde recomendado: 30 a 50 grados. Asegúrate de que la temperatura sea uniforme en todo el molde-evita que un lado esté caliente mientras el otro esté frío.

- Presión de empaque (parámetro más crítico):

- Una presión de empaquetamiento suficiente compensa la contracción del volumen, pero una presión excesiva aumenta el estrés de orientación molecular, lo que provoca rebote y deformación después de la expulsión.

- Tiempo de embalaje: Continúe hasta que la puerta esté completamente congelada. La liberación prematura permite que las secciones gruesas sigan encogiéndose. Una presión de mantenimiento prolongada conduce a la acumulación de tensión.

3. Temperatura del barril: 180–220 grados. La temperatura excesiva provoca relajación molecular pero aumenta la contracción; una temperatura demasiado baja da como resultado una alta viscosidad de la masa fundida, una orientación de corte significativa y una mayor tensión interna, lo que lleva a una deformación posterior. No exceda los 230 grados.

4. Velocidad de inyección: Media a alta para piezas-de paredes delgadas; medio a bajo para piezas gruesas, para reducir la orientación molecular causada por el cizallamiento. Llene el molde lo más constantemente posible para evitar chorros.

5. Tiempo de enfriamiento: asegúrese de que el producto esté completamente enfriado y configurado antes de la expulsión. Un enfriamiento insuficiente deja la pieza blanda, lo que provoca deformación al momento de la expulsión y cristalización y contracción continuas después del desmolde, lo que resulta en una deformación continua. Sin embargo, un enfriamiento excesivo prolonga el tiempo del ciclo.

6. Manejo posterior-a la expulsión:

• Los productos recién expulsados ​​todavía están calientes y son propensos a deformarse; utilice un dispositivo de fijación para sujetarlos y enfriarlos.

• Espere al menos 24 horas antes de medir las dimensiones, ya que el PP presenta una post-contracción-las mediciones dimensionales tomadas inmediatamente después de la expulsión difieren de aquellas después de la estabilización.

 

 

V. Identificar rápidamente los tipos de deformaciones y solucionarlos en consecuencia

 

Fenómeno de deformación	causa primaria	contramedida
El producto sobresale por el centro y se inclina hacia arriba por ambos lados.	Espesor desigual/Enfriamiento desigual, el área gruesa se contrae más significativamente	Optimice el espesor de la pared, mejore el enfriamiento en la posición gruesa y cree un arco invertido para el molde.
La dirección de deformación varía según la ubicación de la puerta.	Orientación molecular, dirección del flujo y diferencia de contracción en la dirección vertical.	Cambie la posición de la puerta, use varias puertas y cambie a talco en polvo PP
El molde se ha eliminado con normalidad. Se deformará gradualmente con el tiempo después de dejarlo por un tiempo.	Cristalización incompleta, seguida de contracción.	Aumente adecuadamente la temperatura del molde, extienda el tiempo de enfriamiento y logre una cristalización completa.
Se dobló inmediatamente después de ser empujado.	Desequilibrio de caída / Temperatura del producto demasiado alta	Agregue los pasadores, aplique una presión uniforme para la extrusión y extienda el tiempo de enfriamiento.

 

resumir

La esencia de la deformación de PP:contracción cristalina + contracción anisotrópica causada por la orientación molecular. La prioridad para resolver el problema: optimización estructural > enfriamiento uniforme del molde > modificación del material (con relleno de polvo de talco) > retención de presión y ajuste del proceso de temperatura del molde.El ajuste-de la máquina in situ debe abordar primero los problemas de refrigeración y retención de presión, y no forzar ciegamente la deformación del material bajando la temperatura; de lo contrario, se producirá una deformación posterior-al tratamiento.