News

plastique moulage par injection traitement thermodurcissable

plastique moulage par injection traitement thermodurcissable
Thermodurcissable moulage par injection plastique utilise une vis ou un piston pour faire passer le polymère à travers un cylindre chauffé (120-260 ° F) pour réduire la viscosité, puis injecter dans un moule chauffé (300-450 ° F). Une fois que le matériau est rempli avec le moule, il est maintenu en place. Une réticulation chimique se produit à ce stade pour durcir le polymère. L'article dur (c'est-à-dire durci) peut être éjecté du moule alors qu'il est chaud, et il ne peut pas être remodelé ou refondu.

L'appareil de moulage par injection comprend un dispositif de serrage à entraînement hydraulique pour fermer le moule et un dispositif d'injection pour transporter le matériau. La plupart des plastiques thermodurcissables sont utilisés sous forme de particules ou de flocons et peuvent être introduits dans une unité d'injection à vis par une trémie gravitaire. Lors du traitement d'un composé de moulage monolithique en polyester (BMC), il est comme un «pain», qui utilise un piston d'alimentation pour presser le matériau dans la rainure de filetage.

Les polymères traités utilisant ce procédé sont (selon la quantité); plastiques phénoliques, monolithes de polyester, mélamine, époxy, urée-formaldéhyde, polymères d'ester vinylique et phtalate de diallyle (DAP).

La plupart des plastiques thermodurcissables contiennent de grandes quantités de charge (jusqu'à 70% en poids) pour réduire les coûts ou augmenter leurs propriétés de faible retrait, augmentant leur résistance ou leurs propriétés spéciales. Les charges courantes comprennent la fibre de verre, la fibre minérale, l'argile, la fibre de bois et le noir de carbone. Ces charges peuvent être très abrasives et produire des viscosités élevées qui doivent être surmontées par un équipement de traitement.

processus de fabrication 

Les thermoplastiques et les thermodurcissables réduiront la viscosité lorsqu'ils sont chauffés. Cependant, la viscosité des plastiques thermodurcissables augmente avec le temps et la température en raison de l'apparition de réactions chimiques de réticulation. Le résultat combiné de ces effets est que la viscosité présente une courbe en U avec le temps et la température. L'opération de remplissage du moule dans la région de viscosité la plus basse est le but du moulage par injection thermodurcissable car la pression requise pour donner au matériau la forme du moule est la plus basse à ce moment. Cela aide également à minimiser les dommages aux fibres du polymère.

Le processus de moulage par injection utilise une vis pour amener le matériau à s'écouler à travers le canon chauffé, qui est mis en circulation sous forme d'eau ou d'huile dans une chemise autour du canon. La vis peut être conçue pour chaque type de matériau, avec une légère compression pour éliminer l'air et chauffer le matériau pour obtenir une faible viscosité. La plupart des matériaux thermodurcissables coulent assez bien ici.

L'opération d'introduction du matériau dans le moule consiste à arrêter la rotation de la vis et à pousser hydrauliquement la vis vers l'avant à grande vitesse pour presser le matériau plastifié à faible viscosité dans le moule. Cet écoulement rapide nécessite de remplir la cavité en 0.5 seconde avec une pression de 193 MPa. L'écoulement à grande vitesse du matériau dès que la cavité de la membrane est remplie crée une plus grande chaleur de friction pour accélérer la réaction chimique.

Une fois la cavité remplie, la pression d'injection chutera à une pression de maintien de 34.5 à 68.9 MPa. Cette pression de maintien est maintenue sur le matériau pendant 5 à 10 secondes, puis la pression est relâchée, puis l'étape de plastification du cycle suivant commence.

Ce matériau est maintenu dans un moule chaud jusqu'à ce qu'il durcisse, puis le dispositif de serrage du moule est ouvert pour éjecter le produit. Le produit peut être légèrement non durci et quelque peu mou lorsqu'il est éjecté, et le durcissement final est accompli en utilisant la chaleur retenue dans l'article dans les 1 minute ou 2 minutes après le retrait. Le cycle de production complet d'un article thermodurci est de 10 à 120 secondes, selon l'épaisseur de l'article et le type de matière première.

De nombreuses techniques différentes et spécialisées ont été utilisées pour améliorer la qualité et la reproductibilité du produit. Compte tenu du fait que certains polymères thermodurcis génèrent du gaz lors du chauffage, il y a souvent une opération de dégonflage après que le moule est partiellement rempli. Dans cette étape, le moule est légèrement ouvert pour permettre au gaz de s'échapper, puis s'arrête rapidement, et le matériau restant est réinjecté.

Le moulage par injection fournit une résistance supérieure, un meilleur contrôle dimensionnel et un meilleur état de surface (apparence) grâce à l'utilisation d'un moule avec une cavité de membrane télescopique et un noyau de membrane. Il peut être allumé 1/8 - l / 2 po, puis pressé rapidement, comme le moule est fermé.

Le composé de moulage intégral fait de fibre de verre, de charge et de résine polyester insaturée peut être équipé d'un équipement spécial supplémentaire sur la machine pour terminer le moulage par injection. Un dispositif d'alimentation à piston est attaché au canon pour forcer l'alimentation, qui peut alors être actionnée de deux manières différentes. Une vis alternative classique qui pousse le matériau vers l'avant tout en mélangeant et en chauffant. Cela nécessite une vanne d'arrêt à l'extrémité de la vis. Empêcher le matériau de refluer vers les filets de vis car la viscosité du matériau est très faible. Une autre manière consiste à utiliser un piston ou un piston pour presser le matériau dans la cavité du moule. Le piston est souvent utilisé pour des matériaux contenant plus de 22% du poids de la fibre de verre, car cet endommagement de la fibre est faible et une résistance plus élevée peut être obtenue. .

Un autre procédé qui a été utilisé pour la première fois dans la formation de plastiques thermodurcissables est le moulage par compression et le moulage par transfert. Par rapport à eux, les avantages et inconvénients du moulage par injection (moulage par injection) sont les suivants:

Le procédé de moulage par injection est supérieur au procédé de moulage par compression en ce qu'il permet une automatisation du processus de cycle de moulage plus rapide (2 à 3 fois); moins de changements de produits; des coûts de main-d'œuvre inférieurs; et une capacité de production plus élevée.

Les inconvénients du procédé de moulage par injection par rapport au procédé de moulage par compression sont: un investissement plus élevé en équipement et en moule; la méthode de moulage par compression permet d'obtenir une résistance supérieure du produit et une meilleure finition de surface.

Les avantages du moulage sous pression se situent généralement entre le moulage par injection et le moulage par compression.

Équipement

Les facteurs importants dans le choix de l'équipement pour le moulage par injection de plastiques thermodurcissables comprennent: la capacité du dispositif de serrage et la capacité de moulage par injection; système de contrôle et température du baril.

Pression de fermeture en tonnes du dispositif de serrage, le choix doit être basé sur la détermination du produit et du trajet d'écoulement pour projeter la zone de moulage. Le tonnage requis peut être de 1.5 à 5 t / in2, selon la complexité de l'article moulé et les matières premières utilisées. La taille des équipements est comprise entre 30 et 3,000 100 tonnes, et les équipements les plus courants se situent entre 600 et XNUMX tonnes. L'épaisseur de la plaque d'acier et la rigidité de la machine sont de la plus haute importance. La déformation en flexion est provoquée le moins possible lors de l'injection, ce qui rend le retrait du flash difficile.

La capacité d'injection de la machine doit être analysée en fonction de la pression d'injection maximale requise pour remplir le moule et du volume de matériau dans la cavité et le système de glissières. La pression d'injection requise est de 96.5 MPa requis pour les moulages monolithiques en polyester à 207 MPa requis pour certains plastiques phénoliques spéciaux. La capacité d'injection d'une machine est souvent marquée par un volume théorique (la surface de la vis ou du piston d'injection multipliée par sa course).

En général, la capacité de l'équipement est déterminée par 85% du volume du produit qui peut être produit par l'équipement. Lorsque l'équipement est marqué par la capacité de production de polystyrène, la différence de densité entre le thermodurcissable et le thermodurci doit être prise en compte lors de la détermination de la capacité de production du poids de la pièce.

Le système de contrôle populaire actuel est contrôlé par ordinateur, et la vitesse d'injection et la charge du dispositif de serrage peuvent être sélectionnées. Procédures de traitement, passage des noyaux latéraux dans le moule, cycle de service de l'éjecteur et contrôle des températures du canon et du moule. La méthode de prise et d'enregistrement de l'alimentation séquentielle d'un moule spécifique et d'une matière première spécifique est extrêmement précieuse. Parce qu'il y a beaucoup de variables dans le processus.

La température du canon est contrôlée par de l'eau chaude circulant à travers la chemise du canon revêtu. Le contrôle de la température du moule est le plus souvent effectué avec des réchauffeurs enfichables, mais il peut également être fait avec de la vapeur ou de l'huile chaude en circulation.

Les températures de moule hautement contrôlables sont les plus importantes pour obtenir un produit uniforme.

Les options d'équipement courantes comprennent: un chargeur pour le composé de moulage intégral, un système de moule à changement rapide, un cylindre de stockage de fluide hydraulique pour une injection rapide, un noyau latéral pour le glissement du moule, un système hydraulique, un système de ramassage robotique et un dispositif à jet d'air (éliminant le flash généré pendant chaque cycle de moulage).

En raison de la faible viscosité du polymère, il s'écoule dans la ligne de séparation pour former un film mince. Par conséquent, le plastique thermodurcissable fini doit souvent être coupé pour éliminer le flash. L'enlèvement instantané des articles moulés est souvent accompli en roulant les articles ou en les faisant passer à travers un dispositif dans lequel des particules de plastique à grande vitesse éliminent la couche d'éclair fragile.

Application

Les principaux marchés des matériaux thermodurcissables produits par moulage par injection comprennent:

Industrie automobile: composants du moteur, réflecteurs de phares et freins.

industrie électrique: disjoncteurs, boîtiers d'interrupteurs et formateurs de bobines.

Appareils électroménagers: plaque de four à pain, base de cafetière, commutateur de moteur, carter de moteur et carter de récupérateur de déchets.

Autres: boîtier d'outil électrique, boîtier de lampe, débitmètre de gaz et vaisselle.

Informations techniques commerciales

Phénolique US moulage par injection plastique la production a fait des progrès significatifs au cours des cinq dernières années, environ 55% des produits en plastique phénolique moulés étant produits par moulage par injection. Les composés de moulage monolithiques de polyester représentent environ 35% de leurs applications par moulage par injection.

Afin d'obtenir des produits uniformes de haute qualité, il est actuellement nécessaire d'augmenter la précision du contrôle des équipements et du fonctionnement de la machine. Le prix de la machine est de 500 à 1000 dollars US la tonne en fonction de la capacité du dispositif de serrage, en fonction de la taille et des équipements auxiliaires. Par exemple, une unité de serrage de 200 tonnes avec une capacité d'injection de 30 po3 coûte environ 190,000 XNUMX $.

Rechercher