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    如何使用發泡模具進行成型和擠壓?

    作者:    發布時間: 2021-10-26    729 次瀏覽

    發泡模具可以以各種方式發泡以獲得各種密度。通常,發泡劑與聚合物熔體混合,通過用氣體代替聚合物獲得密度降低的塑料產品。然而,密度或重量的減少只是發泡模具塑料bixu提供的幾個優勢之一。其他常見的好處包括清潔水槽,減少翹曲和提高生產速度。

    發泡模具可以以各種方式發泡以獲得各種密度。通常,發泡劑與聚合物熔體混合,通過用氣體代替聚合物獲得密度降低的塑料產品。然而,密度或重量的減少只是發泡模具塑料bixu提供的幾個優勢之一。其他常見的好處包括清潔水槽,減少翹曲和提高生產速度。

    發泡劑分為兩類:物理劑和化學劑。各種氣體和揮發性液體被用作物理發泡劑。發泡模具(CFA)可以是有機或無機化合物,在熱分解過程中會釋放氣體。CFA通常用于獲得中密度到高密度的發泡模具,通常與物理發泡劑一起使用以獲得dimidu的發泡模具。介紹了碳纖維增強塑料在擠出和注射成型中的基本加工信息。

    CFA可分為吸熱型或放熱型,這意味著它們經歷的分解類型。吸熱型在分解過程中吸收能量,通常釋放二氧化碳和水分,而放熱型在分解過程中釋放能量,通常產生氮氣。放熱發泡劑釋放的氣體的總氣體產率和壓力通常高于吸熱發泡劑。

    有時這兩種類型的混合用于某些應用。型材擠壓就是這種情況,其中來自放熱部分的高壓和高體積有助于填充型材,而吸熱分解引起的受控氣體產生和冷卻可以減少型材翹曲。

    眾所周知,吸熱型CFA在130-230°C(266-446°F)范圍內分解,而一些比較常見的放熱型發泡劑在200°C(392°F)左右分解。然而,大多數放熱CFA的分解范圍可以通過添加一些化合物來減小。

    CFA和聚合物選擇

    CFA和聚合物選擇

    大多數氯氟化碳的設計都考慮到了某些聚合物和應用。當選擇發泡劑時,上述分解范圍被認為是聚合物和分解產物之間的相容性。例如,對于分解的聚合物(如聚碳酸酯或聚酯),在分解時釋放大量水的吸熱CFA可能不是zui佳選擇。

    一些聚合物比其他聚合物更容易具有發泡模具。例如,dimidu聚乙烯比LLDPE更容易發泡,而聚丙烯的共聚物通常比均聚物發泡更好。這主要是由于熔體強度較高,有助于支撐發泡模具結構。樹脂供應商通常提供“可發泡”級樹脂,應咨詢他們的建議。

    加工發泡模具時,基本原理是將吹氣和聚合物熔體保持在溶液中,直到它們離開模具或進入模腔。有鑒于此,應避免在模唇或模具前出現大的壓降,以確保發泡模具均勻膨脹。

    理想的發泡擠出機的zui小L/D為24:1,以使CFA完全分解,氣體分散在熔體中。螺桿的設計應能在螺桿輪廓上產生壓力,但混合要相對溫和。這有助于將氣體和熔體保持在溶液中,并防止聚合物被過度加工和降低其熔體強度。不建議使用濾網組件,因為它們會導致壓降和過早起泡。當濾網開始堵塞時,也可能導致發泡模具分散。擠出機的排氣或排氣孔應該關閉,因為它們會讓發泡模具氣體逸出。

    現實世界中需要理想的發泡模具擠出機的規則也有例外。帶有隔離層和混合部分的螺桿和帶有篩網組件的機器制成了優良的發泡模具。發泡模具甚至可以在具有脫氣區域的機器上制造,例如,在錐形雙螺桿上擠出發泡模具聚氯乙烯的情況。如果需要篩網,發泡模具擠壓的粗篩網通常比細篩網好。在不堵塞排氣孔的過程中,通過提高螺桿轉速,降低排氣孔前的溫度,選擇排氣孔后會分解的發泡劑,會提高成功的幾率。

    化學發泡一般建議使用“鐘形”溫度曲線。將進料口后面的diyi個溫度區域設置得盡可能冷,以減少預發泡和氣體從進料口逸出的機會。溫度應該在隨后的區域達到峰值,以便聚合物很好地熔化并完全分解選定的發泡劑。zui后,降低機器模具或噴嘴的溫度可以提高熔體強度,從而防止發泡模具坍塌。

    劑量是zui關鍵的因素之一,但也可能是zui常被忽視的因素之一。雖然zui好使用重量喂食器,但成本高,這使得任何人都很難證明這些喂食器。只要執行進給速度檢查,更常見的正位移進給器可以同樣jingque。建議為每個容積式進料器和進料器上使用的每種材料生成校準曲線。

    發泡模具擠壓的許多概念也適用于注射成型應用。此外,理想的模壓機將有一個封閉的噴嘴,以防止注射之間流口水。澆口和流道的位置應允許快速和均勻的填充。如果可能,應使用較短的流動長度。對于發泡模具擴展非常重要。經驗表明,通氣孔的深度在0.003至0.010英寸之間,但通氣孔的實際尺寸可能需要通過反復試驗來確定。通過模具墊料來確定通氣孔的深度和位置是一種可靠的方法。

    化學發泡模具擠壓

    擠出的發泡模具通常會發泡以降dimidu。擠壓型材或板材應采用相同的方法。如果可能,請從沒有CFA的穩定流程開始。發泡劑應該以相對低的劑量加入,并緩慢增加,直到獲得所需的擠出物密度。每次劑量增加,都應該給它時間達到穩定狀態。預計將提高下游設備的生產線速度,以補償3D發泡模具的擴展。

    在擠出過程中,由于各種原因,可能無法獲得所需的擠出物厚度。解決方案可以很簡單,例如增加發泡劑的量或提高擠出機螺桿的速度,甚至降低下游管線的速度。然而,由于更多的原因,問題可能與下游工藝有關。例如,在片材擠出中,當片材離開模具時,片材與輥盒接觸是非常重要的。在非泡沫片材中,輥隙通常以形成“熔體聚集”的方式移動,以便在片材上形成光滑的表面。這對于發泡模具平板來說并不理想,因為發泡模具平板bixu要有擴張的機會。因此,優選的方法是當片材zui初離開模具時,允許輥“親吻”片材或輕微接觸片材。

    發泡型材擠出時,一定要注意如何冷卻型材,以免凍結,過早停止發泡。模具和水浴或上漿設備之間的距離以及這些單元的溫度bixu使發泡模具膨脹。

    在孔結構中發現的任何大間隙都可能表明孔結構的塌陷,這可能是由模具溫度過高或發泡劑消耗過多引起的。如果獲得不規則的孔結構,可能是由于擠出機或進料中混合不充分。這也表明過高的飼養喉部溫度會導致細胞結構不均勻。

    模具中的預發泡也可能與電池結構不良有關。這是由模具內部的過度壓降引起的,可以通過擰緊模具間隙或縮短模具表面來抵消。降低模具溫度也有助于建立背壓。

    用CFA注塑成型

    減輕重量和去掉水箱是注塑中使用發泡模具的兩個主要原因。使用CFA減輕重量時,減少短時間注射的注射量并使用發泡模具塑料來幫助填充模具非常重要。例如,如果目標重量減少10個點,建議將注射量減少約10個點(按重量計算)。

    在添加零件之前,發泡劑的量應穩步增加。如果增加發泡劑不能改善零件的填充,降低保壓壓力和保壓壓力及時間可能會使發泡劑進一步膨脹。如果此時零件仍然很短,可能需要稍微增加注射量。

    為了移除水槽,添加了發泡劑來幫助填充零件。如果僅添加發泡劑無法消除收縮痕跡,請使用上述方法減少包裝并保持壓力和時間。

    CFA注射速度的一般經驗法則是越快越好。累加器通常用于完成此任務,例如當結構發泡模具形成時。更快的注射可以使發泡劑均勻膨脹。然而,如果模具沒有充分耗盡,可能會適得其反。在某些情況下,降低夾緊噸位是一種有效的解決方案。噴丸開始時保持高速,然后在注射結束前降低噴丸速度,被認為適用于其他情況,廢氣和零件幾何形狀是限制因素。

    脫模零件可能會出現后膨脹或后吹,原因很多,包括冷卻不足和發泡劑消耗過多。如果增加冷卻時間或減少CFA劑量無效,注射量可能過大。

    在標準的高壓和低壓注塑機上,為了減輕重量,發泡零件會產生粗糙的表面或開放的外觀。減少發泡劑的用量,提高注射速度和壓力,甚至提高模具溫度都是試圖改善零件表面外觀的方法。

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