プラスチックは軽量で靭性が高く、成形が容易であるため。低コストという利点があるため、現代の産業や日用品では、ガラスの代わりにプラスチックの使用がますます増えており、特に光学機器や包装業界では特に急速に発展しています。ただし、良好な透明性、高い耐摩耗性、良好な衝撃靱性が要求されるため、プラスチックの組成、射出成形プロセス、設備が異なります。ガラスの代替として使用されるこれらのプラスチック(以下、透明プラスチック)の表面品質を確保し、使用要件を満たすために、金型などは多くの作業を行う必要があります。
市場で一般的に使用されている透明なプラスチックは、ポリメチルメタクリレート (一般にメタクリレートまたは有機ガラスとして知られ、コード PMMA) とポリカーボネート (コード PC) です。ポリエチレンテレフタレート(コードPET)、透明ナイロン。AS(アクリレン-スチレン共重合体)、ポリスルホン(コード名PSF)など。そのうちPMMAに最もさらされています。PC および PET という 3 つのプラスチックのスペースが限られているため、以下ではこれら 3 つのプラスチックを例として、透明プラスチックの特性と射出成形プロセスについて説明します。
透明プラスチックの性能
透明プラスチックは、まず透明性が高く、次にある程度の強度と耐摩耗性があり、衝撃に強く、耐熱部品に優れ、耐薬品性に優れ、吸水性が少ないことが求められます。この方法でのみ、透明性の要件を満たすことができます。長期的な変化。PCは理想的な選択肢ですが、主に原材料のコストが高いことと射出成形の難しさのため、(一般的に必要な製品には)依然としてPMMAが主な選択肢として使用されており、良好な機械的特性を得るにはPPTを延伸する必要があります。そのため、主に包装や容器に使用されています。
透明プラスチックの射出時に注意すべき一般的な問題
透明プラスチックは光透過性が高いため、プラスチック製品の表面品質は必然的に厳しくなり、マーキング、気孔、白化があってはなりません。霧ハロー、黒点、変色、光沢不良などの欠陥があり、射出成形プロセス全体にわたって原材料、設備に問題があります。金型は、製品の設計であっても細心の注意を払い、厳格な要件、さらには特別な要件を提示する必要があります。
第二に、透明プラスチックは融点が高く、流動性が低いため、製品の表面品質を確保するには、バレル温度、射出圧力、射出速度などのプロセスパラメータを微調整する必要があることがよくあります。プラスチックは金型で充填できること。内部応力が発生せず、製品の変形やクラックの原因となります。
設備や金型の要件、製品の射出成形プロセスや原材料の加工に関して、注意すべき事項を協議します。
プラスチック内に微量の不純物が存在することによる原材料の準備と乾燥は、製品の透明性に影響を与え、したがって保管や輸送に影響を与える可能性があります。
供給プロセス中は、原材料が清潔であることを確認し、密封することに注意を払う必要があります。特に原料には水分が含まれており、加熱後の原料の劣化の原因となります。そのため乾燥する必要があり、成型時には乾燥ホッパーを使用する必要があります。また、乾燥プロセス中は、原料を汚染しないように、入力する空気を濾過して除湿することが好ましいことに注意することも重要です。
チューブ、ネジ、付属品の洗浄
原材料の汚染やネジや付属品の凹部への古い材料や不純物の存在を防ぐために、特に熱安定性の悪い樹脂が存在します。したがって、使用前と停止後にスクリュー洗浄剤を使用して、不純物が付着しないようにします。スクリュー洗浄剤がない場合は、PE、PS などの樹脂を使用してスクリューを洗浄できます。
一時停止する場合は、原料が長時間高温に留まり低下することを防ぐため、PC、PMMA、その他のチューブの温度など、乾燥機およびバレルの温度を下げる必要があります。 160 °C 以下に下げる必要があります。(PCの場合、ホッパー温度は100℃以下にしてください)
金型設計(製品設計含む)の問題。
逆流不良や冷却不均一による塑性加工不良、表面欠陥や劣化の発生を防ぐため。
一般的に金型設計では次の点に注意する必要があります。
壁の厚さはできるだけ均一である必要があり、離型時の傾斜は十分に大きくなければなりません。
移行コンポーネントは段階的に行う必要があります。鋭い角を防ぐスムーズな移行。シャープなエッジの生成、特に PC 製品にはギャップがあってはなりません。
ゲート。チャネルはできるだけ広く短くし、収縮凝縮プロセスに応じてゲート位置を設定する必要があります。必要に応じて、コールドウェルを追加する必要があります。
金型の表面は滑らかで粗さが低い (できれば 0.8 未満) 必要があります。
排気。タンクは、溶融物中の空気とガスを適時に排出するのに十分な大きさでなければなりません。
PET を除き、壁の厚さは薄すぎてはならず、通常は 1mm 以上です。
射出成形時の注意点(射出成形機の要件も含む)
内部応力と表面品質の欠陥を軽減するには、射出プロセスで次の点に注意を払う必要があります。
特殊なスクリューと別個の温度制御ノズルを備えた射出成形機を選択する必要があります。
プラスチック樹脂が分解しないことを前提に射出温度を高くする必要があります。
射出圧力: 溶融粘度が高いという欠点を克服するために一般的には高くなりますが、圧力が高すぎると内部応力が発生し、その結果、離型が困難になり、変形が生じます。
射出速度: 満足の充填モードの場合、一般に低速、好ましくは低速-高速-低速の多段階射出。
保圧時間と成形時間:製品充填が良好な場合、凹みや気泡は発生しません。ヒューズにかかる時間を最小限にするには、できるだけ短くする必要があります。
スクリュー速度と背圧:可塑化品質を満たすことを前提として、減圧の可能性を防ぐために可能な限り低くする必要があります。
金型温度:製品の冷却の良し悪しは品質に大きな影響を与えます。したがって、ダイ温度はプロセスを正確に制御できなければなりません。可能であれば、金型温度を高くする必要があります。
その他の側面
上面品質の劣化を防ぐため、成型時には離型剤の使用を最小限に抑え、使用する場合、背面素材は 20 を超えてはなりません。
PET 以外の製品の場合は、内部応力を除去するために再処理を実行する必要があります。PMMA は 70 ~ 80 °C で 4 時間乾燥する必要があります。PC は清浄な空気、グリセリンの中にある必要があります。流動パラフィンは、製品に応じて 110 ~ 135 °C で加熱され、最大 10 時間かかります。PET は良好な機械的性能を得るために、二方向の延伸プロセスを経る必要があります。
Ⅲ.透明プラスチックの射出成形工程
透明プラスチックの加工特性
上記の一般的な問題に加えて、透明プラスチックには以下に説明するいくつかのプロセス特性もあります。
1. PMMAプロセスの特徴
PMMAは粘度が高く、流動性がやや劣ります。したがって、高い材料温度と高い射出圧力で射出する必要があります。射出圧力よりも射出温度の影響が大きくなりますが、射出圧力を高くすると製品の収縮率が向上します。
射出温度範囲が広く、溶融温度は160℃、分解温度は270℃です。したがって、材料の温度調節範囲が広く、プロセスが良好です。したがって、流動性の向上は射出温度から始めることができます。衝撃が弱く、耐摩耗性が悪く、花が切りやすく、割れやすいため、これらの欠点を克服するには、金型温度を上げ、凝縮プロセスを改善する必要があります。
2. PCプロセスの特性
PCは粘度が高く、溶融温度が高く、流動性が劣ります。したがって、より高い温度(270~320℃)で成形する必要があります。材料の温度調整範囲は比較的狭く、プロセスは PMMA ほど優れていません。射出圧力による流動性への影響は少ないですが、粘度が高いため、やはり圧力をかけて射出する必要があります。内部応力を防ぐために、保持時間はできるだけ短くする必要があります。
収縮率が大きく寸法は安定していますが、製品の内部応力が大きく割れやすいです。したがって、圧力よりも温度を高くして流動性を改善し、金型温度を高くして金型構造や後処理を改善してクラックの可能性を減らすことが推奨されます。射出速度が遅いと、ディップに波紋やその他の欠陥が発生しやすくなります。放熱口温度は別途制御し、金型温度は高く、流路やゲート抵抗は小さくする必要があります。
3. PETプロセスの特徴
PET成形温度は高く、材料温度調整範囲は狭い(260~300℃)が、溶融後の流動性が良いため、プロセスが悪く、ノズルに延性防止装置が追加されることが多い。射出後の機械的強度と性能は高くないため、性能を向上させるには引張プロセスと修正を行う必要があります。
金型の温度制御が正確で、反りを防止します。したがって、ホットチャネルダイを使用することをお勧めします。金型の温度が高くないと、表面の光沢差が生じたり、離型が困難になったりします。
透明プラスチック部品の欠陥と解決策
おそらく次のような欠陥があると考えられます。
シルバーライン
充填・縮合時の内部応力異方性の影響により、垂直方向に発生する応力により樹脂は配向的に流動し、非流動配向により屈折率が異なりフラッシュシルクラインが発生します。膨張すると製品に亀裂が入る可能性があります。射出工程や金型へのこだわりに加え、アニール処理にも最適な製品です。PC 材料を 160 °C 以上に 3 ~ 5 分間加熱できれば、自然冷却できます。
バブル
樹脂中に主に含まれる水性ガスなどのガスが排出できなかったり(金型の凝縮過程)、充填不足により凝縮面の速度が速すぎて凝縮して真空気泡が形成されます。
表面光沢が悪い
主な原因は、金型の粗さが大きいことと、逆に凝結が早すぎて樹脂が金型表面を追従できないことです。これらにより、金型の表面に微妙な凹凸が生じ、製品の光沢が失われます。
衝撃パターン
ダイレクトゲートから形成される濃密な波紋を指します。その理由は、溶融物の粘度が高すぎるため、先端材料がキャビティ内で凝縮し、その後材料がこの凝縮面を突き破って表面が現れるためです。
白い霧のハロー
主に空気中の粉塵が原料に混入したり、原料の含有量が多すぎることが原因で発生します。
白煙黒点
主にバレル内のプラスチックが原因で、バレル樹脂の分解や劣化により局部的に過熱し、形成されたもの
投稿時間: 2020 年 3 月 23 日