Deformasi warpage dari produk cetakan injeksi

1, deformasi Warpage
Hal ini mengacu pada bentuk produk cetakan injeksi yang menyimpang dari bentuk rongga cetakan. Ini adalah salah satu cacat umum produk plastik. Ada banyak alasan untuk deformasi warpage, dan seringkali tidak cukup untuk menyelesaikannya hanya dengan mengandalkan parameter proses. Dikombinasikan dengan data yang relevan dan pengalaman kerja praktis, berikut ini adalah analisis singkat tentang faktor-faktor yang mempengaruhi kelengkungan produk cetakan injeksi.
2, Pengaruh struktur cetakan pada kelengkungan produk cetakan injeksi.
Dalam hal cetakan, faktor utama yang mempengaruhi deformasi plastis adalah sistem gating, sistem pendingin, dan sistem ejeksi.
1. Sistem penuangan
Posisi, bentuk, dan jumlah gerbang cetakan injeksi akan mempengaruhi keadaan pengisian plastik di dalam rongga cetakan, yang mengakibatkan deformasi bagian plastik.
Semakin jauh jarak aliran, semakin besar tekanan internal yang disebabkan oleh aliran dan penyusutan antara lapisan beku dan lapisan aliran tengah; Sebaliknya, semakin pendek jarak aliran, semakin pendek waktu aliran dari gerbang ke ujung aliran bagian, semakin tipis ketebalan lapisan beku, semakin rendah tegangan internal, dan semakin besar deformasi warpage. Untuk beberapa bagian plastik pelat datar, jika hanya satu gerbang pusat yang digunakan, laju penyusutan pada arah diameter lebih besar daripada arah keliling, dan bagian plastik yang terbentuk akan terdistorsi; Jika beberapa gerbang titik atau gerbang membran digunakan, bengkok dan deformasi dapat dicegah secara efektif.
Ketika gerbang titik digunakan untuk pencetakan, lokasi dan jumlah gerbang juga memiliki pengaruh besar pada deformasi bagian plastik karena anisotropi penyusutan plastik.
Selain itu, penggunaan multiple gate juga dapat memperpendek rasio aliran plastik (L/t), sehingga kerapatan lelehan di rongga cetakan lebih seragam dan penyusutan lebih seragam. Pada saat yang sama, seluruh bagian plastik dapat diisi dengan tekanan injeksi yang lebih sedikit. Tekanan injeksi yang lebih kecil dapat mengurangi kecenderungan orientasi molekul plastik, mengurangi tegangan internalnya, dan dengan demikian mengurangi deformasi bagian plastik.
2. Sistem pendingin
Selama proses injeksi, laju pendinginan bagian plastik yang tidak merata juga akan membentuk penyusutan yang tidak merata pada bagian plastik. Perbedaan penyusutan ini akan menyebabkan timbulnya momen lentur dan membuat bagian plastik melengkung.
Jika perbedaan suhu antara rongga cetakan dan inti yang digunakan dalam cetakan injeksi bagian plastik datar (seperti cangkang baterai ponsel) terlalu besar, lelehan yang dekat dengan permukaan rongga cetakan yang dingin akan mendingin dengan cepat, sedangkan lapisan material menutup. ke permukaan rongga cetakan yang panas akan terus menyusut, dan penyusutan yang tidak rata akan menyebabkan bagian plastik melengkung. Oleh karena itu, pendinginan cetakan injeksi harus memperhatikan keseimbangan suhu rongga dan inti, dan perbedaan suhu antara keduanya tidak boleh terlalu besar (saat ini dua mesin suhu cetakan dapat dipertimbangkan).
Selain mempertimbangkan bahwa suhu permukaan bagian dalam dan luar bagian plastik cenderung seimbang, suhu setiap sisi bagian plastik juga harus diperhatikan agar konsisten, yaitu pada saat cetakan didinginkan, suhu rongga dan inti harus dijaga agar seragam, sehingga kecepatan pendinginan setiap bagian dari bagian plastik seimbang, sehingga penyusutan setiap bagian lebih seragam, dan secara efektif mencegah terjadinya deformasi. Oleh karena itu, pengaturan lubang air pendingin pada cetakan sangat penting. Setelah jarak antara dinding tabung dan permukaan rongga ditentukan, jarak antara lubang air pendingin harus dijaga sekecil mungkin untuk memastikan suhu dinding rongga yang seragam.
Pada saat yang sama, dengan meningkatnya suhu media pendingin dengan panjang saluran air pendingin, perbedaan suhu rongga cetakan dan inti di sepanjang saluran air akan terjadi. Oleh karena itu, panjang saluran air dari masing-masing rangkaian pendingin harus kurang dari 2 meter. Beberapa sirkuit pendingin harus diatur dalam cetakan besar, dan saluran masuk dari satu sirkuit berada di dekat saluran keluar dari sirkuit lainnya. Untuk bagian plastik memanjang, saluran air lurus harus digunakan. (Sebagian besar cetakan kami mengadopsi sirkuit tipe-S, yang tidak kondusif untuk sirkulasi, tetapi juga memperpanjang siklusnya.)
3. Sistem ejeksi
Desain sistem ejeksi juga secara langsung mempengaruhi deformasi komponen plastik. Jika tata letak sistem ejeksi tidak seimbang, gaya ejeksi akan tidak seimbang dan bagian plastik akan berubah bentuk. Oleh karena itu, sistem ejeksi harus dirancang seimbang dengan resistansi pengupasan. Selain itu, luas penampang batang ejektor tidak boleh terlalu kecil untuk mencegah deformasi bagian plastik akibat tegangan berlebih per satuan luas (terutama bila suhu demoulding terlalu tinggi).
Batang atas harus diatur sedekat mungkin dengan bagian dengan tahanan pengupasan yang besar. Dengan alasan tidak mempengaruhi kualitas komponen plastik (termasuk persyaratan penggunaan, akurasi dimensi dan tampilan, dll.), batang ejektor perlu dipasang sebanyak mungkin untuk mengurangi deformasi keseluruhan komponen plastik (ini adalah alasan untuk mengubah batang ejektor menjadi blok ejektor).
Saat menggunakan plastik lunak (seperti TPU) untuk menghasilkan bagian plastik dengan rongga dalam dan berdinding tipis, karena resistensi demoulding yang besar dan bahan yang relatif lunak, jika metode pelepasan mekanis tunggal digunakan sepenuhnya, bagian plastik akan berubah bentuk, bahkan ditusuk atau dilipat, mengakibatkan bagian plastik tergores. Misalnya, kombinasi beberapa komponen atau kombinasi tekanan pneumatik (hidraulik) dan ejeksi mekanis akan memberikan efek yang lebih baik (yang akan digunakan nanti).
3, Pengaruh tahap plasticizing pada deformasi warpage produk
Tahap plastisisasi adalah proses mengubah partikel kaca menjadi lelehan kental (perubahan tiga keadaan plastisisasi bahan baku dibahas selama pelatihan). Dalam proses ini, perbedaan suhu polimer dalam arah aksial dan radial (relatif terhadap sekrup) akan membuat tegangan plastis; Selain itu, tekanan injeksi, kecepatan, dan parameter lain dari mesin injeksi akan sangat mempengaruhi tingkat orientasi molekul selama pengisian, sehingga menyebabkan deformasi warpage.
4, Pengaruh tahap pengisian dan pendinginan pada deformasi warpage produk
Di bawah aksi tekanan injeksi, plastik cair diisi ke dalam rongga cetakan dan didinginkan serta dipadatkan di dalam rongga cetakan. Proses ini adalah tautan utama dari cetakan injeksi. Dalam proses ini, interaksi suhu, tekanan, dan kecepatan berdampak besar pada kualitas dan efisiensi produksi komponen plastik. Tekanan dan laju aliran yang lebih tinggi akan menghasilkan laju geser yang tinggi, menghasilkan perbedaan orientasi molekul yang sejajar dengan arah aliran dan tegak lurus dengan arah aliran, dan menghasilkan "efek pembekuan" pada saat yang bersamaan. "Efek pembekuan" akan menghasilkan tegangan beku dan membentuk tegangan internal komponen plastik.
Pengaruh suhu pada warpage tercermin dalam aspek-aspek berikut:
(1) Perbedaan suhu antara permukaan atas dan bawah bagian plastik akan menyebabkan tekanan termal dan deformasi;
(2) Perbedaan suhu antara bagian plastik yang berbeda akan menyebabkan penyusutan yang tidak merata antara bagian yang berbeda;
(3) Kondisi suhu yang berbeda akan mempengaruhi penyusutan komponen plastik.
5, Pengaruh tahap demoulding pada deformasi warpage produk
Bagian plastik sebagian besar adalah polimer kaca selama proses pemisahan dari rongga cetakan dan pendinginan hingga suhu kamar. Gaya demoulding yang tidak seimbang, pergerakan mekanisme ejeksi yang tidak stabil, atau area ejeksi yang tidak tepat dapat dengan mudah mengubah bentuk produk (seperti yang disebutkan sebelumnya). Pada saat yang sama, tegangan "beku" pada bagian plastik selama tahap pengisian dan pendinginan akan dilepaskan dalam bentuk "deformasi" karena hilangnya kendala eksternal, yang mengakibatkan deformasi bengkok.
6, Pengaruh penyusutan produk cetakan injeksi pada warpage
Penyebab langsung deformasi kelengkungan produk cetakan injeksi adalah penyusutan komponen plastik yang tidak merata. Jika pengaruh penyusutan selama proses pengisian tidak dipertimbangkan dalam tahap desain cetakan, bentuk geometris produk akan sangat berbeda dari persyaratan desain, dan deformasi serius akan menyebabkan produk tergores (yaitu masalah penyusutan).
Selain deformasi yang disebabkan oleh tahap pengisian, perbedaan suhu antara permukaan dinding atas dan bawah cetakan juga akan menyebabkan perbedaan penyusutan antara permukaan atas dan bawah bagian plastik, sehingga menyebabkan deformasi warpage. Untuk analisis kelengkungan, penyusutan itu sendiri tidak penting, tetapi perbedaan penyusutan itu penting.
Dalam proses pencetakan injeksi, penyusutan plastik pada arah aliran lebih besar daripada pada arah vertikal karena susunan molekul polimer sepanjang arah aliran selama tahap pengisian injeksi plastik cair, yang menyebabkan deformasi melengkung (yaitu anisotropi ) dari bagian cetakan injeksi.
Umumnya, penyusutan yang seragam hanya menyebabkan perubahan volume bagian plastik, dan hanya penyusutan yang tidak rata yang akan menyebabkan deformasi warpage. Perbedaan antara laju penyusutan plastik kristal dalam arah aliran dan arah vertikal lebih besar daripada plastik non-kristal, dan laju penyusutannya juga lebih besar daripada plastik non-kristal. Penyusutan plastik kristalin yang besar dan anisotropi dari penyusutannya, menghasilkan kecenderungan yang jauh lebih besar untuk mempengaruhi deformasi kelengkungan bagian plastik kristalin daripada plastik non-kristalin.
7, Pengaruh tegangan termal sisa pada deformasi warpage produk
Dalam proses pencetakan injeksi, tegangan termal sisa merupakan faktor penting yang menyebabkan deformasi warpage, dan berdampak besar pada kualitas produk cetakan injeksi. Karena pengaruh tegangan termal sisa pada kelengkungan produk sangat kompleks, hal ini tidak akan terulang lagi di sini.
8, Pengaruh sisipan logam pada deformasi warpage produk
Untuk produk cetakan injeksi dengan sisipan, tingkat penyusutan plastik jauh lebih besar daripada logam, sehingga mudah menyebabkan distorsi (bahkan ada yang retak); Untuk mengurangi situasi ini, bagian logam dapat dipanaskan terlebih dahulu (umumnya tidak kurang dari 100 derajat) sebelum dimasukkan ke dalam produksi.
9, Kesimpulan
Ada banyak faktor yang mempengaruhi kelengkungan produk cetakan injeksi. Struktur cetakan, sifat termofisik bahan plastik, dan kondisi serta parameter proses pencetakan memiliki efek berbeda pada kelengkungan produk. Oleh karena itu, faktor-faktor di atas harus dipertimbangkan secara komprehensif dalam perawatan deformasi warpage pada produk cetakan injeksi.