Công nghệ khuôn

Năm ảnh hưởng chính của nhiệt độ khuôn lên các bộ phận đúc phun

• 2024-09-23

Nhiệt độ khuôn đề cập đến nhiệt độ bề mặt của khoang tiếp xúc với sản phẩm trong quá trình ép phun. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ làm mát của sản phẩm trong khoang, do đó ảnh hưởng lớn đến hiệu suất bên trong và hình thức bên ngoài của sản phẩm. Bài viết này thảo luận ngắn gọn về 5 ảnh hưởng của nhiệt độ khuôn đến việc kiểm soát chất lượng của các bộ phận đúc phun, cung cấp thông tin tham khảo.

Khuôn

Sản xuất công nghiệp sử dụng nhiều khuôn mẫu và công cụ khác nhau để ép phun, đúc thổi, ép đùn, đúc khuôn hoặc rèn để thu được các sản phẩm cần thiết. Nói một cách đơn giản, khuôn là công cụ dùng để sản xuất các sản phẩm đúc sẵn, bao gồm nhiều thành phần khác nhau. Các khuôn khác nhau bao gồm các bộ phận khác nhau. Họ chủ yếu đạt được việc xử lý hình dạng sản phẩm bằng cách thay đổi trạng thái vật lý của vật liệu đúc.

01 Ảnh hưởng của nhiệt độ khuôn đến hình thức sản phẩm

Nhiệt độ cao hơn có thể cải thiện khả năng chảy của nhựa, thường tạo ra bề mặt mịn và bóng của sản phẩm, đặc biệt là nâng cao tính thẩm mỹ bề mặt của các sản phẩm nhựa gia cố bằng sợi thủy tinh. Nó cũng cải thiện sức mạnh và sự xuất hiện của đường hàn.

Đối với các bề mặt có kết cấu, nếu nhiệt độ khuôn thấp, chất nóng chảy có thể gặp khó khăn trong việc lấp đầy các gốc của kết cấu, dẫn đến bề mặt sản phẩm trông bóng loáng và không có khả năng tái tạo kết cấu thực sự của bề mặt khuôn. Việc tăng nhiệt độ khuôn và nhiệt độ vật liệu có thể đạt được hiệu ứng kết cấu mong muốn trên bề mặt sản phẩm.

02 Tác động đến ứng suất bên trong của sản phẩm

Sự hình thành ứng suất bên trong trong quá trình đúc chủ yếu là do tốc độ co ngót nhiệt khác nhau trong quá trình làm mát. Sau khi sản phẩm được đúc, quá trình làm mát của sản phẩm sẽ diễn ra từ bề mặt vào bên trong. Bề mặt đầu tiên co lại và cứng lại, tiếp theo là bên trong, dẫn đến ứng suất bên trong do sự khác biệt về tốc độ co ngót.

Khi ứng suất dư bên trong phần nhựa vượt quá giới hạn đàn hồi của nhựa hoặc trong môi trường hóa học nhất định, các vết nứt có thể xuất hiện trên bề mặt. Các nghiên cứu về nhựa trong suốt PC và PMMA cho thấy ứng suất dư bên trong là nén ở lớp bề mặt và kéo ở lớp bên trong.

Ứng suất nén bề mặt phụ thuộc vào điều kiện làm mát bề mặt, với khuôn nguội sẽ làm nhựa nóng chảy nguội nhanh, dẫn đến ứng suất dư bên trong cao hơn trong sản phẩm đúc. Nhiệt độ khuôn là điều kiện cơ bản để kiểm soát ứng suất bên trong và những thay đổi nhỏ về nhiệt độ khuôn có thể làm thay đổi đáng kể ứng suất dư bên trong. Nhìn chung, mỗi loại sản phẩm và nhựa đều có giới hạn ứng suất bên trong chấp nhận được thấp hơn. Đối với các sản phẩm có thành mỏng hoặc dòng chảy dài, nhiệt độ khuôn phải cao hơn giới hạn dưới được sử dụng trong đúc thông thường.

03 Sản phẩm bị cong vênh

Nếu hệ thống làm mát của khuôn được thiết kế không đúng cách hoặc nếu việc kiểm soát nhiệt độ khuôn không đủ, việc làm mát phần nhựa không đủ có thể gây ra biến dạng cong vênh.

Để kiểm soát nhiệt độ khuôn, cần xác định chênh lệch nhiệt độ giữa lõi và khoang, lõi và thành khuôn, thành khuôn và các phần chèn dựa trên đặc điểm cấu trúc của sản phẩm. Điều này sử dụng tốc độ co ngót làm mát khác nhau ở các phần khác nhau của khuôn để chống lại sự khác biệt về hướng co ngót và tránh biến dạng cong vênh theo mô hình định hướng sau khi tháo khuôn.

Đối với các bộ phận bằng nhựa có cấu trúc hoàn toàn đối xứng, nhiệt độ khuôn phải phù hợp để đảm bảo làm mát cân bằng các bộ phận khác nhau của bộ phận nhựa.

04 Ảnh hưởng đến độ co ngót của sản phẩm

Nhiệt độ khuôn thấp làm tăng tốc độ "định hướng đông lạnh" của phân tử, làm tăng độ dày của lớp tan chảy đông lạnh bên trong khoang và cản trở sự phát triển tinh thể, do đó làm giảm độ co ngót của sản phẩm. Ngược lại, nhiệt độ khuôn cao hơn dẫn đến làm nguội nóng chảy chậm hơn, thời gian phục hồi lâu hơn, mức độ định hướng thấp hơn và có lợi cho quá trình kết tinh, dẫn đến tốc độ co ngót thực tế của sản phẩm cao hơn.

05 Tác động đến nhiệt độ lệch nhiệt của sản phẩm

Đặc biệt đối với nhựa tinh thể, nếu sản phẩm được đúc ở nhiệt độ khuôn thấp, định hướng và kết tinh phân tử sẽ bị đông cứng ngay lập tức. Khi ở trong môi trường nhiệt độ cao hơn hoặc các điều kiện xử lý thứ cấp, các chuỗi phân tử sẽ sắp xếp lại một phần và trải qua quá trình kết tinh, gây biến dạng ngay cả ở nhiệt độ thấp hơn nhiều so với nhiệt độ lệch nhiệt của vật liệu (HDT).

Cách tiếp cận đúng là sản xuất các sản phẩm ở nhiệt độ khuôn gần với nhiệt độ kết tinh được khuyến nghị trong quá trình ép phun, đảm bảo đủ độ kết tinh trong quá trình sản xuất và tránh sự kết tinh và co ngót sau đó ở nhiệt độ cao.

Tóm lại, nhiệt độ khuôn là thông số kiểm soát cơ bản trong quá trình ép phun và cũng là một yếu tố cần cân nhắc trong thiết kế khuôn. Không thể đánh giá thấp tác động của nó đối với việc đúc sản phẩm, xử lý thứ cấp và sử dụng.

NHÃN: