Vilka typer av plaster kan bearbetas av formsprutningsmaskiner?

Som kärnutrustningen för plastbearbetning uppnår formsprutningsmaskiner hög precision och effektivitet genom att värma termoplast eller härdplast för att smälta tillstånd och injicera formhåligheter. Den bearbetar ett brett utbud av produkter, från vardagsprodukter till industriella komponenter, som täcker mer än 20 typer av plast. I detta dokument analyseras de plasttyper som används i formsprutningsmaskiner systematiskt utifrån fyra aspekter: materialklassificering, prestandaegenskaper, bearbetningsanpassningsförmåga och typiska tillämpningsscenarier.

Råvaruplast står för över 70 % av den globala plastkonsumtionen och kännetecknas av hög produktion, låg kostnad och stabil bearbetningsprestanda. De är de viktigaste materialen som används i formsprutningsmaskiner.
1.1 Polyeten
Polyeten (HDPE) och LDPE är de två typerna av plaster med högst utbyte. Molekylkedjan av högdensitetspolyeten (HDPE) är tätt anordnad, har god styvhet och kemisk beständighet och används ofta vid tillverkning av stora behållare såsom omsättningslådor och papperskorgar. Lågdensitetspolyeten (LDPE) har god flexibilitet på grund av sin grenade struktur och används i stor utsträckning i flexibla produkter som filmer och förpackningspåsar. Under formsprutning måste HDPE hålla temperaturen i cylindern mellan 220 grader C och 260 grader för att förhindra nedbrytning, medan LDPE kan bearbetas vid temperaturer mellan 180 grader C och 220 grader.
1.2 polypropen (PP)
Polypropen har den lägsta densiteten av plast (0,9-0,91 g/cm3), utmärkt utmattningsbeständighet och värmebeständighet (smältpunkt 160 -170 grad ) och är det föredragna materialet för stötfångare och apparathöljen. Under formsprutning deformeras polypropen lätt på grund av de olika kristallisationshastigheterna, så det är nödvändigt att optimera formtemperaturen (rekommenderad 80-100 grader) och bibehålla trycket (rekommenderat 60-80% injektionstryck) för att kontrollera krympningen.
1.3 Polystyren
PS är känt för sina utmärkta optiska egenskaper (88-92 % ljusgenomsläpplighet), men dess sprödhet och värmebeständighet (värmeavböjningstemperatur 70-90 grader) begränsar dess användning. High-impact polystyren (HIPS) är en butadienpolymer som är tre till 5 gånger starkare än PS och används ofta i leksakshöljen och datortangentbord. Avgasformsprutningsteknik löser effektivt problemet med flyktiga rester i PS-bearbetning och förbättrar produktens ytkvalitet.
1.4 akrylonitril-butadien-styrensampolymer (ABS)
ABS kombinerar den kemiska resistensen hos akrylnitril, segheten hos butadien och styrens bearbetbarhet för att bli den mest använda tekniska plasten. Vicat har en mjukningstemperatur på 100-105 grader och en slaghållfasthet som är 3 till 4 gånger högre än PS, och är särskilt lämplig för tillverkning av elektroniska höljen och bilinteriördelar som kräver extern kraftmotstånd. Tvåfärgad formsprutning gör det möjligt att kombinera ABS med andra material, såsom PC, för att möta olika produktdesignkrav.

Teknisk plast har utmärkta mekaniska egenskaper, termisk stabilitet och kemisk beständighet. Hur dyrt det än är, spelar det en oersättlig roll i hög-tillverkning.
2.1 Polyamid (PA, nylon)
Av PA-familjen är PA6 och PA66 de mest använda på grund av deras balanserade mekaniska egenskaper och processegenskaper. Smältpunktsintervallet är 220-265 grader, vattenabsorptionshastigheten så hög som 2-3%, och storleksstabiliteten påverkas uppenbarligen av fukt. Glasfiberförstärkt PA (GFPA) ökar draghållfastheten till över 200 MPa och värmeavböjningstemperaturen till mer än 200 grader, vilket gör den idealisk för mekaniska precisionskomponenter som växlar och lager. Under formsprutning är strikt kontroll av fattemperaturen (PA6: 240-260 grader; PA66: 270-290 grader) och torra förhållanden (120 grader + 4 timmars torkning) avgörande.
2.2 Polykarbonat (PC)
Känd som "skottsäkert lim", PC visade 300 gånger slaghållfastheten och 89 89% ljustransmittans av 89 glas, men dålig nötningsbeständighet (ytan var bara 2H). PC/ABS-legeringar blandade med ABS har avsevärt förbättrat produktens övergripande prestanda och har blivit standardmaterial för bärbara höljen och bilinstrumentpaneler. Under formsprutning krävs högt insprutningstryck (80-120 MPa) och snabb insprutning (insprutningshastighet Större än eller lika med 100 mm/s) för att förhindra smältfrysning, och formtemperaturer vid 80-100 grader rekommenderas.
2.3 Polyoximetylen (POM)
POM är känt som "superstål" med hårdhet (Rockwell-hårdhet M85-105), nötningsbeständighet nära metall och utmärkt dimensionsstabilitet (linjär expansionskoefficient endast 6×10−5/grad). Genom att tillsätta smörjmedel av polytetrafluoreten (PTFE), kan friktionskoefficienten reduceras till mindre än 0,1, är ett idealiskt material för växel, slider och andra transmissionskomponenter. Under formsprutning bör temperaturen i cylindern kontrolleras mellan 190 och 210 grader Celsius för att undvika nedbrytning av formaldehydgas.

Termohärdande plaster stelnar genom kemiska reaktioner under formning och bildar en irreversibel tvärbindningsstruktur, lämplig för speciella förhållanden som kräver hög temperatur och kemisk beständighet.
3.1 Fenoliska plaster (PF)
PF är den tidigaste industrialiserade härdplasten med utmärkt elektrisk isolering, värmebeständighet (kontinuerlig temperatur på 150 grader) och flamskydd (syreindex Större än eller lika med 30%), men skör och dålig processflytbarhet. Genom att lägga till härdningsmedel och flödesförbättrare kan den tillverka elektriska strömbrytare och uttag. Under formsprutning bör cylindertemperaturen kontrolleras mellan 70 och 90 grader, formtemperaturen mellan 150 och 180 grader och formsprutningstrycken mellan 120 och 150 MPa för att övervinna hög viskositetsbeständighet.
3.2 Epoxihartser (EP)
EP är känt för sin utmärkta vidhäftning (skjuvhållfasthet större än eller lika med 20 MPa) och kemikaliebeständighet och används ofta i elektronisk förpackning och kompositmatris. Genom att tillsätta oorganiska fyllmedel (som kiseldioxidpulver) kan krympningen minskas avsevärt (från 2 % till under 0,1 %) och dimensionsnoggrannheten kan förbättras. Formsprutning kräver specialiserade skruvar (bildförhållande större än eller lika med 20:1) och högtrycksformsprutningssystem (tryck större än eller lika med 200 MPa), med formtemperaturer kontrollerade mellan 120 och 150 grader.

Specialplaster ger speciella egenskaper genom design av molekylära strukturer för att möta höga-krav inom flyg, medicinska och andra områden.
4.1 Polytetrafluoreten
PTFE (PTFE) har det bredaste intervallet av driftstemperaturer (-200 till 260 grader), den högsta kemiska stabiliteten (motstånd mot korrosion av kungvatten) och den lägsta friktionskoefficienten (0,04). Dess extremt höga smältviskositet (1010-1012 Pa. S) gör dock traditionell formsprutning svår. Kallpressning, sintring eller modifiering av polytetrafluoreten (såsom fyllda glasfibrer) krävs för att minska smältviskositeten. Modifierade PTFE-produkter används ofta i tätningar och lagerhållare.
4.2 Polyetereterketon
PEEK har en lång-temperatur på 240 grader, en kort-temperaturmotstånd på 315 grader och en draghållfasthet på 90-100 MPa. Kol-fiberförstärkt-PEEK förbättrar elasticitetsmodulen till 140 GPa, nära nivån på aluminiumlegering, och används flitigt i rymdstrukturer och medicinska implantat. Formsprutning kräver specialiserade hög-temperaturskruvar (trumtemperatur 380-420 grader) och högtryckssystem (tryck Större än eller lika med 250 MPa), med formtemperaturer som styrs mellan 180 grader C och 200 grader.
V. Trender inom processteknik
Med utvecklingen av materialvetenskap och utrustningsteknik expanderar bearbetningskapaciteten hos formsprutningsmaskiner:
Multi-material kompositgjutning: Den laminerade sammanfogningen av PC/ABS, PA/GF och andra kompositer kan uppnås genom sam-injektionsteknik för att förbättra produktens omfattande prestanda.
Mikroformsprutning: Utveckling av ultra-precisionsskruvar (diameter mindre än eller lika med 10 mm) och hög-responskontrollsystem för att producera mikrokomponenter som växlar och kopplingar som väger mindre än 0,1 g.
Gasformsprutning: hjälpfyllning med kvävgas med högt tryck används för att minska sjunkmärken orsakade av skillnader i produktväggtjocklek. Den är lämplig för bildörrpaneler, stora apparathöljen och andra tjocka-väggar.
Bearbetning av plast från bioenergikälla: anpassa sig till egenskaperna hos polymjölksyra, polyhydroxiapatit och andra material, utveckla speciella skruvstrukturer och temperaturkontrollsystem, främja industrialiseringen av miljöskyddsmaterial.
Slutsats:
Formsprutningsmaskiner har expanderat från traditionella råvaruplaster till tekniska plaster, härdplaster och till och med specialplaster, och täcker produktionsbehov från precisionsdelar i mikrometer-skala till stora strukturella komponenter i mikrometer-. Med utvecklingen av materialmodifieringsteknik och utrustningsintelligens kommer formsprutningsprocesser att fortsätta att spela en central roll i hög-tillverkning, vilket driver plastindustrin mot hög prestanda, hög-prestanda, multifunktionell och hållbar utveckling.