一, Klasifikácia a mechanizmus tvorby bublín
Priehľadné plastové vstrekovacie bubliny sa delia hlavne na dva typy: zachytené bubliny a vákuové bubliny a ich mechanizmus tvorby úzko súvisí s materiálovými vlastnosťami, procesnými parametrami a dizajnom formy.
1. Zachytené bubliny plynu: Fyzické pasce na zadržiavanie plynu
Keď tavenina plastu vyplní dutinu formy, ak je konštrukcia výfukového systému formy nedostatočná alebo rýchlosť vstrekovania je príliš vysoká, vzduch vo vnútri dutiny formy a plyn generovaný rozkladom plastu sa nemôžu včas vypustiť a budú obalené taveninou, aby sa vytvorili bubliny. Napríklad PC materiál je náchylný na rozklad a produkciu CO ₂ pri vysokých teplotách. Ak deliaca plocha formy nie je vybavená výfukovou drážkou, plyn zostane vo vnútri výrobku a vytvorí kruhové bubliny s priemerom 0,1-2 mm.
2. Vacuum Bubble: The Mechanical Game of Shrinkage Stress
Počas procesu chladenia hrubostenných priehľadných komponentov (ako sú šošovky a svetlovodné dosky) vonkajší povrch rýchlo tuhne v dôsledku nízkej teploty formy, zatiaľ čo vnútorná tavenina vytvára podtlak v dôsledku zmršťovania. Ak je prídržný tlak nedostatočný alebo doba zdržania je príliš krátka na kompenzáciu zmršťovania, vytvorí sa „vákuová bublina“. Tento typ bublín sa väčšinou nachádza v strede produktu s priemerom nad 5 mm a môže sa časom rozširovať.
2, Predúprava materiálu: odstránenie skrytých nebezpečenstiev zo zdroja
Vlhkosť a prchavé látky v materiáli sú hlavnými príčinami tvorby bublín. Ak vezmeme ako príklad PC, jeho miera absorpcie vody dosahuje 0,3% -0,4%. Ak nie je úplne vysušená a zahriata nad 230 stupňov, voda sa vyparí a vytvorí parné bubliny. Priemyselná prax ukázala, že:
Proces sušenia: PC je potrebné sušiť pri 120-130 stupňoch dlhšie ako 6 hodín, s hrúbkou vrstvy menšou alebo rovnou 30 mm a obsahom vlhkosti menším alebo rovným 0,02 %; PMMA vyžaduje sušenie pri 70-80 stupňoch počas 4 hodín, s hrúbkou vrstvy 30-40 mm.
Sušiace zariadenie: Prijatie teplovzdušnej cirkulačnej sušičky a vybavené systémom odvlhčovania, aby sa zabránilo sekundárnemu znečisteniu surovín vlhkosťou vo vzduchu. Istý výrobca elektroniky zmodernizoval svoje sušiace zariadenie a znížil mieru bublín z 3 % na 0,5 %.
Čistota surovín: Vyberte si suroviny s vysokou{0}}čistotou a vyhnite sa používaniu zmesí s vysokým podielom recyklovaných materiálov. Nečistoty môžu znížiť tekutosť taveniny a zhoršiť fenomén zachyteného plynu.
3, dizajn formy: budovanie kanálov na únik plynu
Dizajn formy je kľúčovým článkom v prevencii a kontrole bublín, ktorý je potrebné optimalizovať z troch hľadísk: systém prietokového kanála, výfuková štruktúra a chladiaci systém:
1. Kanálový systém: Vyvážený prenos tlaku
Poloha vtoku: Vtok by mal byť nastavený v najhrubšej časti produktu, aby sa skrátila dráha plnenia taveniny. Napríklad forma na šošovky mobilného telefónu posunula bránu z okraja do stredu, čím sa miera bublín znížila o 40 %.
Veľkosť kanála: Priemer kanála by mal byť o 20% -30% väčší ako hrúbka steny produktu, aby sa zabezpečil dostatočný prenos tlaku. Pre hrubostenné komponenty, ako sú svetlovodné dosky, je možné použiť systém horúcich kanálov na zníženie neúplného plnenia spôsobeného chladením čela taveniny.
Studňa pre studený materiál: Na koniec hlavného kanála nainštalujte studňu pre studený materiál, aby ste zachytili skorú vychladnutú taveninu a zabránili jej vniknutiu do dutiny formy a vzniku defektov.
2. Výfukový systém: Uvoľnite zachytený plyn
Výfuková drážka: Výfuková drážka s hĺbkou 0,02-0,05 mm a šírkou 3-5 mm by mala byť otvorená v spojovacej oblasti medzi deliacou plochou, jadrom a dutinou. Pre presné elektronické komponenty možno použiť vákuový výfukový systém na zníženie tlaku vo vnútri dutiny formy pod -90 kPa.
Priedušná oceľ: Vloženie priedušnej ocele do oblastí s hrubými stenami a využitie jej mikroporéznej štruktúry na odvádzanie plynov. Po použití priedušnej ocele pre určitú formu palubnej dosky automobilu sa miera bublín znížila z 8 % na 1 %.
3. Chladiaci systém: Ovládajte rýchlosť kontrakcie
Kontrola teploty formy: Hrubostenné diely musia zvýšiť teplotu formy (PC odporúča 100-130 stupňov), aby sa oneskorilo tuhnutie povrchu a poskytol dodatočný čas zmrštenia pre vnútorné zmrštenie taveniny. Plášťová forma lekárskeho zariadenia bola zahriata z 80 stupňov na 120 stupňov pomocou zariadenia na meranie teploty formy, čo viedlo k 70% zníženiu vákuových bublín.
Okruh chladiacej vody: Prijatie konformného okruhu chladiacej vody na zabezpečenie rovnomerného chladenia produktu. V prípade nepravidelných dielov je možné použiť 3D tlačové formy na vloženie zodpovedajúcich chladiacich kanálov, čím sa skráti čas chladenia o 20 až 30 %.
4, Parametre procesu: Umenie dynamickej rovnováhy
Parametre procesu vstrekovania je potrebné dynamicky upravovať podľa materiálových charakteristík a štruktúry produktu, pričom jadrom je riadenie rýchlosti plnenia taveniny, tlaku a teploty:
1. Rýchlosť vstrekovania: viac-úrovňové ovládanie
Prijatie „pomalého, rýchleho a pomalého“ viacstupňového{0}} vstrekovania:
Prvým stupňom je pomalá rýchlosť: naplňte vtok maximálnou rýchlosťou 5% -10%, aby ste zabránili prehriatiu a rozkladu taveniny;
Druhá sekcia vysokej{0}}rýchlosti: Dutinu formy naplňte maximálnou rýchlosťou 80 % - 90 %, aby sa znížilo ochladzovanie čela taveniny.
Treťou fázou je pomalá rýchlosť: kompaktujte výrobok pri maximálnej rýchlosti 20% -30%, aby sa kompenzovalo zmršťovanie.
Miera bublín určitej formy škrupiny prenosného počítača sa znížila z 5 % na 0,8 % prostredníctvom viacstupňového vstrekovania-.
2. Vstrekovací tlak a udržiavací tlak: riadenie tlakového gradientu
Vstrekovací tlak: Je potrebné prekonať viskozitu taveniny, ale nadmerný tlak môže spôsobiť vnútorné napätie. Vstrekovací tlak pre PC produkty je zvyčajne 80-120MPa, zatiaľ čo pre PMMA je to 60-100MPa.
Zádržný tlak a čas: Zádržný tlak by mal byť 70 % -80 % vstrekovacieho tlaku a čas zdržania by mal pokrývať viac ako 95 % času chladenia produktu. Pre hrubostenné komponenty možno použiť stratégiu „krátkeho zadržania pri vysokom tlaku“, ako je udržiavanie pri 150 MPa počas 2 sekúnd, aby sa zabránilo koncentrácii napätia spôsobenej nadmerným zhutňovaním.
3. Teplota suda: segmentové ovládanie
Teplota valca s materiálom musí byť nastavená po častiach, postupne sa zvyšuje od podávacej časti po trysku:
Sekcia podávania: Teplota je pod bodom topenia materiálu, aby sa zabránilo predčasnému roztaveniu a zablokovaniu skrutky;
Kompresná sekcia: Teplota stúpne na 10-20 stupňov nad bod topenia materiálu, aby sa zabezpečila rovnomerná plastifikácia taveniny;
Meracia časť a tryska: Teplota je o 5-10 stupňov vyššia ako teplota kompresnej časti, čím sa znižuje viskozita taveniny a zlepšuje sa tekutosť.
Určitá forma pre optickú šošovku znížila rýchlosť bublín z 2 % na 0,3 % optimalizáciou teplotnej krivky tubusu.
5, Inteligentná detekcia a riadenie procesov
Špičkové{0}}praktiky v tomto odvetví ukázali, že zavedenie inteligentných systémov detekcie a monitorovania údajov môže výrazne zlepšiť účinnosť prevencie a kontroly bublín
Online detekcia: Monitorovanie procesu plnenia taveniny v reálnom čase pomocou{0}}vysokorýchlostných kamier a algoritmov AI, identifikuje polohu a veľkosť bublín a poskytuje spätnú väzbu na úpravu parametrov procesu.
Sledovateľnosť údajov: Vytvorte úplnú databázu procesov od sérií surovín až po testovanie hotových produktov, predpovedajte riziko bublín prostredníctvom modelov strojového učenia a dosiahnite preventívnu údržbu.
Riadenie v uzavretej slučke: Integrácia snímačov teploty formy, snímačov tlaku a riadiacich systémov vstrekovacích strojov na dosiahnutie automatického nastavenia parametrov. Istý výrobca elektroniky znížil chybovosť bublín z 1,5 % na 0,1 % prostredníctvom uzavretého-systému kontroly.
6, Prípadová štúdia: Bublinové riešenie pre objektív fotoaparátu pre mobilné telefóny vyššej kategórie-
Objektív fotoaparátu určitej značky mobilného telefónu je vyrobený z PC materiálu s hrúbkou 2,5 mm a priemerom 12 mm. Pôvodný proces má mieru bublín 3 %. Implementáciou nasledujúcich optimalizačných opatrení sa miera bublín znížila na 0,2 %:
Predúprava materiálu: Zvýšte teplotu sušenia zo 110 stupňov na 130 stupňov, predĺžte čas sušenia na 8 hodín a znížte obsah vlhkosti na 0,015%;
Dizajn formy: Priemer brány sa rozšíril z 1,2 mm na 1,8 mm, deliaca plocha sa zväčšila o 0,03 mm s výfukovou drážkou a teplota formy sa zvýšila z 90 stupňov na 120 stupňov;
Parametre procesu: Prijatie "pomalého rýchleho pomalého" vstrekovania (rýchlosť 10%/85%/25%), udržiavací tlak 100MPa, doba zdržania 4 sekundy;
Inteligentné ovládanie: Predstavujeme online detekčný systém na úpravu rýchlosti vstrekovania a udržiavacieho tlaku v reálnom čase.
