PP注塑成型的六大重點
塑料原料加工通常是膠粒熔融、流動、定型后冷卻成為成品,是個加溫后再冷卻過程,又是塑料從顆粒變化到各不同形狀的過程,下列根據各個不同階段角度來闡述加工過程。
1.熔融
裝置加溫器(Heater)讓原料顆粒逐步熔解成流體狀流動,主要是以各不同原料適合溫度調節,調高溫度會趨使原料流動加速,可提升效率但未必能保證良品率,必須經過一個好的平衡。
另顯著效果與PP遇高熱裂解的特性,全是生產時最好可以使原料順利流暢到模頭,以減少充料不足或回流現象發生,回流代表原料流動較產出速率快,最終會引起平均流動效率增加等于MFR提高,是加工可以利用的一個方法,但卻也造成MFR分布非常態可能造成不穩定性增加,造成不良率可能增加。
但是PP成品因為應用的關系并不是尺寸精密度很高的產品,因此影響不大。
2.螺桿
PP加工絕大部份主要是靠螺桿帶動流動性,因此螺桿的設計影響很大,口徑大小影響產出量,壓縮比大小影響壓力值還會影響產出量及成品效果,這些都包括多種材料(色母、添加劑及改質劑)的混煉效果。
原料流動主要依靠加溫器,但原料翻動磨擦也會產生磨擦熱能促進流動性加速,因此螺桿壓縮比小帶動流動小,轉速一定要增加所造成磨擦熱能必較壓縮比大的螺桿多。
因此經常說塑料加工無師傅,用心了解機器性能的人就是師傅。原料受熱不僅僅是加溫器而已,一定要連摩擦熱及窒留時間都并算在內。
其實這也是實務問題,經驗有利于生產問題解決及效率。螺桿如果需要混煉效果非常好,有時候會設計二段式不同螺桿或雙軸螺桿并分設各段不同形式螺桿以達各種混煉效果。
3.模具或模頭
塑料重新定型依靠的是模具或模頭,射出成型成品是立體的,模具也較為復雜更需注意收縮率情況,其它皆為平面、條狀、針狀連續式產品模頭,若是為特殊形狀則歸為異型,需要注意立即冷卻定型情況。
塑料機器的設計大多數皆像注射針筒,螺桿帶動的擠壓力量都要在小小出口造成巨大壓力,提升生產效率。當模頭設計為平面時如何讓原料平均分布整個面上,衣架模頭的設計就極為重要,講究的壓出機會增加魚鰓式幫浦穩定原料供應量。
4.冷卻
射出模具除了澆道澆口灌注原料外,也是有冷卻水道冷卻原料設計。壓出成型則靠滾輪內冷卻水道來達成冷卻效果,以外也是有風刀,冷卻水直接淋在吹袋上,及其中空吹氣等冷卻方式。
5.延伸
成品再加工延伸會增強效果,比如打包帶靠前后滾輪帶動速率不一即造成延伸效果,成品配向延伸部份抗張拉力加強不容易撕斷,但橫向就非常容易撕開。分子量分布也會影響到高速生產時的延伸效果,所有的壓出成品包括纖維均有不等的延伸,真空及壓空成型也可以視作延伸的另一種形式。
6.收縮
任何原料均有收縮率問題,收縮原因來源于熱脹冷縮與結晶形成時產生內應力所導致。
一般說來熱脹冷縮容易克服,可在加工上以延長冷卻時間,持續保壓即可做好,結晶原料較非結晶通常有更大的收縮差異,以PP來講大約在千分之十六,但ABS僅千分之四左右,差異很大這部份要在模具上克服,或是通常添加減少收縮率的添加劑克服,壓出平板也常常添加LDPE去改善頸縮問題。
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