Skurcz jest kluczow? w?a?ciwo?ci? tworzyw sztucznych, maj?c? bezpo?redni wp?yw na formowanie produktu. W plastikowa forma wtryskowa oraz formowanie wtryskowe projektanci musz? zrozumie? kurczliwo??, poniewa? ma ona wp?yw na projektowanie form.
Dla projektantów produktów, którzy nie produkuj? bezpo?rednio wyrobów z tworzyw sztucznych, zrozumienie kurczliwo?ci jest kluczowe. W przeciwnym razie ich projekty mog? powodowa? niepotrzebne problemy podczas produkcji, zw?aszcza w przypadku produktów o grubszych ?ciankach.
W tym artykule kompleksowo omówiono kurczenie si? tworzyw sztucznych, oferuj?c wgl?d zarówno projektantom form, jak i produktów.
Czym jest skurcz tworzywa sztucznego?
Skurcz tworzywa sztucznego odnosi si? do procentowego zmniejszenia wymiarów od pocz?tkowego, niech?odzonego rozmiaru do sch?odzonego rozmiaru w temperaturze pokojowej. Jest to nie tylko spowodowane rozszerzalno?ci? ciepln? i kurczeniem si?, ale tak?e zwi?zane z ró?nymi czynnikami formowania, st?d nazywane jest skurczem formowania.
W szczególno?ci skurcz mo?na obliczy? za pomoc? tego wzoru:
Skurcz = (rozmiar oryginalny - rozmiar ch?odzony) / rozmiar oryginalny × 100%
Zakres skurczu tworzyw sztucznych zale?y od takich czynników, jak rodzaj materia?u, sk?ad, absorpcja wilgoci i temperatura formy. Na przyk?ad krystaliczne tworzywa sztuczne zazwyczaj wykazuj? wi?kszy skurcz ni? tworzywa amorficzne.
Wp?yw skurczu na cz??ci
Skurcz wp?ywa na cz??ci na wiele sposobów, w tym na wydajno?? produktu, wygl?d i koszty produkcji.
Po pierwsze, zmniejsza dok?adno?? wymiarow? cz??ci. Nieprawid?owo kontrolowane wska?niki skurczu mog? odbiega? od wymiarów cz??ci od specyfikacji projektowych, wp?ywaj?c na precyzj? monta?u i wydajno?? dopasowania. Na przyk?ad w przemy?le motoryzacyjnym skurcz mo?e utrudnia? p?ynne dzia?anie komponentów, takich jak drzwi i okna, wp?ywaj?c na ogólne osi?gi i bezpieczeństwo pojazdu.
Po drugie, wp?ywa na jako?? wygl?du cz??ci. Poniewa? cz??ci z tworzyw sztucznych maj? zwykle g?adkie powierzchnie, kurczenie si? mo?e powodowa? nieregularno?ci powierzchni, zmniejszaj?c estetyk? i tekstur? produktu. Wp?ywa to nie tylko na decyzje zakupowe konsumentów, ale tak?e pogarsza wizerunek marki firmy.
Co wi?cej, skurcz zwi?ksza koszty produkcji. Aby kontrolowa? wska?niki skurczu, firmy zajmuj?ce si? formowaniem wtryskowym musz? podejmowa? ró?ne ?rodki, takie jak dostosowywanie projektów form i optymalizacja procesów formowania wtryskowego. ?rodki te wymagaj? znacznych zasobów ludzkich i materia?owych, co zwi?ksza koszty produkcji. Dodatkowo, ze wzgl?du na zmniejszon? dok?adno?? wymiarow? cz??ci, firmy mog? potrzebowa? wtórnej obróbki lub napraw, co dodatkowo zwi?ksza koszty produkcji i czasu.
Dlaczego projektanci produktów musz? zna? skurcz przy formowaniu wtryskowym?
Chocia? fabryki zajmuj?ce si? formowaniem wtryskowym rozwi?zuj? kwestie skurczu podczas produkcji, projektanci produktów nadal musz? posiada? wiedz? zwi?zan? ze skurczem. Oto dlaczego:
Optymalizacja projektów: Zrozumienie skurczu pozwala projektantom przewidywa? zmiany rozmiaru podczas produkcji, optymalizuj?c projekty pod k?tem precyzyjnych, spójnych wyników.
Wybór materia?u: Ró?ne tworzywa sztuczne wykazuj? ró?ne poziomy skurczu podczas formowania. Znajomo?? skurczu pomaga w wyborze odpowiednich materia?ów w oparciu o wymagania projektowe.
Iteracyjny proces projektowania: Przewidywanie i wczesne rozwi?zywanie problemów zwi?zanych z kurczeniem si? skraca cykle rozwoju, przyspieszaj?c wprowadzanie produktów na rynek.
Efektywno?? kosztowa: Zminimalizowanie problemów zwi?zanych ze skurczem zmniejsza ilo?? odpadów, przeróbek i opó?nień, zwi?kszaj?c efektywno?? kosztow? procesów produkcyjnych. Projektanci ?wiadomi kurczliwo?ci mog? tworzy? ekonomicznie op?acalne produkty.
Czynniki wp?ywaj?ce na skurcz przy formowaniu wtryskowym
Wspó?czynniki kurczliwo?ci ró?ni? si? w zale?no?ci od tworzyw sztucznych ze wzgl?du na takie czynniki jak grubo??, procesy formowania i warunki ?rodowiskowe. Dla projektantów produktów wa?ne jest, aby pami?ta?, ?e:
- Grubsze ?cianki prowadz? do d?u?szego czasu ch?odzenia i wi?kszego skurczu.
- Cechy takie jak wzmocnienia i grawerunki s? odporne na kurczenie si?, co skutkuje mniejszym wspó?czynnikiem kurczenia si? w tych obszarach.
Projektanci form powinni zwróci? uwag? na to, w jaki sposób wp?ywaj? one na kurczenie si? tworzyw sztucznych:
Czynnik procesów formowania
- Sta?a temperatura formowania zmniejsza skurcz.
- Zwi?kszone ci?nienie wtrysku zmniejsza skurcz.
- Wy?sza temperatura topnienia zmniejsza skurcz.
- Wy?sza temperatura formy zwi?ksza skurcz.
- D?ugotrwa?y nacisk utrzymuje redukcj? skurczu.
- D?u?szy czas ch?odzenia w formie zmniejsza skurcz.
- Wysokie pr?dko?ci wtrysku nieznacznie zwi?kszaj? skurcz.
- Pocz?tkowy skurcz jest du?y i stabilizuje si? po oko?o dwóch dniach.
Wspó?czynnik struktury tworzywa sztucznego
- Cz??ci o grubych ?ciankach wykazuj? wy?sze wspó?czynniki skurczu.
- Cz??ci z wk?adki maj? ni?sze wspó?czynniki skurczu.
- Z?o?one kszta?ty maj? mniejsze wspó?czynniki skurczu.
- Skurcz jest zazwyczaj mniejszy w kierunku przep?ywu.
- Wyd?u?one cz??ci wykazuj? mniejszy skurcz na ca?ej d?ugo?ci.
- Skurcz wzd?u? d?ugo?ci jest mniejszy ni? grubo??.
Wspó?czynnik struktury formy
- Wi?kszy rozmiar bramki zmniejsza skurcz.
- Cz??ci znajduj?ce si? dalej od bramki maj? mniejszy skurcz.
- Ograniczone cz??ci formy wykazuj? mniejszy skurcz.
Wspó?czynnik w?a?ciwo?ci plastycznych
- Krystaliczne tworzywa sztuczne wykazuj? wi?kszy skurcz ni? tworzywa amorficzne.
- Tworzywa sztuczne o dobrej p?ynno?ci maj? mniejszy skurcz formowania.
- Dodanie wype?niaczy do tworzyw sztucznych znacznie zmniejsza ich kurczliwo??.
- Ró?ne partie tego samego tworzywa sztucznego wykazuj? ró?ne wspó?czynniki skurczu.
Ró?ne materia?y wykazuj? ró?ny skurcz podczas formowania wtryskowego
Ze wzgl?du na mnogo?? czynników wp?ywaj?cych na wspó?czynnik skurczu tworzyw sztucznych, warto?ci te wykazuj? znaczny zakres wahań. Na przyk?ad, wspó?czynnik skurczu ABS, który mo?na znale?? w Internecie, mo?e wynosi? od oko?o 0,4% do 0,7%. Aby zapewni? bardziej precyzyjny zakres, FirstMold opracowa? kilka szczegó?owych tabel wspó?czynników skurczu tworzyw sztucznych.
PA6 Skurcz tworzywa sztucznego:
| Materia? i opis | Skurcz formowania (%) | Uwagi |
|---|---|---|
| 15% PA6 wzmocniony w?óknem szklanym | 0.5-0.8 | PA6G15 |
| 20% PA6 wzmocniony w?óknem szklanym | 0.4-0.6 | PA6G20 |
| 30% PA6 wzmocniony w?óknem szklanym | 0.3-0.5 | PA6G30 |
| 40% PA6 wzmocniony w?óknem szklanym | 0.1-0.3 | PA6G40 |
| 50% PA6 wzmocniony w?óknem szklanym | 0.1-0.3 | PA6G50 |
| 25% Ognioodporny PA6 wzmocniony w?óknem szklanym | 0.2-0.4 | Z-PA6G25 |
| 30% Trudnopalny PA6 wzmocniony w?óknem szklanym | 0.2-0.4 | Z-PA6G30 |
| 30% Wzmocniony w?óknem szklanym bezhalogenowy materia? ognioodporny PA6 | 0.2-0.4 | Z-PA6G30 |
| Bezhalogenowy ?rodek zmniejszaj?cy palno?? PA6 | 0.8-1.2 | Z-PA6 |
| 30% Wype?niony minera?ami, bezhalogenowy, trudnopalny PA6 | 0.5-0.8 | Z-PA6M30 |
| 30% Wype?niony mikrosferami szklanymi PA6 | 0.8-1.2 | PA6M30 |
| 30% Kompozyt mineralny z w?óknem szklanym wype?niony PA6 | 0.3-0.5 | PA6M30 |
| 40% Kompozyt mineralny z w?óknem szklanym wype?niony PA6 | 0.2-0.5 | PA6M40 |
| 30% PA6 z wype?nieniem mineralnym | 0.6-0.9 | PA6M30 |
| 40% PA6 z wype?nieniem mineralnym | 0.4-0.7 | PA6M40 |
| Ogólna klasa wtrysku PA6 | 1.4-1.8 | PA6 |
| Szybkie prototypowanie PA6 | 1.2-1.6 | PA6 |
| Ogólny hartowany PA6 | 1.0-1.5 | PA6 |
| ?rednio hartowany PA6 | 0.9-1.3 | PA6 |
| Super hartowany PA6 | 0.9-1.3 | PA6 |
| Odporny na zu?ycie PA6 wype?niony MoS2 | 1.0-1.4 | PA6 |
PA6 Skurcz tworzywa sztucznego:
| Materia? i opis | Skurcz formowania (%) | Uwagi |
|---|---|---|
| 15% PA66 wzmocniony w?óknem szklanym | 0.6-0.9 | PA66G15 |
| 20% PA66 wzmocniony w?óknem szklanym | 0.5-0.8 | PA66G20 |
| 25% Olej ?aroodporny PA66 wzmocniony w?óknem szklanym | 0.4-0.7 | PA66G25 |
| 30% PA66 wzmocniony w?óknem szklanym | 0.4-0.7 | PA66G30 |
| 30% Odporny na hydroliz? PA66 wzmocniony w?óknem szklanym | 0.3-0.6 | PA66G30 |
| 40% PA66 wzmocniony w?óknem szklanym | 0.2-0.5 | PA66G40 |
| 50% PA66 wzmocniony w?óknem szklanym | 0.1-0.3 | PA66G50 |
| 25% Trudnopalny PA66 wzmocniony w?óknem szklanym | 0.2-0.4 | Z-PA66G25 |
| 30% Trudnopalny PA66 wzmocniony w?óknem szklanym | 0.2-0.4 | Z-PA66G30 |
| 30% Wype?niony minera?ami, bezhalogenowy, trudnopalny PA66 | 0.2-0.4 | PA66M30 |
| Bezhalogenowy ?rodek zmniejszaj?cy palno?? PA66 | 0.8-1.2 | Z-PA66 |
| 30% Wype?niony minera?ami, bezhalogenowy, trudnopalny PA66 | 0.4-0.7 | Z-PA66M30 |
| 30% Wype?niony mikrosferami szklanymi PA66 | 0.8-1.2 | PA66M30 |
| 30% Kompozyt mineralny z w?óknem szklanym wype?niony PA66 | 0.2-0.5 | PA66M30 |
| 30% PA66 z wype?nieniem mineralnym | 0.6-0.9 | PA66M30 |
| 40% PA66 z wype?nieniem mineralnym | 0.4-0.7 | PA66M40 |
| Ogólna klasa wtrysku PA66 | 1.5-1.8 | PA66 |
| Szybkie prototypowanie PA66 | 1.5-1.8 | PA66 |
| Ogólny hartowany PA66 | 1.2-1.7 | PA66 |
| PA66 o ?redniej twardo?ci | 1.2-1.6 | PA66 |
| Super hartowany PA66 | 1.2-1.6 | PA66 |
| Odporny na zu?ycie PA66 wype?niony MoS2 | 1.2-1.6 | PA66 |
PP Skurcz tworzywa sztucznego:
| Materia? i opis | Skurcz formowania (%) | Uwagi |
|---|---|---|
| 20% PP wype?niony talkiem | 1.0-1.5 | PPM20 |
| 30% PP wype?niony talkiem | 0.8-1.2 | PPM30 |
| 40% PP wype?niony talkiem | 0.8-1.0 | PPM40 |
| 20% Hartowany PP wype?niony talkiem | 1.0-1.2 | PPM20 |
| 20% PP wype?niony w?glanem wapnia | 1.2-1.6 | PPM20 |
| 10% PP wzmocniony w?óknem szklanym | 0.7-1.0 | PPG10 |
| 20% PP wzmocniony w?óknem szklanym | 0.5-0.8 | PPG20 |
| 30% PP wzmocniony w?óknem szklanym | 0.4-0.7 | PPG30 |
| 20% Mikrosfera szklana wype?niona PP | 1.2-1.6 | PPM20 |
| 30% Mikrosfera szklana wype?niona PP | 1.0-1.2 | PPM20 |
| Bromowany PP o zmniejszonej palno?ci | 1.5-1.8 | PP |
| Bezhalogenowy, trudnopalny PP | 1.3-1.6 | PP |
| PP o wysokim przep?ywie i udarno?ci | 1.5-2.0 | PP |
| Ogólny hartowany PP | 1.5-2.0 | PP |
| ?rednio hartowany PP | 1.4-1.9 | PP |
| Super hartowany PP | 1.3-1.8 | PP |
| Odporny na starzenie cieplne PP1 | 1.5-2.0 | PP1 |
| Odporny na starzenie cieplne PP2 | 1.5-2.0 | PP2 |
| Odporny na starzenie cieplne PP3 | 1.5-2.0 | PP3 |
| Odporno?? na uderzenia Odporno?? na warunki atmosferyczne PP4 | 1.5-2.0 | PP4 |
| Wysoka odporno?? na warunki atmosferyczne PP5 | 1.5-1.8 | PP5 |
| 20% PP6 wype?niony talkiem | 1.0-1.2 | PP6 |
| 30% PP7 wype?niony talkiem | 0.9-1.1 | PP7 |
| 40% PP8 wype?niony talkiem | 0.8-1.0 | PP8 |
Skurcz plastiku PC:
| Materia? i opis | Skurcz formowania (%) | Uwagi |
|---|---|---|
| 10% PC wzmocniony w?óknem szklanym | 0.3-0.5 | PCG10 |
| 20% PC wzmocniony w?óknem szklanym | 0.3-0.5 | PCG20 |
| 25% PC wzmocniony w?óknem szklanym | 0.2-0.4 | PCG25 |
| 30% PC wzmocniony w?óknem szklanym | 0.2-0.4 | PCG30 |
| 20% PC trudnopalny wzmocniony w?óknem szklanym | 0.2-0.4 | Z-PCG20 |
| 25% Trudnopalny komputer PC wzmocniony w?óknem szklanym | 0.2-0.4 | Z-PCG25 |
| 30% Trudnopalny PC wzmocniony w?óknem szklanym | 0.2-0.4 | Z-PCG30 |
| 20% Wzmocniony w?óknem szklanym bezhalogenowy ognioodporny PC | 0.2-0.4 | Z-PCG20 |
| 30% Wzmocniony w?óknem szklanym bezhalogenowy ognioodporny PC | 0.1-0.3 | Z-PCG30 |
| 20% Szklana mikrosfera wype?niona PC | 0.3-0.6 | PCM20 |
PC/ABS Skurcz tworzywa sztucznego:
| Materia? i opis | Skurcz formowania (%) | Uwagi |
|---|---|---|
| 20% PC/ABS wzmocniony w?óknem szklanym | 0.2-0.4 | PC/ABSG20 |
| Bromowany trudnopalny PC/ABS | 0.3-0.6 | Z-PC/ABS |
| Bezhalogenowe ognioodporne PC/ABS | 0.4-0.7 | Z-PC/ABS |
| Odporny na warunki atmosferyczne PC/ABS | 0.4-0.7 | PC/ABS |
| 35% PC | 0.4-0.6 | PC/ABS |
| 65% PC | 0.4-0.7 | PC/ABS |
| 85% PC | 0.4-0.7 | PC/ABS |
PC/PBT Skurcz tworzywa sztucznego:
| Materia? i opis | Skurcz formowania (%) | Uwagi |
|---|---|---|
| 10% PC/PBT wzmocniony w?óknem szklanym | 0.5-0.8 | PC/PBTG10 |
| 20% PC/PBT wzmocniony w?óknem szklanym | 0.4-0.6 | PC/PBTG20 |
| 30% PC/PBT wzmocniony w?óknem szklanym | 0.3-0.5 | PC/PBTG30 |
| 30% Wzmocniony w?óknem szklanym, trudnopalny, odporny na wysok? temperatur? PC/PBT | 0.3-0.5 | Z-PC/PBTG30 |
| PC/PBT o wysokiej odporno?ci na uderzenia i wysok? temperatur? | 0.6-1.0 | PC/PBT |
Tworzywo ABS Skurcz:
Oto tabela oparta na dostarczonych informacjach:
| Materia? i opis | Skurcz formowania (%) | Uwagi |
|---|---|---|
| 20% ABS wzmocniony w?óknem szklanym | 0.2-0.4 | ABSG20 |
| 25% ABS wzmocniony w?óknem szklanym | 0.2-0.4 | ABSG25 |
| 30% ABS wzmocniony w?óknem szklanym | 0.1-0.3 | ABSG30 |
| 20% ABS o zmniejszonej palno?ci wzmocniony w?óknem szklanym | 0.1-0.3 | Z-ABSG20 |
| Ogólny ABS o zmniejszonej palno?ci | 0.4-0.7 | Z-ABS |
| ABS ogólnego zastosowania | 0.4-0.7 | ABS |
| Odporny na warunki atmosferyczne ABS | 0.4-0.7 | ABS |
Jak zapobiega? wahaniom skurczu tworzyw sztucznych?
?rodki do przyj?cia
Osi?gni?cie równowagi przep?ywu i bramy
Jak wspomniano w tytule, wspó?czynniki skurczu ró?ni? si? ze wzgl?du na zmiany ci?nienia ?ywicy. W przypadku form jednogniazdowych z wieloma wlewami lub form wielogniazdowych niezb?dne jest odpowiednie wywa?enie wlewów. Równowa?enie wlewów jest konieczne dla równomiernego przep?ywu ?ywicy, który zale?y od oporu przep?ywu w kanale. W zwi?zku z tym lepiej jest osi?gn?? równowag? kana?u przed wywa?eniem bramy.
Rozmieszczenie wn?k formy
Aby u?atwi? konfiguracj? warunków formowania, nale?y zwróci? uwag? na uk?ad wn?ki formy. Poniewa? stopiona ?ywica przenosi ciep?o do formy, w typowych uk?adach wn?k rozk?ad temperatury formy tworzy koncentryczne okr?gi skupione wokó? bramy. Dlatego przy wyborze uk?adu wn?k w formach wielogniazdowych wa?ne jest zapewnienie zarówno ?atwego wywa?enia prowadnicy, jak i koncentrycznego uk?adu skupionego wokó? bramy.
Zapobieganie deformacji formy
Odkszta?cenie formy wyst?puje z powodu nierównomiernego skurczu, co powoduje napr??enia wewn?trzne. Aby zapobiec nierównomiernemu skurczowi, szczególnie w przypadkach takich jak okr?g?e produkty z otworami w ?rodku ko?a z?batego, w ?rodku nale?y umie?ci? bram?. Jednak?e, gdy wyst?puje znaczna ró?nica w szybko?ci skurczu mi?dzy kierunkiem przep?ywu ?ywicy a kierunkiem prostopad?ym, pojawia si? wada formowania elipsy.
Aby uzyska? wi?ksz? precyzj? zaokr?glenia, konieczne jest ustawienie bramek 3-punktowych lub 6-punktowych. Kluczowe jest jednak zapewnienie w?a?ciwego wywa?enia ka?dej z bramek. W przypadku stosowania bram bocznych, brama 3-punktowa mo?e zwi?kszy? ?rednic? wewn?trzn? produktów cylindrycznych. W sytuacjach, w których znaki bramy nie s? dopuszczalne na powierzchni i powierzchniach czo?owych, zaleca si? zminimalizowanie u?ycia wewn?trznych bocznych bram wielopunktowych, co mo?e przynie?? korzystne wyniki.









