1. Apa yang dimaksud dengan "Penyusutan"?
Penting untuk memahami apa itu penyusutan, bagaimana hal itu terjadi pada berbagai plastik cetakan injeksi, dan bagaimana hal itu terjadi. Memahami aspek-aspek ini dapat membantu Anda memahami proses dan pentingnya. Namun, ini juga dapat membantu mempertahankan penyusutan praktis yang tidak memengaruhi ukuran produk akhir, yang mengarah pada produk yang cacat. Jadi teruslah membaca untuk mempelajari tentang penyusutan plastik dalam cetakan injeksi.
Pencetakan yang dilakukan dengan plastik cetakan injeksi mengalami proses yang dikenal sebagai penyusutan, yang menyusut saat mendingin setelah disuntikkan. Sebagian besar penyusutan terjadi di dalam cetakan saat mendingin, tetapi masih ada beberapa penyusutan setelah bagian tersebut dikeluarkan karena terus mendingin.
Ini menunjukkan sejauh mana ukuran komponen plastik berkurang setelah dikeluarkan dari cetakan dan dibiarkan dingin. Jenis plastik, kondisi pencetakan, konstruksi cetakan, dan faktor lainnya semuanya berperan dalam penyusutan plastik.
Ada berbagai tingkat penyusutan di antara berbagai bahan polimer. Kedua, tingkat di mana kontur komponen plastik sangat mempengaruhi kontraksi plastik, tingkat kesulitan struktur internal komponen, dan ada atau tidaknya sisipan.
Penyusutan bagian plastik yang dicetak bisa mencapai 20% berdasarkan volume ketika diukur pada suhu pemrosesan dan suhu lingkungan. Kontraksi volume polimer ini sering menyebabkan bagian yang melengkung dan perbedaan dimensi. Perubahan ini terjadi antara bagian yang diproduksi dan cetakan.
2. Bagaimana cara menghitung tingkat penyusutan untuk memastikan produk akhir yang tahan lama?
Penting untuk memprediksi penyusutan sebelum memulai produksi untuk menghindari penyesuaian alat yang mahal dan memakan waktu. Semua plastik memiliki persentase penyusutan minimum dan maksimum, tetapi Anda perlu mempertimbangkan semua elemen lain yang mempengaruhi tingkat penyusutan. Metode terbaik untuk menghitung tingkat penyusutan adalah dengan mengembangkan alat prototipe untuk meniru spesifikasi pendinginan dan gerbang yang digunakan selama produksi. Tidak hanya akan memberikan pengukuran penyusutan yang akurat, tetapi juga akan memberikan kesempatan untuk mengubah alat sebelum proses produksi jika terjadi cacat. Menentukan tingkat penyusutan cetakan injeksi plastik sangat penting untuk mempertahankan produksi yang efisien.
3. Kapan penyusutan terjadi?
· Perbedaan panjang yang disebabkan oleh ekspansi termal dan kontraksi dingin pada polimer
Ketika cetakan untuk cetakan injeksi perlu dibuat, penting untuk melelehkan komponen mentah untuk plastik. Pada titik ini, suhu proses peleburan naik antara 200 dan 300 derajat, dan komponen mentah untuk plastik dipanaskan dan diperluas. Suhu cetakan injeksi akan turun saat melalui proses pendinginan, yang mengakibatkan kemungkinan pengurangan volumenya.
· Variasi dalam komposisi atom dan molekul plastik
Misalnya, selama proses pencetakan untuk plastik termoset, struktur molekul yang membentuk resin berubah dari linier menjadi bentuk tubuh. Karena massa volume tubuh, strukturnya lebih besar daripada struktur linier, dan karena volume total struktur linier berkurang, struktur tubuh menjadi lebih kecil.
· Perubahan tegangan sisa
Gaya geser dari tekanan cetakan, anisotropi, pencampuran aditif yang tidak merata, dan suhu cetakan semuanya dapat mempengaruhi alat saat digunakan untuk membuat plastik cetakan injeksi.
Setelah pencetakan, cetakan injeksi masih akan memiliki beberapa tegangan sisa. Tegangan sisa ini akan berkurang dan mendistribusikan ulang secara progresif seiring berjalannya waktu. Sebagai konsekuensi langsung, cetakan injeksi akan menjadi lebih kecil sekali lagi. Jenis penyusutan ini kadang-kadang disebut sebagai penyusutan pasca.
· Ukuran penampang gerbang
Ada berbagai ukuran penampang yang tersedia untuk cetakan injeksi. Gerbang besar meningkatkan tekanan rongga dan memperpanjang waktu penutupan gerbang, memungkinkan lebih banyak bahan cair mengalir ke dalam rongga. Ini dicapai dengan peningkatan aliran lelehan.
· Jenis plastik
Polimer kristalin, seperti polipropilena (PP) dan poliamida (PA), memiliki penyusutan yang lebih besar setelah dikeluarkan dari cetakan dan rentang penyusutan yang lebih luas dibandingkan dengan plastik non-kristalin, seperti polikarbonat (PS) dan akrilonitril butadiena stirena (ABS).
4. Apa yang terjadi jika bagian yang dicetak menyusut secara tidak merata?
Penyusutan yang tidak merata disebut warpage. Jika bagian-bagian dari bagian tersebut menyusut secara tidak merata, mereka menciptakan tegangan di dalam bagian tersebut. Tegangan ini bergantung pada kekakuan bagian yang dapat menyebabkan bagian tersebut berubah bentuk atau berubah bentuk. Ini menyebabkan retakan pada bagian selama penggunaan jangka panjang.
Penyusutan bagian plastik yang dicetak bisa mencapai 20% berdasarkan volume ketika diukur pada suhu pemrosesan dan suhu lingkungan. Kontraksi volume polimer ini sering menyebabkan bagian yang melengkung dan perbedaan dimensi. Perubahan ini terjadi antara bagian yang diproduksi dan cetakan. Dalam teknik pemrosesan ekstrusi, kami menggunakan die sebagai pengganti cetakan.
5. Apa alasan yang menyebabkan penyusutan saat Injection Molding Plastics?
Variasi dalam penyusutan adalah penyebab utama warpage, yang mungkin terdengar rumit tetapi cukup sederhana. Dengan kata lain, ketika suatu komponen menyusut secara merata ke segala arah, ia tidak hanya menjadi lebih kecil tetapi juga mempertahankan bentuk aslinya. Di sisi lain, jika satu bagian menyusut pada tingkat yang berbeda dari yang lain, perbedaan tersebut akan menyebabkan tegangan di dalam bagian tersebut. Ketika bagian tersebut dikeluarkan dari cetakan, bagian tersebut akan menjadi cacat jika gaya yang diberikan padanya melebihi kapasitasnya untuk mempertahankan integritas strukturalnya.
Ada empat jenis penyusutan utama, yaitu sebagai berikut:
· Regional
Ini terjadi ketika laju penyusutan setiap bagian berbeda dari daerah yang paling dekat dengan gerbang dan daerah yang paling dekat dengan ujung pengisian (EOF); biasanya, variasi ini terjadi antara area bagian yang lebih tebal (area gerbang) dan area yang lebih tipis (area EOF). Satu daerah menyusut pada tingkat yang lebih cepat daripada yang lain.
· Jauh Dari Zat Padat
Perbedaan penyusutan ini terjadi ketika penyusutan di bagian atas komponen berbeda dengan penyusutan di bagian bawah saat komponen dipotong menjadi dua. Karena perbedaan ini, komponen memiliki potensi untuk melengkung karena satu sisi dapat menyusut lebih banyak daripada sisi lainnya dan, akibatnya, akan lebih kecil dari sisi lainnya.
· Dalam Pengertian Arah
Perbedaan dalam penyusutan dapat terjadi baik sejajar maupun tegak lurus dengan orientasi bahan, yang sering dikenal sebagai arah aliran. Penyelarasan molekul atau serat dapat menyebabkan hal ini. Seperti yang dikatakan sebelumnya, bahan amorf cenderung menyusut lebih banyak dalam arah sejajar dengan arah aliran. Penyusutan padatan kristalin biasanya lebih besar tegak lurus dengan arah aliran.
· Membandingkan Di Dalam Bidang Dengan Ketebalan
Lebih sering daripada tidak, polimer menyusut dalam arah ketebalannya daripada dalam arah bidang permukaannya. Efek ini disebabkan oleh pencegahan cetakan. Adanya perbedaan antara seberapa banyak sesuatu menyusut dalam arah bidang dan arah ketebalan dapat menyebabkan pelengkungan. Ini sering terjadi di sudut bagian, yang kadang-kadang lebih tebal dari ketebalan nominal dinding.
6. Bagaimana mengontrol penyusutan selama injeksi molding?
Setiap bahan memiliki tingkat penyusutan yang diberikan oleh produsennya. Ini dapat digunakan untuk membantu memprediksi perubahan pada plastik dari saat dicetak dan setelah benar-benar dingin. Setiap bahan mengembang saat dipanaskan dan menyusut saat mendingin kembali ke suhu kamar. Setiap dimensi produk plastik akan menyusut sejumlah tertentu selama periode pendinginan. Mengontrol penyusutan ini bisa menjadi kunci untuk menyempurnakan produk akhir Anda. Mari kita bicara tentang beberapa cara penyusutan dapat dikontrol selama proses injeksi molding.
Suhu bahan
Menyesuaikan suhu resin plastik saat dipanaskan penting untuk mengontrol penyusutan. Semakin tinggi bahan dipanaskan sebelum dituangkan, semakin banyak molekul mengembang. Saat mendingin, molekul-molekul ini menyusut kembali. Semakin rendah suhu plastik pada saat dituangkan, semakin sedikit penyusutan yang akan terjadi selama proses pendinginan.
Suhu cetakan
Mengontrol suhu cetakan dapat mengontrol penyusutan. Menggunakan cetakan dingin memungkinkan tepi luar bagian mengering sebelum dapat mengisi dan memampatkan seluruh ruang dengan benar. Menggunakan cetakan panas akan menciptakan penyusutan yang lebih sedikit daripada cetakan dingin. Ini memungkinkan molekul bahan plastik terus bergerak bebas saat mengisi cetakan dan mencapai tekanan yang benar sebelum mulai mendingin.
Penyesuaian tekanan
Gaya tekanan yang digunakan untuk menyuntikkan bahan plastik membuat perbedaan langsung dalam hal tingkat penyusutan. Ini adalah tekanan yang diperlukan untuk mengemas bahan ke tempatnya. Semakin rapat bahan dikemas, semakin sedikit ruang gerak yang ada saat mendingin. Semakin tinggi tekanan saat injeksi, semakin sedikit plastik akan menyusut.
Selama tekanan diterapkan sampai plastik mengeras, penyusutan akan terbatas. Jika tekanan dilepaskan sebelum plastik benar-benar dingin, penyusutan akan memburuk. Menjaga plastik tetap di tempatnya saat mendingin untuk membalikkan pola penyusutan biasanya mengontrol penyusutan tetapi prosesnya memakan waktu lebih lama dan lebih mahal. Memaksa udara di atas bagian plastik juga membantu menstabilkannya.
Perendaman air dingin
Cara lain untuk mendinginkan bagian plastik dengan cepat adalah dengan merendamnya dalam air yang bersuhu kamar. Ini mendinginkan bahan di bawah titik lelehnya dan menghentikan penyusutan pasca-cetakan. Ini membantu dinding bagian dalam plastik mengeras lebih cepat karena area ini membutuhkan waktu lebih lama untuk mendingin dan mengeras daripada dinding luar. Ini agak berisiko karena tekanan yang ditimbulkannya pada produk. Ini dapat menyebabkan retak atau pecah jika plastik terkena suhu ekstrem di kemudian hari.
Menentukan bagaimana produk plastik akan menyusut dan melengkung saat mendingin penting untuk mendapatkan produk akhir yang sempurna. Menemukan cara untuk mengontrol cara bahan mendingin membantu memastikan bahwa bagian Anda keluar seperti yang seharusnya setiap saat. Anda menginginkan hasil yang konsisten dalam proyek cetakan injeksi. Formulasi bahan, dimensi cetakan, dan detail pemrosesan semuanya akan mempengaruhi penyusutan.
7. Kesimpulan
Dalam kebanyakan keadaan, beberapa dampak mungkin saling meniadakan atau memperkuat satu sama lain, membuatnya tidak mungkin untuk memisahkan kontribusi masing-masing efek. Memahami bagaimana dan mengapa plastik injeksi molding menyusut memberi insinyur keunggulan kompetitif saat menganalisis melalui simulasi untuk membangun produk plastik yang sesuai dengan anggaran dan kerangka waktu mereka.
