Il restringimento dello stampaggio a iniezione si riferisce semplicemente a quanto i polimeri si contrarranno durante la fase di raffreddamento. Durante il processo di stampaggio a iniezione, il materiale plastico fuso viene iniettato in una cavità dello stampo ad alta pressione, e quando il materiale plastico si raffredda, si restringe mentre si solidifica. Questo restringimento può causare che il pezzo stampato sia più piccolo della dimensione prevista e abbia una forma irregolare nota come deformazione.
Il restringimento dello stampaggio a iniezione può variare a seconda del tipo di materiale plastico utilizzato, del design del pezzo e delle condizioni di lavorazione. È importante tenere conto del restringimento previsto durante le fasi di progettazione e di attrezzaggio per garantire che il pezzo finale soddisfi le specifiche richieste.
Per essere sicuri, i produttori spesso compensano il restringimento sovradimensionando la cavità dello stampo o aggiungendo materiale aggiuntivo al pezzo, che viene poi rifilato o lavorato dopo lo stampaggio per ottenere le dimensioni desiderate.
Tasso di Restringimento dello Stampo
Prima di iniziare la produzione, il tasso di restringimento dello stampo avrebbe dovuto essere previsto per eliminare i costi aggiuntivi e le regolazioni. Tutti i materiali plastici hanno una percentuale minima e massima di restringimento, che aiuta a valutare i cambiamenti nella plastica da quando viene stampata a quando sarà completamente raffreddata. Questo e altri fattori che influenzano il tasso di restringimento dovrebbero essere considerati.
Tipi di Restringimento nello Stampaggio a Iniezione di Plastica
Ci sono circa quattro tipi di stampaggio a iniezione di plastica, ciascuno causato in condizioni uniche; includono i seguenti.
Restringimento Regionale: Questo si verifica quando il tasso di contrazione varia nelle parti del prodotto che sono tra quelle più vicine al cancello dello stampo e le regioni più vicine all'area di riempimento finale. Questo fa sì che la parte vicina al cancello sia più spessa mentre l'altra estremità diventa un po' più sottile. Pertanto, le parti più spesse tirano nella parte più sottile, e questo causa un restringimento deformato.
Restringimento dello Spessore: Questo restringimento si verifica quando le aree superiore e inferiore dello stesso stampo differiscono nel tasso di raffreddamento. È una situazione in cui la parte superiore si raffredda più velocemente della parte inferiore, e questa variazione fa sì che la parte dello stampo si pieghi verso il lato freddo, restringendosi sempre di più fino a quando quella nuova forma non si congela in posizione.
Restringimento Direzionale: Questo è il risultato di una variazione nell'allineamento molecolare e delle fibre. Il restringimento si manifesta parallelamente e perpendicolarmente all'orientamento del materiale dello stampo e alla direzione del flusso. Il materiale, quindi, si restringe di più nella direzione in cui avviene il flusso del materiale.
Restringimento nel Piano: È comune che i polimeri si restringano un po' più fortemente nella direzione dello spessore rispetto al piano superficiale. Questo è causato da una condizione chiamata vincolo dello stampo che è fondamentalmente la mancanza di vincolo nella parte più spessa. Questa differenza nel restringimento causa una grave deformazione dagli angoli, e può rendere il prodotto danneggiato e inadatto all'uso.
Come si Calcola il Restringimento dello Stampo?
Il metodo più convincente per calcolare il tasso di restringimento dell'iniezione plastica è sviluppare un prototipo di strumento per imitare i requisiti di raffreddamento e di gating utilizzati durante la produzione. Non solo questa tecnica fornirà una misurazione accurata del restringimento, ma permetterà anche di modificare gli strumenti prima che inizi la produzione nel caso in cui venga previsto un potenziale difetto.
I seguenti passaggi delineano come calcolare il Restringimento dello Stampo:
Per prima cosa, determinare le dimensioni originali dello stampo.
Successivamente, determinare le dimensioni del pezzo stampato.
Terzo, sottrarre le dimensioni del pezzo stampato dalle dimensioni originali dello stampo.
Infine, dividere la differenza nelle dimensioni per le dimensioni originali dello stampo e moltiplicare per 100 per ottenere la percentuale di Restringimento dello Stampo.
Dopo aver calcolato la percentuale di Restringimento dello Stampo, controllare la risposta con le specifiche fornite.
Cosa causa il restringimento dello stampo
Nella produzione di parti in plastica, il restringimento è un processo normale nello stampaggio a iniezione che si riferisce a quanto i polimeri si contrarranno durante la fase di raffreddamento. La causa principale del restringimento è la transizione dalla densità della plastica fusa alla densità del suo stato rigido raffreddato. Sebbene si verifichi durante la fase di raffreddamento, un restringimento minimo può continuare dopo l'espulsione del pezzo mentre l'umidità e la temperatura si stabilizzano. Se le aree del pezzo si restringono in modo non uniforme – noto come deformazione – può causare gravi difetti del pezzo. Oltre al cambiamento della densità del polimero, anche altri fattori facilitano il restringimento variabile.
Altre Cause di Restringimento nello Stampaggio a Iniezione
Il restringimento è influenzato dalla composizione della plastica e dalle proprietà del materiale, e anche le condizioni di lavorazione – come il tasso di flusso e la temperatura – e il design del pezzo possono contribuire. Esaminiamo alcune di queste cause:
Composizione della Plastica: Le plastiche semicristalline come il polietilene hanno un tasso di restringimento più elevato rispetto alle plastiche amorfe, come l'ABS. La composizione molecolare delle plastiche semicristalline forma cristalliti – una struttura più piccola e compatta rispetto ai polimeri amorfi, come il policarbonato.
Peso molecolare: Le resine con un alto peso molecolare tendono ad avere una viscosità più alta quando riempiono uno stampo a iniezione e una maggiore caduta di pressione mentre sono nella cavità. Questa bassa pressione può portare a tassi di ritiro più elevati nel pezzo finale.
Additivi: I riempitivi, come le fibre di vetro e ceramica, hanno una bassa espansione termica, quindi durante il processo di raffreddamento tendono a restringersi meno.
Livello di stress: Durante il processo di stampaggio, il tempo e la temperatura a cui il pezzo è sottoposto a stress possono causare un'eccessiva quantità di fluido che può comportare un eccessivo ritiro e fragilità.
Oltre a queste cause, altre variabili includono la pressione di iniezione, le temperature di fusione e dello stampo e la geometria del pezzo. Poiché ci sono molti fattori che possono influenzare il ritiro, è cruciale lavorare con un produttore che possa calcolare accuratamente il tasso di ritiro del pezzo per evitare difetti.
Come controllare il ritiro durante lo stampaggio a iniezione?
Ogni materiale ha un tasso di ritiro fornito dal suo produttore. Questo può essere utilizzato per aiutare a prevedere i cambiamenti nella plastica dal momento in cui viene stampata e dopo che si è completamente raffreddata. Qualsiasi materiale si espande quando viene riscaldato e si restringe mentre si raffredda fino alla temperatura ambiente. Ogni dimensione del prodotto in plastica si ridurrà di una certa quantità durante il periodo di raffreddamento. Controllare questo ritiro potrebbe essere la chiave per perfezionare il tuo prodotto finale. Parliamo di alcuni dei modi in cui il ritiro può essere controllato durante il processo di stampaggio a iniezione.
Temperatura del materiale
Regolare la temperatura della resina plastica mentre viene riscaldata è importante per il controllo del ritiro. Più il materiale viene riscaldato prima di essere versato, più le molecole si espandono. Mentre si raffreddano, queste molecole si restringono. Più bassa è la temperatura della plastica al momento del versamento, minore sarà il ritiro durante il processo di raffreddamento.
Temperatura dello stampo
Controllare la temperatura dello stampo può controllare il ritiro. Utilizzare uno stampo freddo consente ai bordi esterni di un pezzo di asciugarsi prima che possa riempire e comprimere correttamente l'intero spazio. Utilizzare uno stampo caldo creerà meno ritiro rispetto a uno freddo. Consente alle molecole del materiale plastico di continuare a muoversi liberamente mentre riempie lo stampo e raggiunge la pressione corretta prima di iniziare a raffreddarsi.
Regolazioni della pressione
La forza della pressione utilizzata per iniettare il materiale plastico fa una differenza diretta quando si tratta di tassi di ritiro. È la pressione necessaria per imballare il materiale in posizione. Più stretto è il materiale imballato, meno spazio c'è per il movimento mentre si raffredda. Maggiore è la pressione all'iniezione, minore sarà il ritiro della plastica.
Finché viene applicata pressione fino a quando la plastica non si è solidificata, il ritiro sarà limitato. Se la pressione viene rilasciata prima che la plastica si sia completamente raffreddata, il ritiro peggiorerà. Mantenere la plastica trattenuta in posizione mentre si raffredda per invertire il suo normale schema di ritiro controlla il ritiro, ma il processo richiede più tempo e costa di più. Forzare l'aria sulle parti in plastica aiuta anche a stabilizzarle.
Immersione in acqua fredda
Un altro modo per raffreddare rapidamente un pezzo di plastica è immergerlo in acqua a temperatura ambiente. Questo raffredda il materiale al di sotto del suo punto di fusione e ferma il ritiro post-stampo. Questo aiuta le pareti interne della plastica a solidificarsi più velocemente poiché queste aree impiegano più tempo a raffreddarsi e solidificarsi rispetto alle pareti esterne. È un po' rischioso a causa dello stress che causa sul prodotto. Potrebbe causare una frattura o una crepa se la plastica viene esposta a temperature estreme in seguito.
Determinare come un prodotto in plastica si restringerà e si piegherà mentre si raffredda è importante per ottenere un prodotto finale perfetto. Trovare modi per controllare il modo in cui il materiale si raffredda aiuta a garantire che le tue parti escano come dovrebbero ogni volta. Vuoi risultati coerenti quando si tratta di progetti di stampaggio a iniezione. La formulazione dei materiali, le dimensioni dello stampo e i dettagli di lavorazione influenzeranno tutti il ritiro. Troviamo il modo migliore per controllare il ritiro e aiutarti a ottenere i migliori risultati possibili per il tuo prossimo progetto di stampaggio a iniezione.
Conclusione
Il ritiro nello stampaggio a iniezione è un problema comune nella produzione di parti in plastica. Ma può essere evitato seguendo alcuni passaggi, che includono la valutazione del tasso di ritiro della resina per accertare l'affidabilità del polimero, la composizione del polimero, il processo di stampaggio a iniezione e la forma della parte in plastica. Tutti questi elementi giocano un ruolo critico nel prevenire il verificarsi del ritiro.
In generale, comprendere le cause e come risolvere il ritiro nello stampaggio a iniezione di plastica è un grande determinante del successo di ogni processo di stampaggio a iniezione.
