Krimp bij spuitgieten verwijst eenvoudigweg naar hoeveel de polymeren zullen krimpen tijdens de afkoelfase. Tijdens het spuitgietproces wordt gesmolten kunststofmateriaal onder hoge druk in een malholte geïnjecteerd, en wanneer het kunststofmateriaal afkoelt, krimpt het terwijl het stolt. Deze krimp kan ervoor zorgen dat het gegoten onderdeel kleiner is dan de beoogde grootte en een ongelijke vorm heeft, bekend als kromtrekken.
Krimp bij spuitgieten kan variëren afhankelijk van het type kunststofmateriaal dat wordt gebruikt, het ontwerp van het onderdeel en de verwerkingsomstandigheden. Het is belangrijk om rekening te houden met de verwachte krimp tijdens de ontwerp- en gereedschapsfasen om ervoor te zorgen dat het uiteindelijke onderdeel aan de vereiste specificaties voldoet.
Om veilig te zijn, compenseren fabrikanten vaak voor krimp door de malholte te vergroten of extra materiaal aan het onderdeel toe te voegen, dat na het spuitgieten wordt bijgesneden of bewerkt om de gewenste afmetingen te bereiken.
Krimppercentage van de mal
Voordat de productie begint, moet het krimppercentage van de mal zijn voorspeld om extra kosten en aanpassingen te elimineren. Alle kunststofmaterialen hebben een minimum en maximum krimppercentage, wat u helpt de veranderingen in het plastic te evalueren van het moment dat het wordt gegoten tot het volledig is afgekoeld. Dit en andere factoren die de krimpsnelheid beïnvloeden, moeten in overweging worden genomen.
Soorten krimp bij spuitgieten van kunststof
Er zijn ongeveer vier soorten krimp bij kunststof spuitgieten, elk veroorzaakt onder unieke omstandigheden; ze omvatten het volgende.
Regionale krimp: Dit is wanneer de krimpsnelheid varieert op de productonderdelen die zich tussen de delen het dichtst bij de malpoort en de gebieden die zich het dichtst bij het einde van het vulgebied bevinden. Dit zorgt ervoor dat het deel dat zich dicht bij de poort bevindt dikker wordt, terwijl het andere uiteinde iets dunner wordt. Daarom trekken de dikkere delen het dunnere deel naar binnen, en dit veroorzaakt een kromgetrokken krimp.
Diktekrimp: Deze krimp treedt op wanneer de boven- en onderkant van dezelfde mal verschillen in de afkoelsnelheid. Het is een situatie waarin het bovenste deel sneller afkoelt dan het onderste deel, en deze variatie zorgt ervoor dat het maldeel naar de koude kant buigt, steeds meer krimpt totdat die nieuwe vorm is bevroren.
Richtingskrimp: Dit is het resultaat van een variatie in de moleculaire en vezeluitlijning. De krimp manifesteert zich parallel en loodrecht op de oriëntatie van het malmateriaal en de stromingsrichting. Het materiaal krimpt daarom meer in de richting waarin de stroom van het materiaal plaatsvindt.
Vlakkrimp: Het is gebruikelijk dat polymeren iets sterker krimpen in de dikterichting dan in het oppervlakvlak. Dit wordt veroorzaakt door een toestand die malbeperking wordt genoemd, wat in feite het gebrek aan beperking in het dikkere deel is. Dit verschil in krimp veroorzaakt ernstige kromtrekking vanuit de hoeken, en het kan het product beschadigd en onbruikbaar maken.
Hoe berekent u de krimp van de mal?
De meest overtuigende methode om het krimppercentage van kunststof spuitgieten te berekenen, is het ontwikkelen van een prototypegereedschap om de koel- en poortvereisten na te bootsen die tijdens de productie worden gebruikt. Deze techniek biedt niet alleen een nauwkeurige krimpmeting, maar biedt ook de mogelijkheid om het gereedschap te wijzigen voordat de productie begint in geval van een voorspeld defect.
De volgende stappen beschrijven hoe u de krimp van de mal berekent:
Bepaal eerst de oorspronkelijke afmetingen van de mal.
Bepaal vervolgens de afmetingen van het gegoten onderdeel.
Trek ten derde de afmetingen van het gegoten onderdeel af van de oorspronkelijke afmetingen van de mal.
Deel ten slotte het verschil in afmetingen door de oorspronkelijke afmetingen van de mal en vermenigvuldig met 100 om het krimppercentage van de mal te krijgen.
Controleer na het berekenen van het krimppercentage van de mal uw antwoord met de gegeven specificaties.
Wat veroorzaakt krimp van de mal
Bij de productie van kunststof onderdelen is krimp een normaal proces bij spuitgieten dat verwijst naar hoeveel de polymeren zullen krimpen tijdens de afkoelfase. De primaire oorzaak van krimp is de overgang van de dichtheid van gesmolten plastic naar de dichtheid van de afgekoelde, stijve toestand. Hoewel het optreedt tijdens de afkoelfase, kan minimale krimp doorgaan na het uitwerpen van het onderdeel terwijl het vocht en de temperatuur stabiliseren. Als delen van het onderdeel ongelijkmatig krimpen – bekend als kromtrekken – kan dit ernstige defecten aan het onderdeel veroorzaken. Naast de verschuiving van de dichtheid van het polymeer, spelen ook andere factoren een rol bij variabele krimp.
Andere oorzaken van krimp bij spuitgieten
Krimp wordt beïnvloed door de samenstelling van het plastic en de eigenschappen van het materiaal, en de verwerkingsomstandigheden – zoals debiet en temperatuur – en het ontwerp van het onderdeel kunnen ook bijdragen. Laten we enkele van deze oorzaken bekijken:
Kunststofsamenstelling: Halfkristallijne kunststoffen zoals polyethyleen hebben een hogere krimpsnelheid dan amorfe kunststoffen, zoals ABS. De moleculaire samenstelling van halfkristallijne kunststoffen vormt kristallieten – een kleinere, compactere structuur dan amorfe polymeren, zoals polycarbonaat.
Molecuulgewicht: Harsen met een hoog molecuulgewicht hebben de neiging een hogere viscositeit te hebben bij het vullen van een spuitgietvorm en een hogere drukval in de holte. Deze lage druk kan leiden tot hogere krimpsnelheden in het uiteindelijke onderdeel.
Additieven: Vulstoffen, zoals glas- en keramische vezels, hebben een lage thermische uitzetting, dus tijdens het afkoelingsproces hebben ze de neiging minder te krimpen.
Stressniveau: Tijdens het gietproces kunnen de tijd en temperatuur waarop het onderdeel onder stress wordt geplaatst een overmatige hoeveelheid vloeistof veroorzaken, wat kan resulteren in te veel krimp en brosheid.
Naast deze oorzaken zijn er andere variabelen, waaronder injectiedruk, smelt- en maltemperaturen en de geometrie van het onderdeel. Aangezien er veel factoren zijn die krimp kunnen beïnvloeden, is het cruciaal om samen te werken met een fabrikant die de krimpsnelheid van het onderdeel nauwkeurig kan berekenen om defecten te voorkomen.
Hoe krimp te beheersen tijdens spuitgieten?
Elk materiaal heeft een krimpsnelheid die door de fabrikant wordt opgegeven. Dit kan worden gebruikt om de veranderingen in het plastic te voorspellen vanaf het moment dat het wordt gegoten en nadat het volledig is afgekoeld. Elk materiaal zet uit wanneer het wordt verwarmd en krimpt wanneer het weer afkoelt tot kamertemperatuur. Elke afmeting van het plastic product zal een bepaalde hoeveelheid krimpen tijdens de afkoelingsperiode. Het beheersen van deze krimp kan de sleutel zijn tot het perfectioneren van uw eindproduct. Laten we eens praten over enkele manieren waarop krimp kan worden beheerst tijdens het spuitgietproces.
Temperatuur van het materiaal
Het aanpassen van de temperatuur van de plastic hars tijdens het verwarmen is belangrijk voor krimpcontrole. Hoe hoger het materiaal wordt verwarmd voordat het wordt gegoten, hoe meer de moleculen uitzetten. Terwijl het afkoelt, krimpen deze moleculen weer. Hoe lager de temperatuur van het plastic op het moment van gieten, hoe minder krimp er zal optreden tijdens het afkoelingsproces.
Temperatuur van de mal
Het beheersen van de temperatuur van de mal kan krimp beheersen. Het gebruik van een koude mal zorgt ervoor dat de buitenranden van een onderdeel drogen voordat het de hele ruimte goed kan vullen en comprimeren. Het gebruik van een hete mal zal minder krimp veroorzaken dan een koude. Het stelt de moleculen van het plastic materiaal in staat om vrij te blijven bewegen terwijl het de mal vult en de juiste druk bereikt voordat het begint af te koelen.
Drukaanpassingen
De kracht van de druk die wordt gebruikt om het plastic materiaal te injecteren, maakt een direct verschil als het gaat om krimpsnelheden. Het is de druk die nodig is om het materiaal op zijn plaats te persen. Hoe strakker het materiaal wordt verpakt, hoe minder ruimte er is voor beweging tijdens het afkoelen. Hoe hoger de druk bij injectie, hoe minder het plastic zal krimpen.
Zolang er druk wordt uitgeoefend totdat het plastic is uitgehard, zal de krimp beperkt blijven. Als de druk wordt losgelaten voordat het plastic volledig is afgekoeld, zal de krimp verergeren. Het plastic op zijn plaats houden terwijl het afkoelt om het gebruikelijke krimppatroon om te keren, controleert de krimp, maar het proces duurt langer en kost meer. Het blazen van lucht over de plastic onderdelen helpt ook om ze te stabiliseren.
Koudwateronderdompeling
Een andere manier om een plastic onderdeel snel af te koelen, is door het in water op kamertemperatuur te dompelen. Dit koelt het materiaal onder zijn smeltpunt en stopt de krimp na het gieten. Dit helpt de binnenwanden van het plastic sneller te stollen, aangezien deze gebieden langer nodig hebben om af te koelen en te stollen dan de buitenwanden. Het is een beetje riskant vanwege de stress die het op het product veroorzaakt. Het kan een breuk of barst veroorzaken als het plastic later aan extreme temperaturen wordt blootgesteld.
Het bepalen hoe een plastic product zal krimpen en buigen tijdens het afkoelen is belangrijk om een perfect eindproduct te krijgen. Het vinden van manieren om te beheersen hoe het materiaal afkoelt, helpt ervoor te zorgen dat uw onderdelen elke keer weer worden zoals ze zouden moeten zijn. U wilt consistente resultaten bij spuitgietprojecten. De formulering van materialen, malafmetingen en verwerkingsdetails zullen allemaal van invloed zijn op krimp. Laten we de beste manier vinden om krimp te beheersen en u helpen de best mogelijke resultaten te behalen voor uw volgende spuitgietproject.
Conclusie
Krimp bij spuitgieten is een veelvoorkomend probleem bij de productie van plastic onderdelen. Maar het kan worden vermeden door enkele stappen te volgen, waaronder de beoordeling van de krimpsnelheid van de hars om de betrouwbaarheid van het polymeer vast te stellen, de samenstelling van het polymeer, het spuitgietproces en de vorm van het plastic onderdeel. Al deze elementen spelen een cruciale rol bij het voorkomen van krimp.
Over het algemeen is het begrijpen van de oorzaken en hoe krimp in spuitgieten van plastic op te lossen een grote bepalende factor voor het succes van elk spuitgietproces.
