Як встановити параметри процесу лиття під тиском?

Процес роздувного формування плівки та його типові недоліки
Більшість термопластів можна виготовити методом роздування. Плівка для видувного формування — це плівка циліндричної форми, виготовлена ​​шляхом екструдування пластику в тонку трубку, потім продування пластику стисненим повітрям, поки воно гаряче, а потім охолодження та формування. Характеристики цієї плівки знаходяться між спрямованою плівкою та плівкою, наклеєною на стрічку: її міцність краща, ніж у плівки, наклеєної на плівку, а її термозварювання гірша, ніж у плівки, наклеєної на плівку. Існує багато видів плівок, виготовлених методом роздувного формування, таких як поліетилен низької щільності (LDPE), поліпропілен (PP), поліетилен високої щільності (HDPE), нейлон (PA), сополімер етилену вінілацетату (EVA) тощо. Тут ми коротко познайомимося з процесом видувного формування та загальними недоліками широко використовуваних плівок з поліетилену низької щільності (LDPE).
Вибір поліетиленових роздувних плівкових матеріалів
1. Вибрана сировина має бути роздуванням із частинок поліетиленової смоли марки плівки, що містить відповідну кількість згладжуючого агента для забезпечення відкриття плівки.
2. Індекс розплаву (MI) частинок смоли не повинен бути занадто великим. Якщо індекс розплаву (MI) занадто великий, в’язкість розплавленої смоли занадто мала, діапазон обробки вузький, умови обробки важко контролювати, властивість смоли утворювати плівку погана, і це нелегко обробити плівку; Крім того, індекс розплаву (MI) занадто великий, відносний розподіл молекулярної маси полімеру занадто вузький, а міцність плівки низька. Таким чином, слід вибирати смоляну сировину з низьким індексом розплаву (MI) і широким розподілом відносної молекулярної маси, щоб відповідати вимогам до продуктивності плівки та забезпечити технологічні характеристики смоли. Для виготовлення поліетиленових плівок, отриманих роздуванням, зазвичай використовується поліетиленова сировина з індексом плавлення (MI) від 2 до 6 г/10 хв.
Основні моменти управління процесом роздування
Послідовність процесу роздування плівки виглядає приблизно так:
Подача бункера - пластифікація матеріалу та екструзія → видування розширення тяги → вітрове кільце охолодження → ялинка шина → тяга тягового ролика → коронна обробка → намотування плівки
Однак варто зазначити, що продуктивність плівки з роздувом має великий зв’язок із параметрами виробничого процесу. Тому в процесі видування плівки необхідно посилити контроль параметрів процесу, стандартизувати процес, забезпечити безперебійне виробництво та отримати високоякісну плівкову продукцію. У процесі виробництва поліетиленової плівки з роздувом в основному контролюються такі параметри процесу:
1. Температура екструдера
Під час видування плівки з поліетилену низької щільності (LDPE) температура екструзії зазвичай контролюється між 160 і 170 градусами, а температура головки має бути рівномірною. Якщо температура екструзії занадто висока, смола легко розкладається, а плівка крихка, особливо поздовжня міцність на розрив значно знижується; Якщо температура занадто низька, смола погано пластифікується і не зможе плавно розширюватися. Міцність на розрив плівки низька, а блиск і прозорість поверхні погані, і навіть є візерунки, схожі на дерев’яні кільця та нерозплавлені кристалічні ядра (риб’ячі очі).
2. Коефіцієнт розширення
Коефіцієнт роздування є одним із ключових контрольних моментів у процесі виробництва роздувної плівки, який стосується співвідношення між діаметром бульбашки після видування та діаметром трубного кільця без видування. Коефіцієнт вибуху - це коефіцієнт бічного розширення плівки. По суті, це бічне розтягування плівки. Розтягнення матиме певний ступінь орієнтаційного впливу на молекули пластику, а коефіцієнт видування збільшиться, таким чином покращуючи поперечну міцність плівки.
Однак коефіцієнт розширення при роздуві не повинен бути занадто великим, інакше можна легко спричинити нестабільність бульбашки плівки, і плівка буде схильна до зморщування. Таким чином, коефіцієнт розширення має бути правильно узгоджений із коефіцієнтом тяги. Загалом, коефіцієнт розширення плівки з поліетилену низької щільності (LDPE) слід контролювати між 2,5 і 3.0.
3. Коефіцієнт тяги
Коефіцієнт тяги відноситься до співвідношення між швидкістю тяги плівки та швидкістю екструзії кільця труби. Коефіцієнт витягування — це коефіцієнт поздовжнього витягування, завдяки якому плівка має спрямований ефект у напрямку малювання. Зі збільшенням коефіцієнта зчеплення зросте і поздовжня міцність, а товщина плівки стане тоншою. Однак, якщо коефіцієнт зчеплення занадто великий, товщину плівки важко контролювати, і вона може навіть розірвати плівку, що призведе до розриву плівки. Коефіцієнт зчеплення плівки з поліетилену низької щільності (LDPE) зазвичай контролюється між 4 і 6.
4. Точка роси
Точка роси, також відома як лінія замерзання, відноситься до межі між пластичним станом в’язкої текучості та високопружним станом. Під час процесу видування плівки поліетилен низької щільності (ПЕНЩ) знаходиться в розплавленому стані при екструдуванні з отвору матриці з хорошою прозорістю. Після виходу з горловини матриці область розширення бульбашки плівки повинна охолоджуватися через кільце охолоджуючого повітря. Коли охолоджуюче повітря дме на бульбашку пластикової плівки, щойно витягнуту з матриці, під певним кутом і швидкістю, високотемпературна бульбашка плівки контактує з охолоджуючим повітрям, і тепло бульбашки плівки буде забиратися охолоджуючим повітрям, і його температура, очевидно, впаде нижче температури в’язкої течії поліетилену низької щільності (LDPE), так що він охолоне, затвердіє та стане розмитим.
На бульбашці плівки, сформованої видувом, ми бачимо лінію, що розділяє прозорість і нечіткість, тобто точку роси (або лінію замерзання). У процесі видування плівки точка роси має певний вплив на властивості плівки. Якщо точка роси висока і розташована над надувною бульбашкою, надувне розширення плівки здійснюється в рідкому стані. Роздувне розширення лише стоншує плівку, але молекули не підлягають орієнтації при розтягуванні. У цей час продуктивність роздувної розширювальної плівки близька до продуктивності заклеєної плівки. Навпаки, якщо точка роси відносно низька, видування здійснюється в твердому стані. У цей час пластик знаходиться у стані високої еластичності, а видування подібне до поперечного розтягування, яке викликає молекулярну орієнтацію, так що продуктивність роздування плівки близька до спрямованої плівки. Технічні вимоги до основного виконання
1. Специфікація та відхилення
Ширина і товщина поліетиленової плівки повинна відповідати вимогам. Товщина плівки має бути рівномірною, відхилення горизонтальної та вертикальної товщини має бути невеликим, а розподіл відхилення має бути відносно рівномірним.
2. Зовнішній вигляд
Плівка поліетиленова повинна бути добре пластифікована без явних «водяних слідів» і «хмар»; Поверхня плівки повинна бути рівною і гладкою, без зморшок або лише з невеликою кількістю активних зморшок; Пузир, перфорація і розлом не допускаються; Відсутність явних чорних плям, домішок, кристалічних точок і жорстких блоків; Серйозні звисаючі лінії та шовкові лінії не допускаються.
3. Фізико-механічні властивості
Оскільки роздувна поліетиленова плівка піддається механічній силі, коли вона використовується для друку або композиційної обробки, необхідно, щоб фізико-механічні властивості поліетиленової плівки були чудовими, в основному включаючи міцність на розрив, подовження при розриві, міцність на розрив та інші показники. відповідають стандарту.
4. Величина поверхневого натягу
Для того, щоб друкарська фарба та композитний клей мали хорошу змочуваність та адгезію до поверхні поліетиленової плівки, необхідно, щоб поверхневий натяг поліетиленової плівки досягав певного стандарту, інакше це вплине на плавний хід друку та композитного виробництва. Загалом, поверхневий натяг поліетиленової плівки має бути не менше 38 дин, а краще 40 дин або більше.
Поширені несправності та способи вирішення плівки з роздувом поліетилену низької щільності (LDPE).
1. Плівка занадто липка і погано відкривається
Причина несправності:
① Модель поліетиленової сировини є неправильною, і це не частинки поліетиленової смоли низької щільності, які не містять розчинника, або його вміст низький; ② Температура розплавленої смоли занадто висока, а плинність занадто велика;
③ Коефіцієнт розширення при роздуві занадто великий, що призводить до поганого відкриття плівки;
④ Швидкість охолодження занадто низька, охолодження плівки недостатнє, і взаємне зчеплення відбувається під тиском тягового ролика;
⑤ Швидкість тяги занадто висока.
умови розрахунку:
① Замініть смоляну сировину або додайте певну кількість розчинника у відро;
② Правильно знизити температуру екструзії та температуру смоли;
③ Належним чином зменшити коефіцієнт розширення повітря;
④ Збільшити об’єм повітря, покращити ефект охолодження та прискорити охолодження плівки;
⑤ Належним чином зменште швидкість тяги.
2. Погана прозорість плівки
Причина несправності:
① Низька температура екструзії та погана пластифікація смоли призводять до поганої прозорості видувної плівки;
② Коефіцієнт розширення повітря надто малий;
③ Ефект охолодження слабкий, що впливає на прозорість плівки;
④ Надмірний вміст вологи в смоляній сировині;
⑤ Швидкість тяги занадто висока, плівкове охолодження недостатнє.
умови розрахунку:
① Належним чином підвищте температуру екструзії, щоб зробити смолу рівномірно пластифікованою;
② Належним чином збільшити коефіцієнт розширення повітря;
③ Збільшити об’єм повітря та покращити ефект охолодження;
④ Сушка сировини;
⑤ Належним чином зменште швидкість тяги.
3. Плівка пом'ята
Причина несправності:
① Товщина плівки нерівномірна;
② Недостатній ефект охолодження;
③ Якщо коефіцієнт видування занадто великий, бульбашка мембрани буде нестабільною, коливатиметься вперед і назад зліва направо та схильна до зморшок;
④ Включений кут ялинкової шини занадто великий, і мембранний міхур стиснений на короткій відстані, тому мембрана також схильна до зморшок;
⑤ Тиск з обох боків тягового валика непостійний, високий з одного боку та низький з іншого;
⑥ Вісь між напрямними роликами не паралельна, що впливає на стабільність і пластичність плівки, що призводить до зморшок.
умови розрахунку:
① Відрегулюйте товщину плівки, щоб забезпечити рівномірну товщину;
② Покращте ефект охолодження, щоб забезпечити повне охолодження плівки;
③ Належним чином зменшити коефіцієнт розширення повітря;
④ Належним чином зменшіть включений кут шини «ялинка»;
⑤ Відрегулюйте тиск тягового ролика, щоб забезпечити рівномірне навантаження на плівку;
⑥ Перевірте вісь кожного направляючого валу та зробіть її паралельною одна одній.
4. Плівка має текстуру туманної води
Причина несправності:
① Низька температура екструзії та погана пластифікація смоли;
② Вміст вологи в смолі занадто високий.
умови розрахунку:
① Відрегулюйте налаштування температури екструдера та відповідно підвищте температуру екструзії.
② Сушіння сировини із смоли вимагає, щоб вміст води в смолі не перевищував 0,3 відсотка.
5. Нерівномірна товщина плівки
Причина несправності:
① Рівномірність зазору матриці безпосередньо впливає на однорідність товщини плівки. Якщо зазор матриці нерівномірний, деякі деталі мають більші проміжки, а деякі деталі мають менші проміжки, що призводить до більшої чи меншої екструзії. Таким чином, товщина утвореної плівки також є непостійною, деякі частини тонкі, а деякі товсті;
② Розподіл температури в отворі матриці є нерівномірним, високим і низьким, що призводить до нерівномірної товщини плівки після видувного формування;
③ Об’єм повітря, що подається навколо кільця охолоджуючого повітря, є непостійним, що призводить до нерівномірного ефекту охолодження та, отже, нерівномірної товщини плівки;
④ Невідповідний коефіцієнт роздування та коефіцієнт тяги ускладнюють контроль товщини бульбашки плівки;
⑤ Швидкість тяги непостійна і постійно змінюється, що, звичайно, вплине на товщину плівки.
умови розрахунку:
① Відрегулюйте зазор між головкою машини, щоб усі частини були однорідними;
② Відрегулюйте температуру горловини матриці головки машини, щоб зробити температуру гирла матриці рівномірною;
③ Відрегулюйте охолоджуючий пристрій, щоб забезпечити рівномірний об’єм повітря на виході;
④ Відрегулюйте коефіцієнт розширення та коефіцієнт тяги;
⑤ Перевірте механічну трансмісію, щоб підтримувати постійну швидкість тяги.
6. Занадто товста плівка
Причина несправності:
① Зазор у головці та обсяг екструзії занадто великі, тому товщина плівки занадто товста;
② Об’єм повітря кільця охолоджуючого повітря занадто великий, а плівка охолоджується занадто швидко;
③ Швидкість тяги занадто низька.
умови розрахунку:
① Відрегулюйте зазор матриці;
② Належним чином зменшіть об’єм повітря повітряного кільця, щоб ще більше розширити плівку, щоб зменшити її товщину;
③ Відповідним чином збільште швидкість тяги.
7. Товщина тонкої плівки
Причина несправності:
① Зазор надто малий, а опір надто великий, тому товщина плівки надто тонка;
② Об’єм повітря кільця охолоджуючого повітря занадто малий, а плівка охолоджується надто повільно;
③ Якщо швидкість тяги надто велика, плівка надмірно розтягнеться, що зменшить її товщину.
умови розрахунку:
① Відрегулюйте зазор матриці;
② Належним чином збільште об’єм повітря повітряного кільця, щоб прискорити охолодження плівки;
③ Належним чином зменште швидкість тяги.
8. Термозварювання плівки погане
Причина несправності:
① Якщо точка роси занадто низька, молекули полімеру будуть орієнтовані, так що характеристики плівки будуть близькі до продуктивності орієнтованої плівки, що призведе до зниження ефективності термозварювання;
② Якщо коефіцієнт роздування та коефіцієнт тяги невідповідні (занадто великі), плівка матиме орієнтацію на розтяг, що впливає на ефективність термозварювання плівки.
умови розрахунку:
① Відрегулюйте об’єм повітря в повітряному кільці, щоб підвищити точку роси. Подуйте та тягніть нижче температури плавлення пластику, наскільки це можливо, щоб зменшити орієнтацію розтягування молекул, спричинену видуванням та витягуванням;
② Коефіцієнт вибуху та коефіцієнт тяги повинні бути відповідно малими. Якщо коефіцієнт вибуху занадто великий, швидкість тяги занадто висока, а поперечне та поздовжнє розтягнення плівки занадто високе, тоді продуктивність плівки буде мати тенденцію до двовісного розтягування, а термозварювання плівки буде ставати гірше.
9. Поздовжня різниця міцності на розрив плівки
Причина несправності:
① Якщо температура розплавленої смоли занадто висока, поздовжня міцність на розрив плівки зменшиться;
② Швидкість тяги повільна, а поздовжня орієнтація плівки недостатня, що погіршує поздовжню міцність на розрив;
③ Якщо коефіцієнт роздування занадто великий, він не буде відповідати коефіцієнту тяги, що збільшить поперечну орієнтацію та міцність на розрив плівки, тоді як поздовжня міцність на розрив стане гіршою;
④ Швидкість охолодження мембрани занадто висока.
умови розрахунку:
① належним чином знизити температуру розплавленої смоли;
② Правильно збільште швидкість тяги;
③ Відрегулюйте коефіцієнт надування відповідно до коефіцієнта тяги;
④ Відповідним чином зменшіть швидкість охолодження.
10. Різниця міцності плівки на поперечний розрив
Причина несправності:
① Швидкість тяги надто велика, а різниця з коефіцієнтом надування занадто велика, що спричиняє поздовжній фіброз і погіршує поперечну міцність; ② Швидкість охолодження кільця охолоджуючого повітря занадто низька.
умови розрахунку:
① Належним чином зменште швидкість тяги, щоб відповідати коефіцієнту розширення;
② Збільште об’єм повітря повітряного кільця, щоб плівка, що роздувається, могла швидко охолонути та уникнути високої температури
Він розтягнутий і орієнтований у високоеластичний стан при температурі.
11. Мембранний міхур нестійкий
Причина несправності:
① Температура екструзії занадто висока, текучість розплавленої смоли занадто велика, а в'язкість занадто мала, що легко спричинити коливання; ② Температура екструзії занадто низька, а вихід невеликий;
③ Об’єм повітря кільця охолоджуючого повітря нестабільний, а охолодження бульбашки плівки нерівномірне;
④ Сильний зовнішній потік повітря заважає і впливає на нього.
умови розрахунку:
① Відрегулюйте температуру екструзії;
② Відрегулюйте температуру екструзії;
③ Перевірте кільце охолоджуючого повітря, щоб переконатися, що подача повітря рівномірна;
④ Запобігання та зменшення перешкод зовнішнього потоку повітря.
12. Поверхня плівки шорстка і нерівна
Причина несправності:
① Температура екструзії занадто низька, а пластифікація смоли погана;
② Швидкість екструзії занадто висока.
умови розрахунку:
① Відрегулюйте налаштування температури екструзії та належним чином підвищте температуру екструзії, щоб забезпечити хорошу пластифікацію смоли; ② Відповідним чином зменшіть швидкість екструзії.
13. Плівка має специфічний запах
Причина несправності:
① Смоляна сировина має специфічний запах;
② Температура екструзії розплавленої смоли занадто висока, що призводить до розкладання смоли та появи запаху; ③ Охолодження бульбашки недостатнє, і гаряче повітря в бульбашці не виходить повністю. умови розрахунку:
① Замініть смоляну сировину;
② Відрегулюйте температуру екструзії;
③ Покращте ефективність охолодження кільця охолоджуючого повітря та змусьте плівку повністю охолонути.