Установка правильной температуры обработки сырья в термопластавтоматах существенно влияет на весь процесс переработки пластмасс. Почему же это настолько важно? Как правильно выбрать температуру? Что такое термоаналитические испытания?
Влияние температуры на процесс обработки пластмасс
При анализе процессов переработки термопластов следует отметить, что одним из ключевых элементов производства пластмассовых деталей является обеспечение энергией полимерной массы с целью ее пластификации, а затем получение этой энергии на этапе охлаждения цикла впрыска.
Поэтому влияние температуры на процесс впрыска буквально сложно переоценить. Благодаря этому мы можем эффективно производить детали, изменяя:
- материальное состояние сырья;
- вязкость расплава;
- параметры обработки материала.
Правильная настройка температуры термопластавтомата и других технологических устройств, участвующих в процессе впрыска, обеспечивает стабильное и повторяемое производство.
Выбор подходящей температуры расплавленной массы путем установки температур цилиндра пластификатора обеспечит лучшее качество поверхности изготавливаемой детали, соответствующую ориентацию наполнителей (изотропность волокнистых наполнителей) и более высокую долю кристаллической фазы при обработке кристаллических материалов.
Также стоит обратить внимание на влияние температуры обработки полостей формы и половин при стабильной, автоматической работе обработки. Это важно для обеспечения соответствующего пути течения материала и снижения внутренних напряжений детали. Проблемы с накоплением тепла внутри полостей формы могут привести к геометрическим деформациям детали после формовки – короблению отливаемой детали, например.
Выбор температуры обработки
Пластмассы, используемые в промышленности для производства деталей, обычно представляют собой композиционные материалы. Они состоят из полимерной матрицы, выступающей материальной основой данного материала, и множества наполнителей, придающих композиционному материалу особые свойства.
Основным инструментом при настройке температуры обработки конкретного материала является Технический паспорт (ТДС), предоставляемый производителем. Он определяет:
- диапазон температур процесса;
- рекомендуемые температуры инструмента;
- метод обработки;
- свойства материала, такие как прочность на разрыв, прочность на сдвиг, процент усадки при обработке;
- дополнительные свойства материала, такие как устойчивость к УФ-излучению и негорючесть.
Карта TDS описывает данный пластик на основе лабораторных испытаний.
Термоаналитические исследования
В техническом паспорте пластика обычно указаны диапазоны температур обработки, но в этих диапазонах пластик во время обработки может иметь совершенно разные технологические свойства. Партии одного и того же сырья в зависимости от способа подготовки, производства, производственного предприятия или технологических параметров могут также иметь разные технологические свойства.
Для предотвращения производственных сбоев из-за различий в вязкости материала, возникающих из-за проблем с температурой обработки или изменения параметров процесса, связанных с новой партией материала, следует периодически проводить испытания показателей расхода материала.
Их выполняют с помощью нагрузочного пластометра. Методика тестирования коэффициентов пластической текучести описана в таких стандартах, как PN-EN ISO 1133 или ASTM D1236. Коэффициенты MFR/MFI (массовый расход) и MVR (объемный расход) являются основными факторами, обеспечивающими одинаковые свойства процесса с точки зрения текучести и вязкости материала при заданной температуре.