ยี่ห้อเครื่องเป่าขึ้นรูป

วิธีปรับปรุงคุณภาพของชิ้นส่วนขึ้นรูปฉีดขึ้นรูปจากไนลอน?

ไนลอนก็เป็นพลาสติกผลึกชนิดหนึ่ง และมีไนลอนมากกว่า 130 ชนิด ไนลอน 6, ไนลอน 66, ไนลอน 610, ไนลอน 11, ไนลอน 1010 และไนลอนโคพอลิเมอร์, ไนลอนเหนียวพิเศษ, ไนลอนเสริมใยแก้ว, ไนลอนเสริมแร่ ฯลฯ ถูกนำมาใช้ในกระบวนการฉีดขึ้นรูป แล้วจะปรับปรุงคุณภาพของชิ้นส่วนฉีดขึ้นรูปไนลอนได้อย่างไร?
ลองมาดูส่วนบทนำของ... กันเครื่องเป่าขวด แบรนด์.

I. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการอบแห้งมีประสิทธิภาพ
ไนลอนดูดซับความชื้นได้ง่าย และจะดูดซับความชื้นจากอากาศหากสัมผัสกับอากาศเป็นเวลานาน หากดูดซับความชื้นมากเกินไปก่อนการฉีดขึ้นรูป จะทำให้รูปลักษณ์และคุณสมบัติทางกลของชิ้นส่วนเสียหายได้
ที่อุณหภูมิสูงกว่าจุดหลอมเหลว (ประมาณ 254°C) โมเลกุลของน้ำจะทำปฏิกิริยาทางเคมีกับไนลอน ปฏิกิริยาเคมีนี้เรียกว่าไฮโดรไลซิสหรือการแตกร้าว ซึ่งทำให้เกิดการออกซิเดชันและการเปลี่ยนสีของไนลอน มวลโมเลกุลและความเหนียวของเรซินลดลง และความเหลวเพิ่มขึ้น นอกจากจะทำให้เกิดปัญหาในการผลิตแล้ว ยังอาจทำให้ประสิทธิภาพของชิ้นส่วนลดลงด้วย หัวฉีดจะปล่อยของเหลวออกมาในระหว่างการฉีดขึ้นรูป และชิ้นส่วนจะมีขอบที่บิดเบี้ยวอย่างรุนแรง
ความชื้นที่พลาสติกดูดซับและก๊าซที่เกิดจากการแตกร้าว รวมกับชิ้นส่วนที่ถูกหนีบ ทำให้พื้นผิวไม่ได้รับการขัดเงา เกิดเป็นเส้นสีเงิน จุดด่าง รูพรุนขนาดเล็ก ฟองอากาศ และการขยายตัวของวัสดุหลอมเหลวอย่างรุนแรง ทำให้ความแข็งแรงเชิงกลลดลงอย่างมากหลังจากการขึ้นรูป
สุดท้ายแล้ว หลังจากที่ไนลอนเกิดการแตกตัวด้วยปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส ประสิทธิภาพของมันจะไม่อาจลดลงได้อีกเลย แม้ว่าจะนำไปอบแห้งใหม่ก็ไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อีก
โดยสรุปแล้ว การทำให้วัสดุไนลอนแห้งก่อนการฉีดขึ้นรูปนั้นต้องให้ความสำคัญเป็นอย่างยิ่ง ระดับความแห้งที่ควรจะเป็นนั้นขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป โดยปกติแล้วควรต่ำกว่า 0.25% และควรไม่เกิน 0.1% ตราบใดที่วัตถุดิบแห้งสนิท การฉีดขึ้นรูปก็จะง่าย และชิ้นส่วนจะไม่ก่อให้เกิดปัญหาด้านคุณภาพมากนัก
ควรอบแห้งไนลอนในสภาวะสุญญากาศ เนื่องจากสภาวะอุณหภูมิสูงในการอบแห้งในบรรยากาศปกติ ทำให้วัตถุดิบที่จะอบแห้งยังมีโอกาสเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันและเปลี่ยนสีเนื่องจากการสัมผัสกับออกซิเจนในอากาศ และหากเกิดออกซิเดชันมากเกินไปก็จะส่งผลเสีย ทำให้ชิ้นส่วนเปราะแตกง่าย
ในกรณีที่ไม่มีอุปกรณ์อบแห้งแบบสุญญากาศ สามารถใช้ได้เพียงการอบแห้งด้วยความดันบรรยากาศเท่านั้น แม้ว่าผลลัพธ์จะไม่ค่อยดีนักก็ตาม สภาวะการอบแห้งด้วยความดันบรรยากาศมีหลายแบบ นี่เป็นเพียงตัวอย่างบางส่วนเท่านั้น

วิธีแรกคือ อุณหภูมิ 60-70 องศาเซลเซียส ความหนาของชั้นวัสดุ 20 มิลลิเมตร ระยะเวลาอบ 24-30 ชั่วโมง
วิธีที่สองคืออบไม่เกิน 10 ชั่วโมง เมื่ออุณหภูมิต่ำกว่า 90 องศาเซลเซียส
วิธีที่สามคืออบที่อุณหภูมิ 93 องศาเซลเซียสหรือต่ำกว่า เป็นเวลา 2-3 ชั่วโมง เนื่องจากหากอุณหภูมิอากาศสูงเกิน 93 องศาเซลเซียสนานกว่า 3 ชั่วโมง อาจทำให้สีของไนลอนเปลี่ยนไปได้ ดังนั้นจึงต้องลดอุณหภูมิลงเหลือ 79 องศาเซลเซียส

ประการที่สี่คือการเพิ่มอุณหภูมิให้สูงกว่า 100 ℃ หรือแม้กระทั่ง 150 ℃ เนื่องจากไนลอนที่สัมผัสกับอากาศนานเกินไปหรืออุปกรณ์อบแห้งทำงานไม่มีประสิทธิภาพ
วิธีที่ห้าคือการอบแห้งด้วยลมร้อนในถังพักสำหรับเครื่องฉีดขึ้นรูป โดยอุณหภูมิของลมร้อนที่ไหลเข้าสู่ถังพักจะถูกเพิ่มขึ้นไม่ต่ำกว่า 100 องศาเซลเซียสหรือสูงกว่านั้น เพื่อให้ความชื้นภายในพลาสติกระเหยออกไป จากนั้นลมร้อนจะถูกพาออกไปตามด้านบนของถังพัก
การเลือกใช้สภาวะการอบแห้งแบบใดนั้นขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ของการอบแห้ง อุณหภูมิที่ต่ำเกินไปจะทำให้รอบการอบแห้งยาวนานและประสิทธิภาพต่ำ ในขณะที่อุณหภูมิที่สูงเกินไปอาจทำให้เกิดการควบแน่นหรือการเชื่อมโยงข้ามของพลาสติก ส่งผลให้ความหนืดของพลาสติกหลอมเหลวสูงขึ้นในระหว่างกระบวนการผลิต
เครื่องลดความชื้นแบบสุญญากาศมีโครงสร้างที่ปิดสนิท ซึ่งจะดูดไอน้ำออกจากพลาสติกพร้อมกับให้ความร้อนภายใน ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องเพิ่มอุณหภูมิในการอบแห้งเป็นพิเศษ และสามารถลดระยะเวลาในการอบแห้งลงได้อย่างมาก
หากปล่อยพลาสติกแห้งทิ้งไว้ในอากาศ มันจะดูดซับความชื้นในอากาศอย่างรวดเร็วและประสิทธิภาพในการทำให้แห้งจะลดลง แม้จะเก็บไว้ในถังที่มีฝาปิด ก็ไม่ควรเก็บไว้นานเกินไป โดยทั่วไปไม่ควรเกิน 1 ชั่วโมงในวันที่ฝนตก และไม่เกิน 3 ชั่วโมงในวันที่แดดจัด

Ⅱ ควบคุมอุณหภูมิของกระบอกสูบ
แม้ว่าอุณหภูมิหลอมเหลวของไนลอนจะสูง แต่เมื่อถึงจุดหลอมเหลวแล้ว ความหนืดของมันจะต่ำกว่าเทอร์โมพลาสติกทั่วไป เช่น โพลีสไตรีนมาก ดังนั้นความเหลวจึงไม่ใช่ปัญหาเมื่อทำการขึ้นรูป
นอกจากนี้ เนื่องจากคุณสมบัติทางรีโอโลยีของไนลอนที่ทำให้ค่าอัตราการเฉือนเพิ่มขึ้นเมื่อความหนืดปรากฏลดลงอย่างไม่มาก ประกอบกับช่วงอุณหภูมิหลอมเหลวที่แคบระหว่าง 3 ℃ ถึง 5 ℃ ดังนั้นอุณหภูมิของวัสดุที่สูงจึงเป็นการรับประกันว่าวัสดุจะไหลลงแม่พิมพ์ได้อย่างราบรื่น
อย่างไรก็ตาม ความเสถียรทางความร้อนของไนลอนในสถานะหลอมเหลวนั้นต่ำ การแปรรูปวัสดุด้วยอุณหภูมิที่สูงเกินไปและระยะเวลาความร้อนที่นานเกินไปอาจทำให้พอลิเมอร์เสื่อมสภาพ ส่งผลให้ชิ้นส่วนเกิดฟองอากาศและมีความแข็งแรงลดลง

ดังนั้น อุณหภูมิของแต่ละส่วนของกระบอกควรได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด เพื่อให้วัสดุได้รับความร้อนอย่างเหมาะสมและสม่ำเสมอที่สุดที่อุณหภูมิหลอมเหลวสูง เพื่อหลีกเลี่ยงการหลอมเหลวที่ไม่สมบูรณ์และการร้อนเกินไปเฉพาะจุด ในแง่ของกระบวนการขึ้นรูปทั้งหมด อุณหภูมิของกระบอกไม่ควรเกิน 300°C และเวลาในการให้ความร้อนเม็ดพลาสติกในกระบอกไม่ควรเกิน 30 นาที

Ⅲ ปรับปรุงส่วนประกอบของอุปกรณ์
ประการแรก ในกรณีของกระบอกฉีด แม้ว่าจะมีวัสดุไหลไปข้างหน้าจำนวนมากเมื่อฉีด แต่การไหลย้อนกลับของวัสดุหลอมเหลวในร่องเกลียวและการรั่วไหลระหว่างพื้นผิวปลายเกลียวกับผนังด้านในของกระบอกฉีดที่เอียงก็เพิ่มขึ้นเนื่องจากความเหลวสูง ผลที่ได้ไม่เพียงแต่ลดแรงดันการฉีดที่มีประสิทธิภาพและปริมาณวัสดุที่จ่ายเท่านั้น แต่บางครั้งยังขัดขวางการเติมวัสดุอย่างราบรื่น ทำให้สกรูลื่นและไม่สามารถย้อนกลับได้ ดังนั้นปลายด้านหน้าของกระบอกฉีดจึงต้องติดตั้งแหวนกันไหลย้อนกลับเพื่อป้องกันการไหลย้อนกลับ อย่างไรก็ตาม หลังจากติดตั้งแหวนกันไหลย้อนกลับแล้ว อุณหภูมิของวัสดุควรเพิ่มขึ้น 10℃~20℃ ตามไปด้วย เพื่อชดเชยการสูญเสียแรงดัน

ต่อไปคือสถานการณ์ของหัวฉีด หลังจากกระบวนการฉีดเสร็จสิ้นและสกรูเคลื่อนกลับเข้าที่แล้ว วัสดุหลอมเหลวในเตาด้านหน้าอาจไหลออกมาจากหัวฉีดเองภายใต้แรงดันที่เหลืออยู่ ซึ่งเรียกว่า "ปรากฏการณ์การไหลทะลัก"
หากวัสดุที่มีส่วนผสมของน้ำลายเข้าไปในโพรง จะทำให้เกิดจุดที่มีวัสดุเย็นหรือเติมได้ยาก หากหัวฉีดไปติดกับแม่พิมพ์ก่อนการถอดออก จะทำให้เกิดปัญหาในการทำงานอย่างมาก และไม่คุ้มค่าทางเศรษฐกิจด้วย
วงแหวนทำความร้อนที่ปรับได้แยกกันบนหัวฉีดเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการควบคุมอุณหภูมิของหัวฉีด แต่ทางออกพื้นฐานคือการเปลี่ยนหัวฉีดด้วยหัวฉีดแบบรูเปิดที่มีสปริงและโครงสร้างหยุดการไหล
แน่นอนว่า วัสดุสปริงที่ใช้ในหัวฉีดดังกล่าวต้องทนต่ออุณหภูมิสูง มิฉะนั้นมันจะอ่อนตัวลงซ้ำๆ ภายใต้อุณหภูมิสูงเนื่องจากแรงดันและสูญเสียความยืดหยุ่น
ประการที่สี่ เพื่อให้แน่ใจว่ามีการระบายอากาศของแม่พิมพ์และควบคุมอุณหภูมิของแม่พิมพ์
เนื่องจากไนลอนมีจุดหลอมเหลวสูง และจุดเยือกแข็งก็สูงเช่นกัน เมื่อวัสดุหลอมเหลวเข้าไปในแม่พิมพ์เย็น อุณหภูมิจะลดลงต่ำกว่าจุดหลอมเหลวและแข็งตัว ทำให้การเติมวัสดุไม่สมบูรณ์ ดังนั้นจึงต้องใช้การฉีดขึ้นรูปด้วยความเร็วสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนที่มีผนังบางหรือชิ้นส่วนที่มีระยะการไหลยาว
นอกจากนี้ การเติมแม่พิมพ์ด้วยความเร็วสูงยังก่อให้เกิดปัญหาการระบายอากาศในโพรงแม่พิมพ์ แม่พิมพ์ไนลอนจึงควรมีมาตรการระบายอากาศที่เหมาะสมยิ่งขึ้น
ไนลอนต้องการอุณหภูมิแม่พิมพ์ที่สูงกว่าเทอร์โมพลาสติกทั่วไปมาก โดยทั่วไปแล้ว อุณหภูมิแม่พิมพ์ที่สูงจะเป็นประโยชน์ต่อการไหลตัว ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนที่มีรูปทรงซับซ้อน

ปัญหาคือ อัตราการเย็นตัวของวัสดุหลอมเหลวหลังจากเติมลงในโพรงแม่พิมพ์มีผลอย่างมากต่อโครงสร้างและคุณสมบัติของชิ้นส่วนไนลอน การตกผลึกเริ่มต้นขึ้นเมื่อวัสดุเข้าสู่โพรงแม่พิมพ์ในสถานะอสัณฐานที่อุณหภูมิสูง โดยอัตราการตกผลึกถูกจำกัดด้วยอุณหภูมิของแม่พิมพ์และอัตราการถ่ายเทความร้อน
เมื่อต้องการชิ้นส่วนบางที่มีความยืดหยุ่นสูง โปร่งใส และเหนียว ควรใช้อุณหภูมิแม่พิมพ์ต่ำ เพื่อลดระดับการตกผลึก ในทางกลับกัน เมื่อต้องการความแข็งสูง ทนต่อการสึกหรอดี และผนังหนาที่มีการเสียรูปน้อย ควรใช้อุณหภูมิแม่พิมพ์สูง เพื่อเพิ่มระดับการตกผลึก
ไนลอนต้องการอุณหภูมิแม่พิมพ์สูงเนื่องจากมีอัตราการหดตัวสูง เมื่อเปลี่ยนจากสถานะหลอมเหลวเป็นสถานะของแข็ง ปริมาตรการหดตัวจะสูงมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีผนังหนา หากอุณหภูมิแม่พิมพ์ต่ำเกินไปจะทำให้เกิดช่องว่างภายใน การควบคุมอุณหภูมิแม่พิมพ์อย่างเหมาะสมเท่านั้นที่จะทำให้ขนาดของชิ้นส่วนมีความเสถียรมากขึ้น
ช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการควบคุมอุณหภูมิของแม่พิมพ์ไนลอนคือ 20°C ถึง 90°C ควรมีทั้งอุปกรณ์ทำความเย็น (เช่น น้ำประปา) และอุปกรณ์ทำความร้อน (เช่น เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าแบบเสียบปลั๊ก)