ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการหดตัวของพลาสติกและวิธีการปรับเปลี่ยน

ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการหดตัวของพลาสติก

1. อิทธิพลของวัสดุ:

    (1) ประเภทวัสดุ: ประเภทพลาสติกที่แตกต่างกันมีอัตราการหดตัวที่แตกต่างกัน (ดูตารางที่ 1) 

จากตารางที่ 1 จะเห็นได้ว่าในหมู่เทอร์โมพลาสติค PPS เสริมเส้นใยแก้ว 40%มีอัตราการหดตัวต่ำที่สุด (0.2%) ในขณะที่เทอร์โมเซ็ตเรซินอีพอกซีมีอัตราการหดตัวต่ำสุด (0.2%) Fluoroplastics มีอัตราการหดตัวสูงสุดสูงถึงประมาณ 6%; ตามด้วยโพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ (LDPE) ที่มีอัตราการหดตัวสูงสุด 5%

    (2) วัสดุผลึก: สำหรับวัสดุเดียวกันผลึกที่ต่ำกว่าจะส่งผลให้อัตราการหดตัวน้อยลง ในบรรดาปัจจัยที่มีอิทธิพลต่าง ๆ ระดับของผลึกเรซิ่นมีผลกระทบที่สำคัญที่สุดต่อการหดตัว

    (3) วัสดุน้ำหนักโมเลกุล: สำหรับวัสดุเดียวกันน้ำหนักโมเลกุลที่สูงขึ้นนำไปสู่อัตราการหดตัวที่เล็กลง เรซินที่มีน้ำหนักโมเลกุลเท่ากัน แต่ความสามารถในการไหลที่ดีขึ้นแสดงการหดตัวของการขึ้นรูปต่ำ

    (4) การปรับเปลี่ยนวัสดุ: การเพิ่มเรซินอื่น ๆ อีลาสโตเมอร์หรือฟิลเลอร์ลงในฐานเรซิ่นช่วยลดอัตราการหดตัวลงในองศาที่แตกต่างกัน ความแตกต่างในอัตราการหดตัวของเรซิ่นส่งผลกระทบอย่างมากต่อความแม่นยำในมิติของชิ้นส่วนในระหว่างการประมวลผลการหลอมเหลว ในการผลิตชิ้นส่วนพลาสติกที่มีความแม่นยำสูงต้องใช้เรซินที่มีอัตราการหดตัวต่ำ ตัวอย่างเช่น PP Resin มีอัตราการหดตัว 1.8%–2.5%และการหดตัวเพิ่มขึ้นเมื่อน้ำหนักโมเลกุลลดลงทำให้ยากที่จะผลิตชิ้นส่วน PP ที่มีความแม่นยำสูง

2. อิทธิพลของกระบวนการที่มีอิทธิพล:

    (1) ด้วยอุณหภูมิการขึ้นรูปคงที่ความดันการฉีดที่เพิ่มขึ้นจะลดการหดตัว

    (2) การเพิ่มแรงดันการถือครองจะลดการหดตัว

    (3) การเพิ่มอุณหภูมิหลอมละลายลดการหดตัวเล็กน้อย

    (4) อุณหภูมิแม่พิมพ์ที่สูงขึ้นจะเพิ่มการหดตัว

    (5) เวลาในการถือครองนานขึ้นจะลดการหดตัว (การหดตัวไม่ได้รับผลกระทบหลังจากการแข็งตัวของประตู)

    (6) เวลาการระบายความร้อนที่ยาวขึ้นในระยะยาวจะลดการหดตัว

    (7) ความเร็วในการฉีดที่สูงขึ้นมีแนวโน้มที่จะเพิ่มการหดตัวเล็กน้อย (ผลเล็กน้อย)

    (8) การหดตัวของการปั้นมีขนาดใหญ่หลังการกระแทกมีขนาดเล็ก โพสต์-กระแทกมีความสำคัญในช่วงสองวันแรกและเสถียรหลังจากประมาณหนึ่งสัปดาห์

3. อิทธิพลของโครงสร้างส่วนหนึ่ง:

    (1) ชิ้นส่วนที่มีผนังหนามีการหดตัวสูงกว่าชิ้นส่วนผนังบาง

    (2) ชิ้นส่วนที่มีเม็ดมีดมีการหดตัวต่ำกว่าชิ้นส่วนที่ไม่มีเม็ดมีด

    (3) ชิ้นส่วนที่มีรูปร่างที่ซับซ้อนมีการหดตัวต่ำกว่าชิ้นส่วนที่มีรูปร่างเรียบง่าย

    (4) การหดตัวในทิศทางความยาวน้อยกว่าการหดตัวในทิศทางความหนา

    (5) รูภายในมีการหดตัวสูงในขณะที่คุณสมบัติภายนอกมีการหดตัวต่ำ

4. อิทธิพลของโครงสร้างที่มีอิทธิพล:

    (1) ขนาดประตูที่ใหญ่ขึ้นจะลดการหดตัว

    (2) การหดตัวในแนวตั้งฉากกับทิศทางประตูจะลดลงการหดตัวขนานกับทิศทางประตูเพิ่มขึ้น

    (3) พื้นที่ที่อยู่ไกลออกไปจากประตูมีการหดตัวต่ำกว่าพื้นที่ใกล้ประตู

    (4) ส่วนของชิ้นส่วนที่ถูก จำกัด ด้วยแม่พิมพ์แสดงการหดตัวที่ต่ำกว่าส่วนที่ไม่มีข้อ จำกัด มีการหดตัวที่สูงขึ้น

วิธีการปรับเปลี่ยนเพื่อลดอัตราการหดตัวของพลาสติก

1. การเติมไฟเบอร์:

   เส้นใยรวมถึงเส้นใยอนินทรีย์และอินทรีย์ต่างๆ การใช้เส้นใยแก้วเป็นตัวอย่างการเพิ่มเส้นใยแก้ว 35% ลงในเรซิน PP สามารถลดอัตราการหดตัวจาก 1.8% (ไม่เต็ม) เป็น 0.5% พลาสติกเสริมใยแก้วยาวที่พัฒนาขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีข้อได้เปรียบในการควบคุมการหดตัวแสดงอัตราการหดตัวต่ำและสอดคล้องกันทั้งในทิศทางตามยาวและตามขวาง

2. เติมฟิลเลอร์แบบอนินทรีย์:

   ฟิลเลอร์อนินทรีย์รวมถึงแป้ง, แคลเซียมคาร์บอเนต, แบเรียมซัลเฟต, ผงไมกา, วอลลาสตันและมอนต์โมริลโลไนต์ ฯลฯ ชนิดของฟิลเลอร์รูปร่างขนาดอนุภาคและระดับการรักษาพื้นผิวทั้งหมดมีผลต่อประสิทธิภาพในการปรับเปลี่ยนอัตราการหดตัวของเรซิน

    (1) รูปร่างฟิลเลอร์: ฟิลเลอร์ที่มีรูปร่างต่าง ๆ มีผลต่อการลดการหดตัวแตกต่างกันโดยมีลำดับประสิทธิภาพ: เกล็ด> เข็มเหมือนละเอียด> เม็ด> ทรงกลม ตัวอย่างเช่น Montmorillonite และ MICA ที่เป็นขุยลดการหดตัวของคอมโพสิตอย่างมีนัยสำคัญ

    (2) ขนาดอนุภาคฟิลเลอร์: สำหรับฟิลเลอร์เดียวกันขนาดอนุภาคขนาดเล็กมีผลกระทบมากขึ้นในการลดการหดตัว ตัวอย่างเช่นใน PP ที่เต็มไปด้วยแป้ง (20% Talc + 8% POE) เนื่องจากขนาดอนุภาคแป้งเพิ่มขึ้นจาก 1250 ตาข่ายเป็น 5,000 ตาข่ายอัตราการหดตัวลดลงจาก 1.05% เป็น 0.8%

    (3) การรักษาฟิลเลอร์: การรักษาพื้นผิวของฟิลเลอร์ช่วยเพิ่มผลลดการหดตัว ตัวอย่างเช่น ABS ที่เต็มไปด้วยแป้ง 10% แสดงการลดการหดตัวจาก 0.48% เป็น 0.42% เมื่อ TALC ได้รับการรักษาด้วยสารเชื่อมต่อแบบอะลูมิเนต

    (4) การโหลดฟิลเลอร์: สำหรับฟิลเลอร์เดียวกันผลการโหลดที่สูงขึ้นในการลดอัตราการหดตัวมากขึ้น

3. ลดความเป็นผลึก:

    (1) การเพิ่มสารลดการตกผลึก: ที่ใช้กันทั่วไปเป็นสารประกอบโมเลกุลขนาดเล็กที่ขัดขวางความสม่ำเสมอของโมเลกุลและการเคลื่อนไหวของโมเลกุลในสถานะละลายซึ่งจะช่วยลดความเป็นผลึก

    (2) การเพิ่มเรซินอื่น ๆ : การผสม LDPE หรือ HDPE จำนวนเล็กน้อยลงใน PP สามารถขัดขวางการตกผลึกในระหว่างการประมวลผล ยังสามารถเพิ่มเรซินที่ไม่ใช่ผลึกเช่น PS, ABS, PMMA หรือ PC ได้

4. เพิ่มอีลาสโตเมอร์:

   สามารถเพิ่มอีลาสโตเมอร์เช่น POE, EPDM และ SBS ได้ เมื่อเนื้อหาของอีลาสโตเมอร์ต่ำกว่า 5%ผลกระทบต่อการลดการหดตัวของ PP จะคล้ายกัน เนื้อหาที่สูงกว่า 5% ประสิทธิภาพแตกต่างกันไปตามประเภทโดยมีลำดับการลดการหดตัวเป็น: POE> EPDM> SBS (สอดคล้องกับผลกระทบที่แข็งแกร่งต่อ PP) การรวมฟิลเลอร์อนินทรีย์และอิลาสโตเมอร์ใน PP ให้ผลลดการหดตัวที่ดีขึ้น

5. การดัดแปลงการปลูกถ่ายอวัยวะทางเคมี:

   การดัดแปลงการปลูกถ่ายอวัยวะของ PP สามารถลดความเป็นผลึกได้ซึ่งจะทำให้อัตราการหดตัวลดลง