Просмотры:0 Автор:Pедактор сайта Время публикации: 2026-02-06 Происхождение:Работает
Универсальная форма «один размер подходит всем» — это миф в области точного литья под давлением. Полимер, который вы выбираете, не просто влияет на свойства продукта — он фундаментально определяет, как должна быть спроектирована и изготовлена форма. Игнорирование этих требований к конкретным материалам приводит к плохому качеству деталей, производственным проблемам и преждевременному выходу из строя пресс-формы.
В этом руководстве рассматриваются уникальные требования к проектированию пресс-форм для четырех наиболее распространенных технических термопластов: ПП, АБС, ПК и ПОМ. Понимание этих различий — первый шаг к разработке надежных, эффективных и долговечных инструментов.
Прежде чем углубляться в детали, вот общее представление о том, как ведут себя эти материалы:
| Свойства/материал | ПП (полипропилен) | АБС (акрилонитрил-бутадиен-стирол) | ПК (поликарбонат) | ПОМ (полиоксиметилен/ацеталь) |
|---|---|---|---|---|
| Усадка | Высокий (1,6-2,5%) | Умеренный (0,4-0,7%) | Низкий (0,5-0,7%) | Очень высокий и кристаллический (1,8-2,6%) |
| Текучесть | Отличный | Хороший | Плохое (высокая вязкость) | Хороший |
| Термическая чувствительность | Стабильный | Умеренный (ухудшается) | Высокий (для тепла и влаги) | Очень высокий (легко разлагается) |
| Температура плесени | Низкий (40-80°C) | Средний (50-80°С) | Высокая (80-110°С) | Высокая (80-110°С) |
| Основная задача | Усадка/Деформация | Прочность и блеск линии сварного шва | Внутреннее напряжение и наполнение | Усадка, вентиляция и коррозия |
Основная задача: справиться с высокой анизотропной усадкой кристаллов, которая вызывает коробление и нестабильность размеров.
Требования к конструкции пресс-формы:
Ворота и бегуны:
Используйте его превосходный поток с помощью небольших полозьев и ворот.
Расположение ворот имеет решающее значение. Используйте несколько затворов (например, горячеканальные каналы с клапанными затворами), чтобы сбалансировать поток и минимизировать дифференциальную усадку в больших плоских деталях. Расположите заслонки так, чтобы поток полимера соответствовал направлению требуемой жесткости.
Система охлаждения (самый критический элемент):
Эффективное и равномерное охлаждение не подлежит обсуждению. ПП выделяет значительное количество скрытого тепла во время кристаллизации. Неравномерное охлаждение создает горячие точки, что приводит к неравномерной усадке и серьезному короблению.
Для изделий сложной геометрии, таких как контейнеры, настоятельно рекомендуется использовать конформные каналы охлаждения (посредством 3D-печати), которые повторяют контур детали и обеспечивают равномерный отвод тепла.
Вентиляция: Стандартные требования. Глубина: 0,02-0,03 мм.
Чистота поверхности: определяется спецификацией детали. Может быть глянцевым (полированным) или текстурированным.
Выбор стали: отсутствие побочных продуктов коррозии. Стандартных сталей, таких как P20 или 718, достаточно.
Основная задача: достижение высокого блеска поверхности и обеспечение прочных и незаметных линий сварного шва.
Требования к конструкции пресс-формы:
Ворота и бегуны:
Спроектируйте системы направляющих для размещения линий сварки в некритических зонах (низкое напряжение, плохая видимость).
Используйте перекрывающиеся заслонки или холодные пробковые колодцы, чтобы улучшить прочность и внешний вид линии сварного шва.
Предотвратите «струю» – избегайте прямого столкновения ворот с полой стеной. Используйте вентиляторные заслонки или измените положение.
Вентиляция:
Высокие требования. ABS может выделять летучие газы во время обработки. Недостаточная вентиляция может привести к ожогам, коротким выстрелам или растеканию поверхности. Глубина вентиляционных отверстий: 0,03-0,05 мм.
Система охлаждения: стремитесь к однородности, чтобы предотвратить дифференциальную нагрузку при охлаждении, которая может привести к растрескиванию, особенно вокруг вставок.
Чистота поверхности (ключевое отличие):
Полости должны быть тщательно отполированы (например, алмазной полировкой #А1). Любая ямка, царапина или след от инструмента будут точно воспроизведены на глянцевой детали из АБС-пластика.
Используйте высококачественную беспористую сталь с зеркальной полировкой.
Выбор стали: подходят стандартные стали. Для изделий с высоким глянцем, требующих длительного срока полировки, предпочтительны коррозионностойкие стали, такие как S136.
Основная задача: преодоление высокой вязкости расплава для заполнения формы без возникновения напряжения, приводящего к растрескиванию.
Требования к конструкции пресс-формы:
Ворота и бегуны:
Используйте короткие направляющие большого диаметра (круглые или трапециевидные), чтобы свести к минимуму падение давления.
Ворота должны быть большими (например, прямой литник, веерные ворота). Избегайте ограничительных точечных затворов для толстостенных деталей, поскольку они создают точки высокой концентрации сдвига и напряжений — основную причину растрескивания после формования.
Система охлаждения:
Единообразие имеет первостепенное значение. Несмотря на высокую температуру плавления, ПК быстро схватывается. Изменения температуры в полости создают внутреннее напряжение, что делает деталь склонной к растрескиванию под воздействием окружающей среды. Тщательно отбалансируйте все контуры охлаждения.
Вентиляция:
Критический. Высокая вязкость легко задерживает воздух. Используйте достаточное количество вентиляционных отверстий (глубиной 0,03–0,06 мм), чтобы предотвратить ожоги, короткие выстрелы и дефекты поверхности, такие как пузыри.
Линии разделения и углы:
Все углы должны иметь большой радиус (R > 0,5 мм минимум). Острые углы являются концентраторами напряжений и могут вызвать трещины в ПК.
Система выброса:
Конструкция обеспечивает плавный, сбалансированный и надежный выброс. ПК жесткий и плотно сжимает ядро. Используйте большие выталкивающие штифты, гильзы или съемные пластины, чтобы избежать высоких локальных напряжений во время выталкивания, которые могут вызвать трещины в виде «нажимных штифтов».
Выбор стали: ПК не подвержен коррозии, но требует более твердых и износостойких сталей (например, NAK80, H13), чтобы выдерживать высокое давление впрыска в течение длительного времени.
Основная задача: управление чрезмерной усадкой кристаллов, удаление агрессивных газов и предотвращение деградации материала.
Требования к конструкции пресс-формы:
Ворота и бегуны:
Разработан для быстрого наполнения и упаковки, чтобы компенсировать большую объемную усадку. Ворота должны быть немного большего размера и располагаться толстыми секциями.
При использовании горячеканальных каналов они должны иметь запорные (клапанные) сопла, чтобы предотвратить «протекание» или натягивание ниток при открытой форме.
Вентиляция (приоритет №1):
Чрезвычайно высокие требования. ПОМ термически разлагается с образованием газообразного формальдегида. Плохая вентиляция приводит к образованию газовых ловушек (вызывая ожоги) и ускоряет процесс автокаталитического разложения. Используйте обширную вентиляцию в конце заливки и вдоль линий разъема (глубина: 0,03–0,05 мм).
Система охлаждения: эффективное охлаждение способствует равномерной кристаллизации, стабилизации размеров и сокращению цикла.
Защита от коррозии:
При разложении образуется муравьиная кислота. Сталь пресс-формы должна быть устойчивой к коррозии. Используйте нержавеющие стали (например, 2083, S136) или нанесите защитное покрытие (твердый хром, никель) на полости и сердцевины.
Устраните мертвые зоны, острые углы или застойные зоны на пути расплава, где материал может задерживаться и разлагаться.
Система выброса: ПОМ твердый и хрупкий. Используйте достаточное количество выталкивателей, чтобы распределить силу и избежать локального побеления или прокола.
Выбор стали: Обязательное использование коррозионностойкой стали или гальванического покрытия.
| Фактор конструкции | ПП | АБС | ПК | ПОМ |
|---|---|---|---|---|
| Размер бегуна | Маленький | Середина | Большой | Середина |
| Тип ворот | Любой; сосредоточьтесь на балансе | Избегайте плохих линий сварки | Избегайте ограничительных булавок | Немного большой; только горячеканальные системы с клапанным затвором |
| Глубина вентиляционного отверстия | 0,02-0,03 мм | 0,03-0,05 мм | 0,03-0,06 мм | 0,03-0,05 мм (Много!) |
| Температура плесени | Низкий | Середина | Высокий | Высокий |
| Охлаждающий фокус | Экстремальная однородность | Хорошая однородность | Экстремальная однородность | Высокая эффективность |
| Поверхностная отделка | По мере необходимости | Высокий польский обязательный | Полировка, большие радиусы | Полировка + защита от коррозии |
| Выбор стали | P20, 718 | P20/S136 (для глянца) | НАК80, Н13 | Нержавеющая сталь (2083, S136) |
| Основная цель | Борьба с усадкой и деформацией | Идеальная поверхность и сварные швы | Минимизируйте внутренний стресс | Вентиляция, вентиляция и предотвращение коррозии |
Успешное проектирование пресс-форм — это активная дисциплина, учитывающая материалы. Речь идет не о том, чтобы загнать материал в стандартную форму, а о том, чтобы спроектировать форму так, чтобы она соответствовала индивидуальности материала.
Что касается PP, вы ведете войну с короблением с помощью стратегии охлаждения и ворот.
В ABS вы — эстетический хирург, улучшающий качество поверхности и скрывающий линии сварных швов.
Для ПК вы — терапевт по снятию стресса, сглаживающий каждый путь и угол, чтобы предотвратить растрескивание.
В случае с POM вы работаете с опасными материалами, обеспечивая надежную вентиляцию и защиту от коррозии.
Позволяя свойствам материала определять ваш выбор дизайна с первого дня, вы создаете инструменты, которые не только функциональны, но и оптимизированы для производительности, долговечности и безупречного производства.
