Глава 2

Свойства различных пластмасс и рекомендации по их переработке

18

Детали из пластмасс - отливать без дефектов

Полиэтилен высокой плотности (ПЭ-ВП)

Структура частично кристаллическая

Плотность 0,92-0,96 г/см³

'«*■

Физические свойства

Химические свойства

Показатели материала

гибкий до мягкого; в зависимости от плотности мо­розостойкий до -40 °С; ударопрочный; небьющий­ся; хорошие диэлектрические свойства; низкое во-допоглощение; не вызывающий сомнений в отно­шении здоровья; не герметичен против запахов

устойчив к кислотам, щелочным растворам, раство­рителям, спирту, бензину, фруктовым сокам, рас­тительным маслам и молоку, не устойчив к запахам и хлорированным углеводородам; подвержен об­разованию трещин из-за внутренних напряжений

легко воспламеняющийся; продолжает гореть пос­ле удаления иаочника возгорания; капает; светлое слабо светящееся пламя с голубой сердцевиной; запах как у погашенной свечи (парафин)

Температура цилиндра

Фланец Зона 1 Зона 2 Зона 3 Зона 4 Зона 5 Сопло

30- 50 °С 160-250 °С 200-300 °С 220-300 °С 220-300 °С 220-300 °С 220-300 °С

(50 (200 (210 (230 (240 (240 (240

°С) "С)

°с)

°С) ³С) =0 °С)

Параметры температуры в скобках рекомендуются как базовая настройка для объема дозировки между 35 и 65% и у огливеж с соотношением пути тече­ния к голщине стенок от 501 до 100:1,

Температура расплава

Температура снижения в цилиндре

Температура пресс-формы

Давление впрыска

Давление выдержки

200-280°С

220°С

20-60°С

на основании хорошей текучести - без крайне вы­сокого давления впрыска (800-1400 бар); исключе­ние: тонкостенные упаковочные изделия (до 1800 бар)

из-за относительно большой усадки у отливок, точ­ных по размерам, длительное время выдержки под давлением; высота давления около 30-60% от

Demag

детали из пластмасс - отлиеа_Чть g_e3 дефектов

19

давления впрыска

Противодавление

Скорость впрыска

Число оборотов шнека

Мин. и макс, длина хода дозирования

Остаточная подушка массы

Предварительная сушка

Повторная переработка Усадка

Впрыскивание изделия

Останов машины

Оснащение цилиндра

50-200 бар; слишком низкое противодавление может привести к неравномерному весу отливок и плохому распределению краски при окрашива­нии

при тонкостенных упаковочных изделиях требу­ется высокая скорость впрыска (аккумулятор); в прочих случаях благоприятнее средняя скорость впрыска

установка высокого числа оборотов шнека до 1,3 м/сек объемной скорости возможна, однако оно должно быть лишь настолько быстрым, чтобы в течение времени охлаждения закончился процесс пластификации; требующийся момент вращения низкий

0,5-4,0 Д (диаметра); при 4 Д длины хода дози­рования следить за тем, чтобы длительность пре­бывания массы в цилиндре была достаточно большой

2-8 мм, в зависимости от величины хода дозиро­вания и диаметра шнека

не требуется; при неблагоприятном хранении предположительно 1 час при 80°С

до 100% размолотого материала

1,5-2,5%; большая деформация; большая усадка; окончательная усадка достигается только через 24 часа (дополнительная усадка)

точечный литник; горячий канал; изолирующий канал; передняя камера; относительно малые се­чения достаточны для тонкостенных отливок

нет необходимости дополнительно прогонять ка­кой-либо другой материал, ПЭ термически очень невосприимчив

серийный шнек; шнек с тремя зонами для стан­дартных применений; специальная геометричес­кая форма (длина: диаметр = 25:1) с блоком резки и смешивания для упаковочных изделий, откры­тое сопло, затвор от обратного потока.

plastservice

-й*тш9,

20

Детали из пластмасс - отливать без дефектов

Фланец Зона 1 Зона 2 Зона 3 Зона 4 Зона 5 Сопло

Полипропилен (ПП)

Структура Плотность Физические свойства

Химические свойства

Признаки материала Температура цилиндра

частично кристаллическая

0,91-0,93 г/см³

твердый; очень ломкий; хорошие диэлектричес­кие свойства; не вызывающий сомнений в отно­шении здоровья; не герметичен против запахов; более твердый и термостойкий, чем ПЭ, однако менее устойчив при низких температурах (исклю­чение: специальные хладостойкие типы); особен­но хорошо подходит для шарниров

устойчив к кислотам, щелочным и соляным ра­створам, спирту, бензину, фруктовым сокам, рас­тительным маслам и молоку; не устойчив к хлорированным углеводородам; избегать контакт с медью; низкая склонность к образованию трещин из-за остаточных напряже­ний

легко воспламеняющийся; капает и продолжает гореть; горит светлым пламенем с голубой серд­цевиной; резкий дегтевой запах парафина

( 50°С) (200°С)

(220°С) (240°С) (240°С) (240°С) (240°С)

30- 50°С 160-250°С 200-300"С 220-300°С 220-300°С 220-30О°С 220-300°С

Температура расплава

Температура снижения в цилиндре

Температура пресс-формы

Давление впрыска

Давление выдержки

Параметры (емиературы r скобках рекомендуются как базовая настройка для объема дозировки между 35 и 65% и у отливок с соотношением пути течения к толщине стенок от 50:1 до 100:1.

220-280 "С

220 °С

20-70°С

на основании хорошей текучести - без крайне высокого давления впрыска (800-1400 бар); ис­ключение: тонкостенные упаковочные изделия (до 1800 бар)

чтобы предотвратить впадины, требуется доволь-

Детали из пластмасс - отливать без дефектов

21

Противодавление Скорость впрыска

Число оборотов шнека

Мин. и макс, длина хода дозирования

Остаточная подушка массы

Предварительная сушка Повторная переработка Усадка Впрыскивание изделия

Останов машины Оснащение цилиндра

но длительное время выдержки под давлением (около 30% от времени цикла). Размер давления выдержки - 30-60% от требую­щегося давления впрыска

50-200 бар

при тонкостенных упаковочных изделиях требу­ются высокие скорости впрыска (аккумулятор); в прочих случаях достаточна средняя скорость впрыска

высокое число оборотов шнека до 1,3 м/сек объем­ной скорости возможно, однако только настолько высокое, чтобы в течение времени охлаждения закончился процесс пластификации

0,5-4,0 Д; при 4 Д длины хода дозирования сле­дить за тем, чтобы длительность нахождения мас­сы в цилиндре была достаточно продолжитель­ной

2-8 мм, в зависимости от величины хода дозиро­вания и диаметра шнека

не требуется; при возможном неблагоприятном хранении - 1 час при 80^СС

до 100% размолотого материала

1,2-2,5%; окончательная усадка достигается толь­ко через 24 часа (большая дополнительная усад­ка)

точечный и рядный литник; горячий канал; изо­лирующий канал; передняя камера; размещать литник на самых толстых местах отливки, иначе возникает опасность больших впадин

нет необходимости дополнительно прогонять ка­кой-либо другой материал; ПП термически очень невосприимчив

серийный шнек; шнек с тремя зонами для стан­дартных применений; специальная геометричес­кая форма (длина: диаметр = 25:1) с блоком рез­ки и смешивания для упаковочных изделий, от­крытое сопло, затвор от обратного потока

22

Детали из пластмасс - отливать без дефектов

Полистирол (ПС)

Структура Плотность Физические свойства

Химические свойства

Признаки материала Температура цилиндра

аморфная

1,05 г/см³

твердый; жесткий; хрупкий; очень хорошие диэ­лектрические свойства; малое водопоглощение; высокая способность к сохранению размеров; про­зрачный; блестящий; легко окрашивается; нейт­рален к запаху и вкусовым свойствам

устойчив к кислотам, щелочным растворам, спир­там, жирам, растительным маслам; не устойчив к бензину, бензолу и многим раство­рителям; есть опасность трещин из-за внутрен­них напряжений

легко воспламеняющийся; горит желтым ярким светом и очень сильно коптит; типичный сладко­ватый запах стирола

Фланец	30- 50°С	( 50°С)
Зона 1	160-220°С	(200°С)
Зона 2	180-240°С	(210°С)
Зона 3	210-280°С	(230°С)
Зона 4	220-280°С	(230°С)
Зона 5	220-280°С	(230°С)
Сопло	220-280°С	(230°С)

Параметры температуры в скобках рекомендуются как базовая настройка для объема дозировки между 3S и 65% и у отливок с соотношением пути течения к толщине стенок от 50.1 до 100:1.

Температура расплава

Температура снижения в цилиндре

Температура пресс-формы

Давление впрыска

Давление выдержки

Противодавление

220-280°С

220°С

15-50°С \

вследствии хорошей текучести - без крайне вы­сокого давления впрыска (800-1400 бар)

величина давления - 30-60% от давления впрыс­ка; относительно короткое время выдержки под давлением

50-100 бар; при слишком малом противодавле-

Детали из пластмасс - отливать без дефектов

23

Скорость впрыска

Число оборотов шнека

Мин. и макс, длина хода до­зирования

Остаточная подушка массы

Предварительная сушка

Повторная переработка Усадка Впрыскивание изделия

Останов машины

Оснащение цилиндра

нии в массе могут возникать воздушные пригары (серые или черные свили в отливке)

в принципе высокая, в зависимости от оформле­ния отливки ступенчатая; при тонкостенных упа­ковочных изделиях возможно высокая, частично с аккумулятором

возможно высокое число оборотов шнека макс, до 1,3 м/сек линейной скорости, однако лучше пластифицировать медленно

0,5-4,0 Д; при 4 Д хода дозирования следить за тем, чтобы длительность нахождения массы в цилиндре была достаточно продолжительной

2-8 мм, в зависимости от хода дозирования и диаметра шнека

не требуется; при возможном неблагоприятном хранении -1 час при 80°С

до 100% размолотого материала

0,3-0,6%

точечный литник; горячий канал; изолирующий канал; передняя камера; достаточны относитель­но малые сечения

нет необходимости дополнительно прогонять ка­кой-либо другой материал; ПС термически очень невосприимчив

серийный шнек, открытое сопло, затвор обрат­ного потока

24

Детали из пластмасс - отливать без дефектов

Твердый поливинилхлорид (ПВХ-П)

Структура аморфная

Фланец

Зона 1

Зона

Зона

Зона

Зона

Плотность Физические свойства

Химические свойства

Признаки материала Температура цилиндра

1,35 г/см³

жесткий; твердый; от прозрачного до непрозрач­ного; хорошо сваривается и склеивается; при оп­ределенных настройках не вызывает сомнений с точки зрения физиологии

устойчив к кислотам, щелочным растворам, рас­тительным маслам, жирам и бензину; не устойчив к бензолу, кетонам, эфиру и сред­ствам для выведения пятен

трудно воспламеняющийся; самогасящийся; горит с зеленым окаймлением, образованием копоти и небольшим искрением; пахнет соляной кислотой

( 50°С) (150°С) (170°С) (190°С) (200°С) (200°С) (200°С)

Сопло

30- 50°С 140-160°С 165-180°С 180 210°С 180-210°С 180-210°С 180-210°С

Температура расплава

Температура снижения в цилиндре

Температура пресс-формы

Давление впрыска

Давление выдержки

Противодавление

Параметры температурь, в скобках рекомендуются как базовая настройка для обьема дозировки между 35 и 65% и у отливок с соотношением пути течения к толщине стенок oi 50:1 до 100.1.

210-220°С 120°С

30-60°С

800-1600 бар

выбирать не слишком высоким; 40-60% от дав­ления впрыска; желательна подгонка к отливке и впускному литнику

правильная установка очень важна из-за терми­ческой восприимчивости; тепло от трения шнека (подведенное под хорошим управлением) лучше, чем от ленточных нагревателей цилиндра; проти-

детали из пластмасс - отливать без дефектов

25

Скорость впрыска

_I

Число оборотов шнека

Мин. и макс, длина хода дозирования

Остаточная подушка массы

Предварительная сушка

Повторная переработка

Усадка Впрыскивание изделия

Останов машины

_I

Оснащение цилиндра

водавление возможно до 300 бар

выбирать не слишком высокую и следить за тем, что­бы материал не разрывался; ступенчатая скорость впрыска требуется обязательно, если отливка имеет повороты или острые кромки

установить как можно более низким, макс, число обо­ротов шнека соответственно 0,2 м/сек по линейной скорости; возможно, пластифицировать с задержкой, чтобы при длительном времени охлаждения, несмот­ря на замедленное число оборотов шнека, процесс дозирования заканчивать только перед концом вре­мени охлаждения; требуется высокий, равномерный момент вращения

1,0-3,5 Д

должна быть небольшой: 1-5 мм, в зависимости от хода дозирования и диаметра шнека; при установке цилиндра следить за малым осевым зазором шнека

1 час при 70°С (требуется только при неблагоприят­ном хранении материала)

если материал термически не поврежден, его можно применять снова

0,5-0,7%

предпочтительны стержневой, пленочный и экрани­рующий литники, при мелких деталях возможен так­же точечный литник; впускной литник должен быть выполнен с радиусом по отношению к изделию

отключить нагрев; произвести пластифицирование без противодавления, оставить массу в цилиндре на 2-3 мин, а затем медленно произвести вывод впрыском, процесс повторять до тех пор, пока температура в цилиндре не понизится до 160°С; затем очистить ци­линдр впрыском до отсутствия материала

геометрическая форма шнека для твердого ПВХ; час­тично цилиндр с ленточными нагревателями и охлаж­дающей воздуходувкой;

питающий носок шнека или гладкий носок, открытое сопло

Demag

plastservice

26

Детали из пластмасс - отливать без дефектов

Мягкий поливинилхлорид (ПВХ-Т)

Структура аморфная

Плотность 1.М.4 г/см³

Физические свойства

гибкий; элааичный как резина; не вызывающий опасений в отношении здоровья

Химические свойства

устойчив к кислотам, щелочным растворам, мою­щим средствам, растительным маслам и жирам; не устойчив к бензину, эфиру и хлорированным углеводородам

Признаки материала

трудно воспламеняющийся; горит с копотью, с зеленым окаймлением и искрением; пахнет соля­ной кислотой с пластификатором

_I

( 50°С) (150°С) (165°С) (180"С) (190°С) (190°С) (200°С)

Фланец Зона 1 Зона 2 Зона 3 Зона 4 Зона 5 Сопло

Температура цилиндра

30- 50°С 140-160°С 150-180°С 160-220°С 160-220°С 160-22ГХ 160-22ГХ

Параметры температуры в скобках рекомендуются как базовая настройка для объема дозировки между 35 и 6S% и у отливок с соотношением пути течение к толщине стенок от 50:1 до 1001

Температура расплава

Температура снижения в цилиндре

Температура пресс-формы

Давление впрыска

Давление выдержки

Противодавление

Скорость впрыска

Число оборотов шнека

2ОО-220°С

120°С

,(

30-50°С £

800-1200 бар

30-50% от нужного давления впрыска

50-100 бар -

чтобы получить хорошее качество поверхности, нужно производить впрыск не слишком быстро (возможно, впрыскивать ступенями) j

установить среднее число оборотов шнека, макс, соответственно 0,5 м/сек линейной скорости

27

Детали из пластмасс • отливать без дефектов

Мин. и макс, длина хода 1,0-3,5 Д дозирования

Оааточная подушка массы 2-6 мм, в зависимоаи от хода дозирования и диа­метра шнека

Предварительная сушка

Повторная переработка

Усадка Впрыскивание изделия'

Оаанов машины Оснащение цилиндра

не требуется; при неблагоприятном хранении - 1 час при 70^СС

если материал термически не поврежден, его можно применять снова

1-2,5%

впускной литник должен быть выполнен с радиусом по отношению к изделию; при мелких деталях возмо­жен точечный литник

отключить нагрев, многократно произвеаи плааифи-цирование без противодавления и выброс впрыском

серийный шнек, затвор обратного потока, открытое сопло

28

Детали из пластмасс - отливать без дефектов

Полиамид 6 (ПА6)

Структура Плотность Физические свойства

Химические свойства

Признаки материала

частично кристаллическая

1,14 г/см³

в равновесной влажности (2-3%) очень вязкий; в сухом состоянии хрупкий; твердый; жесткий; из­носостойкий; хорошо скользящий; хорошо окра­шивается; не вызывают опасений в отношении здоровья; с клеящей способностью

устойчив к растительным маслам, бензину, бен­золу, щелочным растворам, растворителям, хло­рированным углеводородам, эфиру и кетонам не устойчив к озону, соляной кислоте, серной кис­лоте и перекиси водорода

воспламеняющийся; продолжает гореть и после удаления источника возгорания; капает пузырь­ками и образует нити; голубое пламя с желтым окаймлением, пахнет горелым рогом

Температура цилиндра

Фланец Зона 1 Зона 2 Зона 3 Зона 4 Зона 5 Сопло

60- 90°С 230-240°С 230-240'С 240-250°С 240-250°С 240-250°С 230-240^СС

( 70°С)

(240°С) (240°С) (250°С) (250"С) (250°С) (25СРС)

Температура расплава

Температура снижения в цилиндре

Температура пресс-формы

Давление впрыска

Параметры |емперасуры r скобках рекомендуются как базовая настройка для объема дозировки между 35 и 6Ь% и у отливок с соотношением пути течения к толщине стенок от 50:1 до 100 1.

■■■^<

Загрузочные свойства сильнее всего подвергают­ся влиянию температуры на фланце и в зоне 1; при подъеме температур загрузочные свойства становятся более равномерными

240-250°С

220°С

'#

60-100°С

1000-1600 бар, при тонкостенных изделиях с боль­шим путем течения (например для кабельных хо­мутов) до 1800 бар

Решая

•тали из пластмасс - отливать без дефектов

If

явление выдержки

„ротиводавление Скорость впрыска ц^сло оборотов шнека

мин. и макс, длина хода дозирования

оааточная подушка массы

Предварительная сушка

Повторная переработка

обычно около 50% от давления впрыска; так как материал затвердевает довольно быстро, доста­точно короткое время выдержки под давлением; с помощью затухающего давления выдержки мож­но снизить напряжения в изделии

задавать очень точно 20-80 бар, так как слишком высокое противодавление имеет следствием не­равномерную пластификацию

впрыскивать относительно быстро; заботиться о выпуске воздуха из пресс-формы, в противном случае возможны прижоги на отливке

возможно высокое число оборотов до 1 м/сек по линейной скорости; однако лучше число оборо­тов шнека установить настолько медленным, что­бы процесс пластификации заканчивался незадол­го до конца времени охлаждения; требующийся момент вращения шнека низкий

0,5-3,5 Д

2-6 мм, в зависимости от хода дозирования и диаметра шнека

4 часа при 80°С, кроме переработки непосред­ственно из бочкотары; полиамиды гигроскопич­ны, поэтому хранить в не пропускающих влагу ёмкостях и закрывать наполнительную воронку; при содержании влаги свыше 0,25% возможны трудности при переработке

возможна добавка 10% вторичного гранулята

Усадка

0,7-2,0% с 30%-ным содержанием стекловолок­на для упрочнения материала: 0,3-0,8%; изде­лия с температурой использования свыше 60°С должны быть выдержаны при высокой темпера­туре; благодаря такой выдержке остаточная усадка ниже, т.е. изделия лучше выдерживают размеры и имеют меньше внутренних напряжений: реко­мендуется кондиционирование водяным паром; изделия из полиамида можно проверить на на­личие напряжений жидким флюсом для пайки

Demag

plastservice

м

Детали из пластмасс - отливать без дефектов

Впрыскивание изделия возможны точечный, туннельный и стержневой

литники; для холодных пробок рекомендуются глухие отверстия и отверстия-ловушки; а также перерабатывать через горячий канал; так как рас­плав должен перерабатываться в пределах узкого диапазона температур, требуется горячий канал с точным температурным режимом

Останов машины нет необходимости дополнительно прогонять ка-

кой-либо другой материал; возможное время на­хождения массы в цилиндре до 20 мин., если доль­ше - следует опасаться термического поврежде­ния массы

Оснащение цилиндра серийный шнек; для большей мощности пласти-

фикации - специальная геометрическая форма; затвор обратного потока; открытое сопло; для материалов, упрочненных стекловолокном, требуется износостойкое исполнение цилиндра