Czym jest formowanie wtryskowe POM?
Formowanie wtryskowe POM Lub formowanie wtryskowe acetalujest procesem tworzenia części poprzez wtryskiwanie stopionego materiału POM (polioksymetylenu) do formy, gdzie stygnie i krzepnie. POM to termoplastyczny polimer, który jest powszechnie stosowany w precyzyjnych częściach, takich jak koła zębate, łożyska i komponenty elektryczne, ze względu na jego wysoką wytrzymałość, sztywność, niskie właściwości tarcia, właściwości mechaniczne i chemiczne, a zwłaszcza doskonałą odporność na ścieranie.
Proces formowania wtryskowego POM umożliwia tworzenie złożonych i precyzyjnych kształtów o wysokiej dokładności wymiarowej i powtarzalności. POM (nazywany również acetalem) jest polimeryzowany formaldehydem i innymi surowcami itp. POM-H (homopolimer polioksymetylenowy), POM-K (kopolimer polioksymetylenowy) to termoplastyczne tworzywo sztuczne o wysokiej gęstości i krystaliczności.
Formowanie wtryskowe POM jest krystalicznym plastikiem o oczywistej temperaturze topnienia. Po osiągnięciu temperatury topnienia lepkość stopu szybko spada. Gdy temperatura przekroczy pewną granicę lub stop jest podgrzewany zbyt długo, spowoduje to rozkład. Miedź jest katalizatorem degradacji POM, obszary stykające się ze stopem POM powinny unikać stosowania miedzi lub materiałów miedzianych.
Formowanie wtryskowe POM
Zalety formowania wtryskowego POM
Formowanie wtryskowe POM oferuje kilka zalet w porównaniu z innymi procesami produkcyjnymi. Niektóre z głównych zalet formowania wtryskowego POM to:
- Wysoka wytrzymałość i sztywność: POM to niezwykle trwałe i sztywne tworzywo sztuczne o wyjątkowej wytrzymałości i sztywności, dzięki czemu idealnie nadaje się do zastosowań wymagających dużej wytrzymałości i odporności na zużycie.
- Doskonała stabilność wymiarowa: POM ma doskonałą stabilność wymiarową, co oznacza, że zachowuje swój kształt i rozmiar nawet w wysokich temperaturach lub przy naprężeniach mechanicznych. Dzięki temu jest popularnym wyborem w przypadku precyzyjnej inżynierii i zastosowań o wysokiej tolerancji.
- Dobra odporność chemiczna: POM ma dobrą odporność na wiele chemikaliów, w tym rozpuszczalniki, paliwa i oleje. Dzięki temu nadaje się do stosowania w zastosowaniach, w których spodziewane jest narażenie na działanie chemikaliów.
- Wysoka odporność na ciepło: POM ma wysoką temperaturę ugięcia pod obciążeniem, co oznacza, że może wytrzymać wysokie temperatury bez odkształcania się lub utraty właściwości mechanicznych.
- Niskie tarcie i odporność na zużycie: POM ma niski współczynnik tarcia, dzięki czemu doskonale nadaje się do zastosowań wymagających niskiego tarcia i odporności na zużycie, takich jak koła zębate i łożyska.
- Łatwość formowania: POM jest łatwy do formowania metodą formowania wtryskowego, co pozwala na tworzenie złożonych geometrii i skomplikowanych wzorów z dużą precyzją.
- Opłacalność: Formowanie wtryskowe POM to opłacalny proces produkcyjny, który umożliwia produkcję wielkoseryjną o stałej jakości i minimalnej ilości odpadów. Dzięki temu jest popularnym wyborem w przypadku masowej produkcji elementów z tworzyw sztucznych.
Wady formowania wtryskowego POM
Chociaż formowanie wtryskowe POM oferuje wiele zalet, istnieją również pewne wady, które należy wziąć pod uwagę. Niektóre z głównych wad formowania wtryskowego POM obejmują:
- Podatność na pękanie naprężeniowe: POM jest podatny na pękanie naprężeniowe po wystawieniu na działanie niektórych chemikaliów, takich jak silne kwasy, zasady i niektóre rozpuszczalniki. Może to skutkować przedwczesnym uszkodzeniem formowanych części.
- Ograniczone opcje kolorów: POM jest naturalnie biały, a uzyskanie żywych kolorów podczas procesu formowania wtryskowego może być trudne. Może to ograniczyć walory estetyczne produktu końcowego.
- Wysoka temperatura przetwarzania: POM wymaga wysokiej temperatury przetwarzania podczas formowania wtryskowego, co może skutkować większym zużyciem energii i dłuższym czasem cyklu.
- Słaba odporność na promieniowanie UV: POM ma słabą odporność na promieniowanie UV, co może powodować jego degradację i utratę właściwości mechanicznych z czasem, gdy jest wystawiony na działanie światła słonecznego lub innych źródeł promieniowania UV.
- Kruchość w niskich temperaturach: POM staje się kruchy w niskich temperaturach, co może powodować, że nie nadaje się do zastosowań, w których wymagana jest odporność na niskie temperatury.
- Obawy dotyczące środowiska: POM nie ulega biodegradacji i jego rozkład w środowisku może trwać setki lat. Może to być problem w przypadku zastosowań, w których zrównoważony rozwój i wpływ na środowisko są ważnymi czynnikami.
- Koszty narzędzi: Produkcja wysokiej jakości form wtryskowych POM może być droga, szczególnie w przypadku skomplikowanych geometrii i skomplikowanych projektów, co może zwiększyć całkowity koszt procesu produkcyjnego.
Rodzaje formowania wtryskowego tworzyw sztucznych POM
| Typ | Charakterystyka | Aplikacje |
| Homopolimer POM (POM-H) | Wysoka krystaliczność, doskonałe właściwości mechaniczne, może być podatny na pękanie naprężeniowe | Koła zębate, koła pasowe, tuleje |
| Kopolimer POM (POM-C) | Zwiększona odporność na uderzenia i pęknięcia naprężeniowe | Części samochodowe, towary konsumpcyjne |
| Wzmocniony POM | Ulepszone właściwości mechaniczne, takie jak wytrzymałość, sztywność i odporność na ciepło | Elementy konstrukcyjne, części samochodowe, maszyny przemysłowe |
| Ognioodporny POM | Zwiększona odporność na ogień | Złącza elektryczne, materiały budowlane |
| POM klasy spożywczej | Spełnia standardy bezpieczeństwa żywności | Sprzęt do przetwarzania żywności, pojemniki, materiały opakowaniowe |
| POM klasy medycznej | Spełnia wymogi biokompatybilności i sterylizacji | Narzędzia chirurgiczne, protetyka, komponenty medyczne |
| Przewodzący POM | Lepsza przewodność elektryczna | Złącza elektryczne, ekranowanie EMI, komponenty elektroniczne |
| POM o niskim współczynniku tarcia | Bardzo niski współczynnik tarcia | Łożyska, tuleje, części ruchome |
| Wysokotemperaturowy POM | Wytrzymuje wyższe temperatury | Części samochodowe pod maską |
| Kolorowy POM | Nadaje kolor lub krycie | Towary konsumpcyjne, wykończenia samochodowe |
Struktura chemiczna i właściwości:
- POM to krystaliczny polimer składający się z jednostek formaldehydu. Ta struktura chemiczna zapewnia kilka atrakcyjnych właściwości:
Wysoka jakość i jędrność: POM wykazuje niesamowitą ciągliwość i elastyczność, dzięki czemu nadaje się do zastosowań wymagających mocnego wykonania mechanicznego.
Stabilność wymiarowa: POM charakteryzuje się płynnością wymiarową i doskonałą odpornością na pełzanie, gwarantując dokładną odporność i długotrwałą niezachwianą jakość.
Odporność na zmęczenie: Słaba jakość materiału jest wysoka, co pozwala mu wytrzymać wielokrotne obciążenia bez rozczarowania.
Odporność chemiczna: POM jest bezpieczny dla szeregu chemikaliów, w tym węglowodorów alifatycznych, alkoholi i licznych rozpuszczalników.
Niski współczynnik szlifowania: POM ma w rzeczywistości niski współczynnik kontaktu, co czyni go doskonałym wyborem dla ruchomych części i orientacji.
Dobra odporność na zużycie: Odporność na zadrapania jest wysoka, co gwarantuje długą żywotność w zastosowaniach narażonych na zużycie.
Doskonała skrawalność: POM jest łatwy w obróbce, umożliwiając uzyskanie złożonych kształtów i dokładnej sprężystości.
Wskazówki dotyczące formowania wtryskowego POM.
- Przetwarzanie tworzyw sztucznych POM
POM ma niską absorpcję wody, która zazwyczaj wynosi 0,2%-0,5%. W normalnych warunkach POM może być przetwarzany bez suszenia, ale mokry surowiec musi zostać wysuszony. Temperatura suszenia wynosi powyżej 80 stopni Celsjusza, czas suszenia wynosi powyżej 2-4 godzin, co należy przeprowadzić zgodnie z arkuszem danych dostawcy. Wykorzystanie materiałów pochodzących z recyklingu wynosi zazwyczaj 20-30%. Zależy to jednak od gatunku i ostatecznego zastosowania produktów; czasami może osiągnąć 100%. - Wybór maszyny do formowania wtryskowego
Oprócz wymogu dotyczącego ślimaka bez strefy gromadzenia materiału, nie ma żadnych specjalnych wymagań dotyczących wtryskarki; dostępne jest ogólne formowanie wtryskowe. - Projekt formy i wlewu
Podczas procesu formowania wtryskowego POM. Wspólna temperatura formy jest kontrolowana w zakresie 80-90 stopni Celsjusza, średnica kanału przepływowego wynosi 3-6 mm, długość bramy wynosi 0,5 mm, rozmiar bramy zależy od grubości ścianki z tworzywa sztucznego, średnica okrągłej bramy powinna wynosić co najmniej 0,5-0,6 razy grubość produktów, szerokość prostokątnej bramy jest zwykle 2 razy większa lub większa od jej grubości, głębokość wynosi 0,6 razy grubość ściany, nachylenie zdzierania wynosi od 40′ do 1-30.
Układ wydechowy formy – rowki odpowietrzające dla POM
POM-H ma grubość 0,01-0,02 mm i szerokość 3 mm.
POM-K grubość 0,04 mm, szerokość 3 mm
- Temperatura topnienia
Do pomiaru temperatury można wykorzystać metodę wtrysku powietrza.
POM-H można ustawić na 215 stopni Celsjusza (190 -230 stopni Celsjusza), zestaw POM-Kit można ustawić na 205 stopni Celsjusza (190 -210 stopni Celsjusza). - Prędkość wtrysku
Powszechną sytuacją jest średnia prędkość, która jest nieco za duża, zbyt mała prędkość powoduje łatwe powstawanie pofałdowań, a zbyt duża prędkość powoduje łatwe powstawanie linii promieniowych i przegrzanie ścinające. - Pakowanie
Lepiej jest być niższym do pakowania. Generalnie nie przekracza 200bar. - Czas przebywania
Jeżeli urządzenie nie ma punktu zatrzymania stopu,
POM-H W temperaturze 215 stopni Celsjusza czas retencji wynosi 35 minut.
POM-K W temperaturze 205 stopni Celsjusza, czas retencji wynoszący 20 minut nie spowoduje poważnego rozkładu.
W temperaturze formowania wtryskowego POM materiał wytopiony nie może być skręcony w cylindrze dłużej niż 20 minut. POM-K może skręcić 7 minut w temperaturze 240 stopni Celsjusza. Jeśli przestój jest długi, temperatura może spaść do 150 stopni Celsjusza, należy wyczyścić cylindra i wyłączyć grzejnik.
- Przestój
Musisz użyć PE lub PP do czyszczenia lufy, wyłączyć grzałkę i przesunąć obszar granicy śruby, utrzymywać lufę i śrubę w czystości. Zanieczyszczenia lub brud zmienią stabilność przegrzania POM (szczególnie POM-H). Więc po wyczerpaniu polimeru zawierającego halogeny lub innego kwaśnego polimeru, powinieneś użyć PE do czyszczenia, a następnie Play materiał PM, w przeciwnym razie spowoduje to wybuch. Jeśli użyjesz niewłaściwych pigmentów, środków smarnych lub materiałów nylonowych GF, spowoduje to degradację plastiku. - Postprodukcja
Dla POM produkty użytkowane w nienormalnych temperaturach mają wyższe wymagania jakościowe; wymagają obróbki cieplnej.
Efekt obróbki wyżarzania sprawdza się poprzez zanurzenie produktów w roztworze kwasu solnego o stężeniu 30% na 30 minut, a następnie obserwuje się wzrokiem i określa, czy występują pęknięcia naprężeniowe.
Zastosowanie formowanych wtryskowo elementów POM
Części formowane wtryskowo POM są używane w szerokim zakresie zastosowań w różnych branżach. Niektóre z najczęstszych zastosowań części formowanych wtryskowo POM obejmują:
- Przemysł motoryzacyjny: Części POM są szeroko stosowane w przemyśle motoryzacyjnym w takich zastosowaniach, jak układy paliwowe, elementy silnika i elementy wykończenia wnętrz ze względu na ich wysoką wytrzymałość, sztywność i doskonałą odporność na zużycie.
- Przemysł elektryczny i elektroniczny: Części POM są powszechnie stosowane w przemyśle elektrycznym i elektronicznym w zastosowaniach takich jak przełączniki, złącza i elementy obudów ze względu na ich doskonałą stabilność wymiarową i niskie tarcie.
- Przemysł dóbr konsumpcyjnych: Części POM są wykorzystywane w produkcji dóbr konsumpcyjnych, takich jak zabawki, sprzęt sportowy i urządzenia gospodarstwa domowego, ze względu na ich trwałość, odporność na działanie chemikaliów i łatwość obróbki.
- Branża medyczna: Części POM są wykorzystywane w branży medycznej w takich zastosowaniach jak instrumenty chirurgiczne i urządzenia medyczne ze względu na ich wysoką wytrzymałość, sztywność i odporność na sterylizację.
- Maszyny przemysłowe: Części POM są powszechnie stosowane w maszynach przemysłowych do zastosowań takich jak koła zębate, łożyska i inne elementy wymagające niskiego tarcia i odporności na zużycie.
- Przemysł lotniczy: Części POM są wykorzystywane w przemyśle lotniczym w takich zastosowaniach, jak elementy układu paliwowego, gniazda zaworów i elementy układów hydraulicznych ze względu na ich wysoką wytrzymałość i odporność na zużycie.
Elementy formowane wtryskowo POM wykorzystuje się w zastosowaniach, w których wymagana jest wysoka wytrzymałość, sztywność, odporność na zużycie i stabilność wymiarowa, co sprawia, że są popularnym wyborem w wielu gałęziach przemysłu.
Technologia formowania wtryskowego POM
Parametry procesu formowania wtryskowego dla materiału POM zależą od kilku czynników, takich jak konkretny gatunek POM, konstrukcja i geometria części oraz używana maszyna do formowania wtryskowego. Jednak poniżej przedstawiono kilka ogólnych wytycznych dotyczących parametrów formowania wtryskowego dla materiału POM:
- Temperatura wtrysku: Zalecana temperatura wtrysku materiału POM wynosi zazwyczaj od 170°C do 230°C (od 338°F do 446°F), w zależności od gatunku POM.
- Temperatura formy: Zalecana temperatura formy dla materiału POM wynosi zazwyczaj od 60°C do 100°C (od 140°F do 212°F), w zależności od gatunku materiału POM i złożoności części.
- Ciśnienie wtrysku: Zalecane ciśnienie wtrysku dla materiału POM wynosi zazwyczaj od 60 MPa do 140 MPa (od 8700 psi do 20300 psi), w zależności od gatunku materiału POM oraz rozmiaru i złożoności części.
- Prędkość wtrysku: Zalecana prędkość wtrysku materiału POM wynosi zazwyczaj od 50 do 100 mm/s (od 1,97 do 3,94 cala/s), w zależności od gatunku materiału POM oraz rozmiaru i złożoności części.
- Ciśnienie i czas trzymania: Zalecane ciśnienie trzymania dla materiału POM wynosi zazwyczaj od 50% do 70% ciśnienia wtrysku, w zależności od gatunku POM oraz rozmiaru i złożoności części. Zalecany czas trzymania wynosi zazwyczaj od 10 do 30 sekund.
Należy pamiętać, że są to ogólne wytyczne, a optymalne parametry formowania wtryskowego materiału POM mogą się różnić w zależności od konkretnych wymagań aplikacji i warunków przetwarzania. Dlatego ważne jest, aby skonsultować się z dostawcą materiału POM i producentem wtryskarki w celu określenia odpowiednich parametrów formowania wtryskowego dla konkretnego zastosowania.
Części formowane wtryskowo POM są wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu i charakteryzują się bardzo delikatnym procesem formowania. Sincere Tech to profesjonalista w Formowanie wtryskowe POM Jeśli masz projekt, który wymaga części formowanych wtryskowo POM, skontaktuj się z nami, aby uzyskać cenę.