Температура плавления пластика является критически важной информацией. Она необходима на многих отдельных производственных этапах. Вы, вероятно, знаете, что литье под давлением, экструзия и формовка - это стандартные методы изготовления пластиковых изделий. Эти методы требуют особой технологии для плавления и работы с пластиком. Поэтому знать температуру плавления пластика очень важно.
Если вы не знаете, при какой температуре нагревать пластик, вы сожжете его или недостаточно расплавите, испортив свои изделия. Обратите внимание, что хороший мастер всегда знает свои материалы. Вы же не станете печь пирог, не зная температуры духовки, так почему же стоит работать с пластиком, не зная его температуры плавления?
При литье под давлением пластик должен плавно растекаться, чтобы заполнить все уголки формы. С другой стороны, при экструзии пластик должен расплавиться до нужной консистенции для придания формы. Даже в базовых процессах формования температура плавления определяет стратегию производства.
Знать температуру плавления пластмасс очень важно. Это просто. Зная температуру плавления пластмасс, вы сможете контролировать производственный процесс. В этой статье вы узнаете некоторые основы температуры плавления пластмасс.
В чем разница между температурой плавления и диапазоном плавления? В статье также рассказывается о различных типах пластмасс с разной температурой плавления. Вы также узнаете о состоянии пластмасс при их нагревании.
Какова температура плавления пластика?
Температура плавления пластика - это температура, при которой он плавится. По-другому можно сказать, что температура плавления - это температура, при которой пластик переходит из твердого состояния в жидкое. Кажется, все просто, не так ли? Но когда речь идет о пластике, все не так однозначно. Различные виды пластика не плавятся при одной и той же температуре; вместо этого они размягчаются при изменении температуры.
Пластиковые материалы обычно медленно плавятся в различных состояниях. В различных состояниях существуют различные типы температур при нагревании пластмасс. Подробнее об этом вы узнаете в следующих разделах. Перед этим необходимо прояснить два понятия. Что такое термопласт и что такое термореактивная пластмасса? Что такое температура плавления и что такое диапазон плавления?
Термопласты обычно имеют диапазон плавления. При нагревании они медленно превращаются в мягкий и расплавленный твердый пластик. Но термореактивные материалы? Это совсем другая история. Они обычно не плавятся, а разрушаются и деградируют при нагревании. Подробнее о них вы узнаете в следующих разделах.
Почему это имеет значение для ваших проектов? Почему в статье об этом вдруг заговорили? Если вы занимаетесь литьем под давлением или экструзией, вы должны точно знать, когда и как плавится ваш пластик. Как вы знаете, при литье под давлением и экструзии сырье впрыскивается или проталкивается в фильеры. Во время проталкивания расплавленное сырье должно иметь соответствующую температуру. Поэтому каждый оператор должен тщательно поддерживать нужную температуру. В противном случае ваши пластиковые детали могут иметь неожиданные дефекты.
Температура плавления пластмасс в сравнении с диапазоном плавления пластмасс
При обсуждении точек плавления пластика мы используем термины "температура плавления" и "диапазон плавления". Как уже говорилось, точка плавления возникает, когда материал плавится, превращаясь в жидкость. С другой стороны, диапазон плавления - это ряд точек, в которых вещество размягчается и в конечном итоге становится жидким. Давайте разбираться дальше.
Температура плавления кристаллических материалов точно и четко определена. В один момент она твердая, а в следующий - текучая, как вода. Однако не все полимеры реагируют подобным образом. Некоторые пластмассы не плавятся сразу, а размягчаются постепенно, в основном из-за их аморфного характера. Аморфные пластики не имеют четкой границы плавления. Вместо этого у них есть диапазон плавления.
Если вы работаете с пластмассами при литье под давлением или экструзии, температура и диапазон плавления играют решающую роль. Вам необходимо знать, когда ваш материал начнет течь и когда он полностью расплавится.
При литье под давлением используется камера впрыска и пресс-форма для создания различных пластиковых деталей. Этот метод известен для создания сложных пластиковых деталей. Типичными примерами являются игрушки, электрические корпуса, автомобильные детали и многие потребительские товары. В камере впрыска обычно расплавляется или размягчается пластик, проталкиваемый через инжекционный штифт в пресс-форму. В это время очень важно поддерживать температуру.
При экструзии, напротив, для придания пластику нужной формы используются фильера и экструдер. Этот способ производства пластика отлично подходит для изготовления уплотнительных лент, трубок и листов. Сырье извлекается из бункера и направляется в экструдер. В этой машине есть большие шнеки, которые двигают его вперед. Обе эти операции происходят в стволе экструдера одновременно. Температура плавления и диапазоны плавления в данном случае имеют решающее значение.
Стадии плавления при нагревании пластмасс
В общем случае пластмассы имеют как точки плавления, так и диапазоны плавления. При нагревании они проходят две стадии плавления: начальную и полную. Эти две стадии существенно влияют на качество конечного пластикового продукта. При работе с пластмассами необходимо использовать контролируемую среду.
Стадия #1 Начальное плавление
В первый раз пластик проявляет едва заметные признаки, как сливочное масло в начальной стадии. В этот момент твердая структура пластика начинает ослабевать и размягчаться. Он еще не совсем жидкий, но материал теряет свою жесткость. Этот этап очень важен. Если нагревать слишком быстро, это может привести к неравномерному плавлению или даже повредить материал.
Пластмассы часто довольно стабильны в течение начального периода плавления. Однако в целом они податливы. Это похоже на разницу между твердыми и жидкими веществами: достаточно податливые для формования, но достаточно жесткие, чтобы сохранять форму.
Этот этап идеально подходит для метода пластической формовки. Здесь нужно быть осторожным, особенно при поддержании температурного режима. При слишком быстром повышении температуры можно обнаружить несколько дефектов. Типичные дефекты - деформация, неравномерное плавление или разрушение поверхности.
Этап #2 Полное плавление
Если вы продолжите нагревать податливый пластик, он полностью расплавится. В этот момент пластик превращается в жидкость. Вещество теряет жесткость и свободно течет. Его можно использовать для формовки или экструзии. Концентрация пластиковой жидкости очень густая, что делает ее удобной в обращении.
На этом этапе вы будете работать в основном с пластиком. Он идеально подходит для методов инжекции и экструзии пластика. Однако следует быть осторожным со временем. Если нагревать слишком долго, вы рискуете сжечь или разрушить пластик. А когда это произойдет, пути назад уже не будет.
Еще один вопрос, который часто задают люди, - какая температура нужна для полного расплавления. Разные пластики имеют разные температуры плавления. Вы должны знать свой материал. Например, полиэтилен плавится при другой температуре, чем нейлон. Точное значение вы узнаете в конце этой статьи.
Характеристики плавления пластмасс
Пластмасса имеет различные характеристики плавления. То, как плавится пластик, может сделать или сломать ваш производственный процесс. Некоторые пластики плавятся равномерно, а другие - при различных температурах.
Характеристики пластика в основном зависят от двух основных критериев. (1) Является ли он термопластичным или термореактивным? (2) Кристаллический или аморфный? Вы сможете выбрать подходящий пластик для своего проекта, если у вас будет достаточно информации об этих двух факторах.
Термопласты и термореактивные материалы
Термопласты обеспечивают гибкость производственного процесса. Их можно расплавить, переделать и использовать повторно. Эти материалы отлично подходят для постоянно меняющегося дизайна. Термореактивные материалы, с другой стороны, прямо противоположны. Они не плавятся, а деградируют и ломаются со временем. Они идеально подходят для долгосрочного использования, потому что не плавятся и не поддаются изменению формы. Кроме того, термореактивные пластики - это высокопрочные конструкции.
Так какой же из них подойдет для вашего проекта? В таблице ниже приведены характеристики каждого пластика.
Свойство | Термопластик | Термореактивные материалы |
Поведение при плавлении | Плавится при нагревании и поддается повторному формованию | Они не плавятся, а разрушаются или обугливаются при нагревании. |
Возможность многократного использования | Его можно многократно разогревать и придавать новую форму | Невозможно изменить форму после установки; необратимо |
Процесс нагревания | Размягчается (плавится) и застывает при охлаждении | Проходит процесс полимеризации и окончательно затвердевает |
Допустимая температура | Варьируется; обычно ниже, чем у термореактивных материалов | Высокая термостойкость после отверждения |
Примеры материалов | Полиэтилен (PE), полипропилен (PP), ПВХ | Эпоксидная смола, фенол и меламин |
Структура | Линейные или разветвленные полимеры с гибкими связями | Сшитые полимеры с жесткими связями |
Приложения | Используется для литья под давлением, экструзии, упаковки | Используется в электроизоляции, клеях и покрытиях |
Кристаллические и аморфные материалы
Когда вы рассматриваете термопласты, у вас есть два варианта: кристаллический и аморфный. Эти два вида термопластов также ведут себя по-разному при нагревании. Кристаллические пластмассы имеют четко выраженную температуру плавления. Благодаря этому их легко обрабатывать при литье под давлением или экструзии. С другой стороны, аморфные пластики размягчаются в диапазоне температур. Это может быть как полезно, так и раздражающе. Раздражает то, что пластик может деформироваться при охлаждении, если вы не можете контролировать температуру должным образом.
Так какой же из них подойдет для вашего проекта? В таблице ниже приведены характеристики каждого пластика.
Характеристики | Кристаллические материалы | Аморфные материалы |
Поведение при плавлении | Резкая точка плавления при определенной температуре | Не имеет резкой точки плавления; размягчается в диапазоне температур |
Структура | Высокоупорядоченное и структурированное расположение молекул | Случайная, обесцвеченная молекулярная структура |
Диапазон плавления | Имея узкий диапазон плавления, он быстро переходит из твердого состояния в жидкое | Широкий диапазон плавления; постепенное размягчение до перехода в жидкое состояние |
Тепловое расширение | Низкое расширение при нагревании благодаря плотной молекулярной упаковке | Повышенное расширение за счет неплотно упакованных молекул |
Пример Пластмассы | Полиэтилен (PE), полипропилен (PP), нейлон (PA) | Полистирол (PS), поликарбонат (PC), акрил (PMMA) |
Прозрачность | Обычно он непрозрачен из-за кристаллической структуры. | Как правило, она прозрачная. |
Теплостойкость | Как правило, более высокая термостойкость благодаря упорядоченной структуре | Более низкая термостойкость по сравнению с кристаллическими материалами |
Приложения | Высокопрочные, высокотемпературные применения (например, упаковка, автомобилестроение). | Гибкие, ударопрочные материалы (например, линзы, корпуса). |
Три состояния пластмасс при нагревании
Нагревание пластика не превращает его только в жидкость. Он проходит несколько фаз, каждая из которых демонстрирует различные состояния пластика. В этой ситуации обычно говорят о трех состояниях. Давайте разберемся в этих состояниях.
Состояние #1 Стеклообразное состояние
Стекловидное состояние обычно является жестким, хрупким и прочным состоянием материала. При нагревании пластик достигает температуры перехода через определенное время. Когда он достигает этого уровня, он переходит в стеклообразное состояние, отсюда и название. В этой фазе молекулы пластика плотно прилегают друг к другу. Если приложить к нему напряжение, он не изменит своей структуры.
Состояние #2 Высокоэластичное состояние
При повышении температуры пластик переходит в состояние высокой эластичности или резины. В этот момент пластик становится растяжимым и гибким, но не текучим. Пластик становится более гибким и растягивается, но почти не плавится. Хотя молекулы теперь двигаются свободнее и расслабляются, они все еще цепляются друг за друга.
Состояние #3 Состояние вязкого потока
Наконец, пластик обретает состояние вязкого течения. Это самая интригующая часть. На этом этапе пластик движется, как густая жидкость. Пластику можно придавать форму и формовать, так как неограниченное движение его молекул позволяет это делать. Именно в этот момент вы можете залить пластик в форму.
Три основные температуры пластмасс при нагревании
Теперь вы знакомы с тремя важными состояниями пластика. В этом разделе вы узнаете, как температура влияет на эти состояния. Обратите внимание, что каждая температурная точка имеет решающее значение для поведения пластика и того, как вы будете его обрабатывать.
#1 Температура стеклования (Tg)
При этой температуре пластмассы переходят в стеклообразное состояние, отсюда и название "температура стеклования" (Tg). В это время пластик становится жестким, хрупким и прочным. Следующий этап - эластичное состояние, в котором пластик становится резиновым. Он еще не расплавился, но уже более податлив. Эта температура необходима как для поликарбоната (ПК), так и для полистирола.
#2 Температура плавления (Tm) или температура потока
Температура плавления также известна как температура текучести. При ней пластик плавится. Для кристаллического пластика это определенная температура. Если нагреть пластик до этой температуры, он переходит из твердого состояния в жидкое. Затем его можно формовать или экструдировать.
Однако аморфные пластики не плавятся в обычном смысле этого слова. Они сначала размягчаются, а затем постепенно становятся жидкими.
При литье под давлением и экструзии получение температуры текучести имеет решающее значение для правильного формования материала. Если пластик слишком холодный, он не будет эффективно течь, что приведет к ухудшению характеристик.
#3 Температура разложения
Последняя температура - это температура разрушения. Обычно ее используют как опасную зону. Когда вы нагреваете пластик выше температуры плавления или текучести, он разрушается химически. Материал не только теряет свои свойства, но и может выделять вредные газы.
Если вы слишком сильно надавите на пластик, он перейдет точку разложения. Температура разложения зависит от типа пластика, но ее всегда следует избегать.
Почему температура плавления необходима для литья под давлением, экструзии и формования?
В производстве пластмасс плавление или размягчение пластика является обычной операцией - обычно на этой основе начинается литье под давлением, экструзия и формование. Поэтому температура плавления полимеров приобретает здесь большое значение.
Роль #1 обеспечивает оптимальный поток
Температуры плавления пластмасс играют первую и самую важную роль в обеспечении оптимальной текучести. Вы уже знакомы с понятиями температуры текучести или температуры плавления. Температура плавления гарантирует, что пластик станет достаточно жидким, чтобы плавно течь. Если он слишком холодный, он не сможет заполнить формы или нормально протекать через экструдеры. Однако если пластик слишком горячий, он может разрушиться.
Роль #2 в предотвращении распада
Как мы уже говорили, пластик разрушается при нагревании выше температуры плавления. Эту температуру, которая может разрушить ваш материал, часто называют температурой разрушения. Температура плавления пластика указывает вам, выше какой температуры не может нагреваться ваш процесс.
Роль #3 определяет эффективность времени цикла
Температура плавления определяет, насколько быстро или медленно может протекать процесс. Пластик будет плавиться или остывать дольше, если не достичь нужной температуры. Знание температуры плавления помогает сократить время цикла и уменьшить задержки в производстве.
Роль #4 во влиянии на прочность материала
Что происходит, когда пластик перегревается или недогревается? Нарушается его структурная целостность. Температура плавления определяет, как пластик затвердевает или застывает. Плохо отрегулированные точки плавления могут привести к созданию слабых или хрупких изделий.
Роль #5 обеспечивает равномерность и точность
Правильное поддержание температуры плавления пластмасс может гарантировать, что детали будут всегда одинаковыми. Будь то литье под давлением или экструзия, пластик должен течь равномерно, чтобы предотвратить такие дефекты, как коробление или неровные поверхности. Правильное плавление также помогает обеспечить точные размеры и допуски деталей.
Температура плавления распространенных пластмасс
В пластиковой промышленности используется широкий спектр пластмасс. Если составить их список, эта статья может стать огромной. Ниже мы привели несколько распространенных типов пластмасс и их температуры плавления.
МАТЕРИАЛ | ДИАПАЗОН ТЕМПЕРАТУР РАСПЛАВА | ДИАПАЗОН ТЕМПЕРАТУР ПРЕСС-ФОРМЫ |
АБС | От 190°C до 270°C или от 374°F до 518°F | От 40°C до 80°C или от 104°F до 176°F |
ACRYLIC | 220°C - 250°C или 428°F - 482°F | От 50°C до 80°C или от 122°F до 176°F |
ПЭВП | От 120°C до 180°C или от 248°F до 356°F | От 20°C до 60°C или от 68°F до 140°F |
ПЭНП | 105°C - 115°C или 221°F - 239°F | От 20°C до 60°C или от 68°F до 140°F |
NYLON 6 | 214°C - 223°C или 417°F - 433°F | От 40°C до 90°C или от 104°F до 194°F |
NYLON 11 | От 180°C до 230°C или от 356°F до 446°F | От 40°C до 110°C или от 104°F до 230°F |
NYLON 12 | От 130°C до 220°C или от 266°F до 428°F | От 40°C до 110°C или от 104°F до 230°F |
ПИК | От 350°C до 390°C или от 662°F до 734°F | 120°C - 160°C или 248°F - 320°F |
ПОЛИКАРБОНАТ | 280°C - 320°C или 536°F - 608°F | От 85°C до 120°C или от 185°F до 248°F |
ПОЛИЭСТЕР ПБТ | 240°C - 275°C или 464°F - 527°F | От 60°C до 90°C или от 140°F до 194°F |
ПОЛИПРОПИЛЕН (СОПОЛИМЕР) | От 200°C до 280°C или от 392°F до 536°F | От 30°C до 80°C или от 86°F до 176°F |
ПОЛИПРОПИЛЕН (ГОМОПОЛИМЕР) | От 200°C до 280°C или от 392°F до 536°F | От 30°C до 80°C или от 86°F до 176°F |
ПОЛИСТИРОЛ | От 170°C до 280°C или от 338°F до 536°F | От 30°C до 60°C или от 86°F до 140°F |
ПВХ P | 170°C - 190°C или 338°F - 374°F | От 20°C до 40°C или от 68°F до 104°F |
ПВХ U | От 160°C до 210°C или от 320°F до 410°F | От 20°C до 60°C или от 68°F до 140°F |
САН | От 200°C до 260°C или от 392°F до 500°F | От 50°C до 85°C или от 122°F до 185°F |
ТПЭ | 260°C - 320°C или 500°F - 608°F | От 40°C до 70°C или от 104°F до 158°F |
Часто задаваемые вопросы
Какой пластик имеет самую высокую температуру плавления?
Среди наиболее распространенных пластмасс PTFE имеет самую высокую температуру плавления. Он также известен как политетрафторэтилен. Общая температура плавления этого пластика составляет 327C или 620F. Одно из лучших качеств этого материала - его стабильность. PTFE очень устойчив в широком диапазоне температур, от -200C до 260C. Благодаря этому его используют во многих сферах.
Расплавится ли пластик при температуре 170 градусов?
Как вы знаете, существует широкий ассортимент пластмасс. Поэтому плавление пластмассы происходит по-разному. В основном это зависит от вида пластика. Существуют полимеры с низкой температурой плавления, такие как LDPE и HDPE. Они обычно плавятся при температуре 170 градусов.
Какой пластик имеет самую низкую температуру плавления?
Полиэтилен, иногда называемый полиэтиленом, является одним из наиболее часто используемых видов пластика. Его температура плавления составляет от 100 до 180 градусов Цельсия, обычно одна из самых низких. Этот пластик широко используется в пластиковых пакетах и контейнерах.
Какой пластик плавится труднее всего?
Среди трудноплавких пластмасс PTFE - одна из самых твердых. Его температура плавления составляет около 327°C (620°F). Этот пластик используется в широком спектре применений.
Все ли пластмассы имеют разные температуры плавления?
Да, это так. Различные виды пластмасс используются во многих сферах. Почему существует такое разнообразие? Они обладают уникальными физическими и химическими свойствами. Одни плавятся при низкой температуре, другие - при высокой.
Краткое содержание
В этой статье мы в основном рассматривали поведение пластика при нагревании. Как вы уже заметили, все виды пластика имеют несколько разные температуры плавления. Более того, температура плавления меняется в зависимости от типа пластика.
Температура плавления пластмасс имеет решающее значение для различных производственных процессов. Типичными производственными процессами являются литье под давлением, экструзия и формование пластмасс. В каждом из них температура плавления пластмасс играет важнейшую роль. Несоблюдение правильной температуры плавления может привести к многочисленным дефектам.
Если у вас возникли вопросы, свяжитесь с нашей службой поддержки. У нас есть команда экспертов, которые всегда рады помочь вам. Если вы ищете подходящий пластиковый материал для вашего проекта, вы можете перейти на страницу о том, как выбрать лучший материал для литья под давлением чтобы подобрать оптимальный вариант для вашего проекта, или свяжитесь с нами для получения поддержки.