Литье полипропилена под давлением или литье под давлением ПП, это технология производства литья с использованием полипропилена, который является типом термопластичного полимерного материала, который подвергается воздействию тепла до тех пор, пока он не расплавится. Процесс заставляет расплавленный полимер с низкой вязкостью течь в специально разработанные формы. При охлаждении жидкость превращается в твердый пластик и принимает форму формы. Эта технология наиболее эффективна при использовании полимера в его переработанной форме. Эта технология позволяет создавать геометрии, которые в противном случае было бы сложно достичь. Вам интересно узнать о самом полипропилене? Теперь давайте узнаем больше о полипропилене и его использовании, а также о причинах его популярности в литье под давлением.

В этой статье мы дадим вам полное описание литьевого полипропилена и обсудим сильные стороны материала ПП, а также рассмотрим его применение в различных производственных секторах.

Типы полипропилена, используемые в литьевых изделиях

Наиболее распространенные типы пропилена, используемые в формовании:

1. Гомополипропилен (ПП-Н)

PP-H, или гомополипропилен, является наиболее используемым типом полипропилена, характеризующимся высокой жесткостью и прочностью в результате кристаллической структуры. Он обычно используется в тех случаях, когда материал будет подвергаться воздействию большой силы, как, например, в контейнерах, автозапчастях и т. д. PP-H обладает хорошей химической и термостойкостью, поэтому его используют в таких изделиях, как ведра и другие бытовые принадлежности. Однако он менее гибкий и, следовательно, не так эффективен в более гибких применениях.

2. Рандом сополимер полипропилена (PP-R)

PP-R — это случайный сополимер полипропилена, содержащий лишь небольшое количество этилена, что увеличивает его гибкость и ударную прочность. Это делает PP-R пригодным для использования в трубопроводных системах, автомобильных деталях и любых других потребительских товарах, которые, как ожидается, будут иметь длительный жизненный цикл. Благодаря этим свойствам он обычно используется в трубах и контейнерах для горячей и холодной воды, где прочность и гибкость являются обязательными.

3. Блок-сополимер полипропилена (ПП-Б)

PP-B — это блок-сополимер полипропилена, имеющий блочную структуру с этиленом, что обеспечивает ему лучшую ударную прочность и эластичность по сравнению с PP-A. Этот тип применяется в автомобильной промышленности, в производстве ударопрочного упаковочного материала и других потребительских товаров большой грузоподъемности. Автомобильный сектор и отрасли защитной упаковки идеально подходят для PP-B из-за его гибкости и демпфирующих свойств в условиях напряжений.

Литье полипропилена под давлением: как это работает? 

Литье пластмасс под давлением обеспечивает преимущество массового производства идентичных пластиковых деталей. Большие объемы — от тысячи до миллионов идентичных деталей могут быть изготовлены за один раз. Поскольку предполагаемая форма повторно используется несколько раз в процессе изготовления детали. Это делает литье полипропилена под давлением еще одним подходящим вариантом для удовлетворения большого спроса и обеспечения того, чтобы производимые изделия были одинакового качества, одновременно.

Условия процесса литья пропилена под давлением

Таблица 1: Эксплуатационные параметры для литья полипропилена под давлением.

Параметр	Спецификация
Требования к сушке	Сушить при температуре 80–90 °C (176–194 °F) в течение 2 часов; уровень влажности должен быть ниже 0,1%.
Диапазон температур плавления	220-280°C (428-536°F)
Диапазон температур пресс-формы	20-80°C (68-176°F)
Температура тепловой деформации (HDT)	100°C (212°F) при 0,46 МПа (66 фунтов на кв. дюйм)
Температура впрыска	32-66°C (90-150°F)
Предел прочности	32 МПа (4700 фунтов на кв. дюйм)
Прочность на изгиб	41 МПа (6000 фунтов на кв. дюйм)
Плотность	0,91 г/см³
Давление литья под давлением	До 180 МПа
Скорость усадки	1.5-2.0%

Сравнение марок полипропилена для литья под давлением

Давайте сравним, разные литьевой полипропилен марки для процесса формования.

Таблица 2: Технические характеристики различных марок литьевого полипропилена.

Тип полипропилена	Предел прочности	Удлинение при разрыве	Жесткость на изгиб	Теплостойкость	Примечательные особенности
Про-факс 6323	4930 фунтов на кв. дюйм	11%	210 000 фунтов на квадратный дюйм	199,0 °F	Универсальный, устойчив к трещинам под напряжением
Про-факс SG702	2900 фунтов на кв. дюйм	6%	150 000 фунтов на кв. дюйм	180,0 °F	Ударопрочный, подходит для использования в автомобилях
Про-факс 6523	4790 фунтов на кв. дюйм	12%	200 000 фунтов на квадратный дюйм	190,0 °F	Жесткость, идеальна для упаковки пищевых продуктов
Про-факс PD702	4500 фунтов на кв. дюйм	12%	170 000 фунтов на кв. дюйм	190,0 °F	Хорошо сохраняет размеры, легко обрабатывается.
ФХР P5M6K-048	3900 фунтов на кв. дюйм	11%	153 000 фунтов на кв. дюйм	183,0 °F	Повышенная четкость, визуально привлекательный

Руководство по проектированию деталей из полипропилена, изготовленных методом литья под давлением

Формование полипропилена — простая задача, но для достижения наилучшего результата необходимо следовать определенным принципам проектирования. В этом разделе рассматриваются практические рекомендации, необходимые для производства долговечных и высокопроизводительных компонентов из полипропилена.

Ключевые факторы Living Hinges

При проектировании живых петель из полипропилена хорошо работать с толщиной от 0,2 мм до 0,51 мм. Для оптимальной производительности радиусы должны быть широкими, а петля должна иметь плоский выступ. Такой подход к проектированию обеспечивает гибкость и прочность, чтобы выдерживать использование петли при многократном использовании.

Рекомендации по толщине стенок

В случае полипропиленовых деталей толщина стенок изделия не должна превышать 0,635 мм - 3,81 мм. Толстые детали также должны иметь плавные переходы толщины от одного уровня к другому, чтобы избежать дефектов, таких как утяжины. Кроме того, ребра должны быть предпочтительно меньше половины толщины прилегающих стенок, чтобы обеспечить прочность и предотвратить образование структурных пустот.

Радиусы в дизайне

Радиусы в конструкции пресс-формы также помогают снизить концентрацию напряжений. Таким образом, это существенно влияет на жизненный цикл детали. Предлагаемый радиус должен составлять не менее двадцати пяти процентов от толщины стенки. Радиус кривизны должен составлять 75% от толщины стенки, что обеспечивает как прочность, так и чистую отделку поверхности.

Рекомендации по углу наклона

Полипропилен может выдерживать очень малые углы наклона, вплоть до одного градуса, что достаточно для большинства деталей. Но если ваша деталь имеет текстурированные поверхности, рекомендуется увеличить угол наклона до пяти градусов в зависимости от глубины текстуры. В случае наполненных полипропиленовых материалов может потребоваться угол наклона до десяти градусов, чтобы облегчить выталкивание детали и улучшить качество готовой детали.

Установка допусков деталей 

Требования к допускам полипропиленовых деталей можно разделить на коммерческие допуски и точные допуски. Коммерческие допуски относительно больше и дешевле по сравнению с точными допусками, которые являются точными, но дорогими. Например, коммерческий допуск для детали размером 20 мм будет в районе ± 0,125 мм, в то время как точный допуск для той же детали составляет около 0,075 мм. Таким образом, важно понимать, что если требуются более жесткие допуски, они могут оказать большое влияние на себестоимость производства.

Обработка полипропиленового материала

Полипропилен имеет температуру плавления в диапазоне 160-170°C, а это значит, что при обработке материала требуется правильный контроль температуры. Кроме того, важно высушить Гранулы полипропиленовые для литья под давлением процесс. Для получения оптимальных результатов и деталей без расслаивания влажность должна поддерживаться ниже 0,02%.

Литье под давлением

The ПП литье под давлением Температура необходима около 220°C и 280°C, в то время как температура формы составляет от 30°C до 80°C. Эти условия следующие, чтобы иметь надлежащий поток и затвердевание. Время цикла является еще одним критическим соображением. Обычно оно относится ко времени, необходимому для завершения цикла, и его следует сократить, чтобы избежать деформации, а также важно эффективное охлаждение. Кроме того, охлаждающие каналы должны быть спроектированы таким образом, чтобы обеспечить равномерное распределение тепла по всей поверхности.

Обработка экструзией

Экструзия осуществляется путем плавления полипропилена при температуре от 210°C до 250°C. Регулирование температуры и скорость охлаждения являются двумя критическими факторами, которые необходимо тщательно контролировать, чтобы обеспечить формирование желаемых свойств продукта.

Экструзионная головка является критически важным компонентом в этом процессе. Она должна быть спроектирована так, чтобы не допускать разбухания головки и контролировать поток экструдируемого материала для достижения желаемого качества конечного продукта.

Выдувное формование

Процесс выдувного формования включает нагревание полипропилена, а затем формирование его в заготовку и выдувание в форму. Температура и давление нагнетания должны строго соблюдаться для получения желаемой формы изделия. Охлаждение детали выталкивания необходимо для сохранения формы и размеров детали. Скорость охлаждения должна зависеть от размера и сложности рассматриваемой детали.

Контроль качества:

Особое значение имеют две области:

• Санитарные и складские процедурные меры Чистота полипропилена зависит от правил обращения и хранения, а также чистоты оборудования.
• Контроль качества Периодические проверки в процессе обработки помогают гарантировать, что материал и конечная продукция имеют необходимое качество и соответствуют стандартам, а также соответствуют требованиям.

Каковы преимущества литья пропилена под давлением?

Ниже приведены преимущества литья полипропилена под давлением:

• Доступность: литье полипропилена под давлением относительно дешево, особенно для производств, требующих больших объемов. Процесс имеет низкую стоимость материала и небольшие отходы, поскольку избыток материала может быть повторно использован в системе. Такая эффективность означает, что большие объемы производства предлагаются по более низким ценам за единицу, чем в случае меньших объемов производства.
• Короткое время цикла: Процесс литья под давлением позволяет производить большие объемы деталей в кратчайшие сроки. Полипропилен обладает хорошими термическими свойствами, поэтому формы можно быстро заполнять и охлаждать, что повышает производительность и сроки выполнения заказов.
• Превосходная химическая стойкость: Полипропилен обладает высокой устойчивостью к большому количеству химикатов, таких как кислоты, щелочи и органические растворители. Это свойство делает его пригодным для использования в экстремальных условиях, включая детали автомобилей и химические емкости.
• Наименьшее воздействие: Полипропилен имеет меньшую ударную вязкость по сравнению с HDPE, однако сополимерный полипропилен имеет хорошую ударную вязкость. Это делает его предпочтительным выбором для изделий, требующих механической прочности и устойчивости к ударам, например, автомобильной промышленности и товаров народного потребления длительного пользования.
• Стабильность размеров: После охлаждения полипропилен имеет высокую размерную стабильность. Эта стабильность очень важна для гарантии того, что формованные детали будут правильно подходить друг другу и выполнять свои предполагаемые задачи без необходимости дальнейшей модификации.
• Низкое влагопоглощение: Полипропилен имеет небольшую или нулевую способность впитывать влагу, поэтому прочность и размеры материала не изменяются при воздействии различных уровней влажности. Это свойство делает его пригодным для использования в приложениях, где материал подвергается воздействию влаги большую часть времени.
• Характеристики потока: Благодаря благоприятным характеристикам текучести полипропилен легче обрабатывать, что облегчает процесс формования. Это позволяет производить большие объемы формованных изделий, а также помогает преодолеть типичные проблемы формования, такие как коробление или отсутствие заполнения.

Каковы ограничения литья пропилена под давлением?

Некоторые из недостатков литья полипропилена под давлением включают в себя следующее:

• Высокая теплопроводность: Полипропилен имеет низкую термостойкость и поэтому не может использоваться в зонах с высокими температурами. Полипропилен имеет плохую термостойкость и детали, изготовленные из него, могут деформироваться или терять прочность при температурах выше 100°C (212°F).
• УФ-стабильность Полипропилен не очень устойчив к УФ-излучению, и при длительном воздействии УФ-излучения он деградирует, выцветая до нежелательного цвета, становясь хрупким и демонстрируя низкие механические свойства. Это ограничение делает необходимым использование УФ-стабилизаторов или покрытий, особенно когда продукт будет использоваться снаружи.
• Высокая скорость усадки: При усадке полипропилена от 1,5% до 2,0% детали, изготовленные из этого материала, могут деформироваться или претерпевать изменения размеров, если не контролировать это должным образом. Это также может повлиять на качество конечного продукта, поскольку производительность продукта может быть поставлена под угрозу там, где требуется точность.
• Не подходит для применения в условиях высоких нагрузок.: Хотя полипропилен имеет хорошую ударную вязкость, он не обеспечивает высокую прочность и жесткость. В приложениях, где к детали применяются высокие растягивающие или изгибающие нагрузки, PP может не обеспечивать достаточной прочности.
• Ограниченная возможность создания мелких деталей: Хотя полипропилен имеет множество применений, из него нелегко изготавливать очень мелкие детали и сложные элементы. Характеристики текучести материала и охлаждающие свойства могут снизить уровень детализации в очень тонких конструкциях.
• Меньшее количество доступных цветов: Полипропилен имеет меньший выбор цветов по сравнению с другими пластиками на рынке. Придание определенных или даже желаемых оттенков может быть возможно только с помощью красителей или других видов обработки.

Обычные детали, изготовленные методом литья под давлением из полипропилена

Методом литья под давлением из пропилена обычно производятся следующие детали:

• Панели приборов
• Ящики для перчаток
• Корпуса зеркал
• Пластиковые контейнеры
• Кухонная утварь
• Контейнеры для еды
• Ящики и поддоны
• Корпуса медицинских приборов: множество медицинское литье под давлением детали из полипропилена.
• Сантехнические трубы
• Игрушки: Многие игрушки изготавливаются методом литья под давлением из АБС-пластика и полипропилена.

Литейные формы и направляющие из полипропилена для литья под давлением

В литье полипропилена под давлением литники и питатели являются одними из важнейших элементов, которые контролируют поток расплавленного материала в полость формы. Конструкция этих элементов должна обеспечивать надлежащее заполнение, а качество готовых деталей должно быть очень высоким.

Проектирование литника

Литник служит в качестве канала для расплавленного полипропилена, соединяя литьевую машину с полостью формы. Это цилиндрическая конструкция со сферической частью на конце, которая правильно вставляется в сопло машины. Это имеет решающее значение для предотвращения утечек и обеспечения плавного потока материалов через систему и оборудование.

Система направляющих

Расплавленный полипропилен проходит через литники из литника в полость формы. Формы с несколькими полостями проектируют свои литники с ответвлениями для равномерного распределения материала. Мы рекомендуем использовать холодные пробки в соединениях, чтобы предотвратить раннее застывание и обеспечить свободный поток. Диаметры литников варьируются от 4 до 7 мм, чтобы обеспечить оптимальный поток и охлаждение для формы. 

Функциональность ворот

Литники — это последнее отверстие, через которое расплавленный полипропилен может поступать в полость формы. Размеры и тип литника определяют, как материал транспортируется в ходе производственного процесса, а также качество конечной детали. Это штифтовые и краевые литники, и они выбираются в зависимости от типа формы, которую необходимо изготовить. Литник должен обеспечивать легкий поток материалов в форму, одновременно уменьшая образование дефектов поверхности.

Размеры и размещение ворот

Обычно используются небольшие литники для минимизации трения и предотвращения износа материала. Толщина фаски литника — это часть литника, которая соединяется с полостью, — должна быть как можно тоньше, чтобы ее можно было легко заполнить. Расположение литника важно, обычно он располагается в самой толстой части формы для равномерного распределения материала и минимизации дефектов.

Соображения по дизайну

Некоторые из распространенных проблем, таких как утяжины и плохое заполнение, можно решить с помощью надлежащих литниковых и питательных систем. Для повышения эффективности производства и качества деталей эффективным является обновление конструкций с определенными интервалами на основе передового опыта и отзывов о процессе.

Промышленное применение литья пропилена под давлением

Литье полипропилена под давлением часто находит применение в различных производственных секторах;

Упаковка для пищевых продуктов

Полипропилен широко используется в упаковке пищевых продуктов, поскольку он безопасен и имеет более длительный срок службы. Контейнеры для еды на вынос и продукты для хранения продуктов, такие как стаканы и контейнеры, изготавливаются из вспененного полипропилена для теплоизоляции и защиты. Материал ПП используется для изготовления пластиковых стаканов и бутылок для напитков и пищевых продуктов, поскольку материал не вступает в реакцию с влагой или химическими веществами.

Потребительские товары

В производстве потребительских товаров полипропилен предпочитают из-за его прочности и способности к формованию. ПП используется в небольших приборах, таких как блендеры и фены, поскольку он обеспечивает ударопрочность и простоту формования. Полипропилен безопасен и долговечен, и его часто используют в литьевые игрушки. Кроме того, прочность полипропилена также используется в бытовых изделиях, таких как контейнеры для хранения и кухонная утварь.

Автомобильный

Автомобильная промышленность является одним из основных потребителей полипропилена, поскольку этот материал легкий и имеет высокую степень прочности. ПП используется в деталях внутренней отделки, таких как приборная панель и панели, из-за универсальности материала с точки зрения внешнего вида и долговечности. Также существуют полипропиленовые перчаточные ящики и корпуса зеркал, обеспечивающие необходимую прочность и защиту от ударов.

Текстиль

Общеизвестно, что полипропиленовые волокна необходимы в различных текстильных областях из-за их прочности и устойчивости к пятнам. Ковры из полипропиленовых волокон способны выдерживать износ и пятна. ПП используется для мебели и автомобильных салонов, поскольку он не изнашивается и легко чистится. Благодаря своим превосходным характеристикам полипропиленовые волокна используются в производстве одежды, которая отводит влагу, обеспечивая комфорт и производительность.

Упаковочные пленки

Одним из самых важных типов упаковочных пленок являются полипропиленовые пленки из-за их прочности и гибкости. Пленки BOPP (биаксиально-ориентированный полипропилен) применяются в упаковке из-за их высокой прозрачности, превосходных механических свойств и барьерных свойств по отношению к влаге и кислороду. Пленки CPP (литой полипропилен) используются для термосваривания в гибких упаковочных приложениях для различных продуктов.

Трубы и фитинги

Полипропиленовые трубы используются в сантехнике и промышленной практике, поскольку они химически инертны и просты в установке. Полипропиленовые водопроводные трубы используются как для горячей, так и для холодной воды из-за их прочности и устойчивости к коррозии. В промышленных применениях полипропиленовые трубы используются в химических системах и системах обработки отходов, а материал хорошо наделен прочностью и способностью выдерживать агрессивные условия.

Краткое содержание

В этой статье дается более подробная информация о полипропилен (ПП) как конструкционный пластик, включая различные доступные типы, свойства ПП и сложности процесса литья под давлением. В статье также рассматриваются проблемы, связанные с выбором правильного оборудования, рассматриваются вопросы, связанные с проектированием продукта, и обсуждаются основы проектирования пресс-форм. В том же ключе в статье рассматриваются некоторые из основных дефектов, которые могут возникнуть в процессе производства, и способы их устранения.

Чтобы обеспечить наилучшее производство ПП-материалов и литья под давлением, разумно обратиться за советом к опытному поставщику. Опытный поставщик может предоставить рекомендации по наиболее подходящим литьям под давлением из ПП-пластика для функциональных требований вашего продукта и внешнего вида конечного продукта, гарантируя успешный проект.

Часто задаваемые вопросы – Литье полипропилена под давлением

В1. Каковы основные категории полипропиленовых поддонов для литья под давлением?

К ним относятся гомополипропилен (PP-H) для жесткости, статистический сополимер полипропилена (PP-R) для гибкости и блок-сополимер полипропилена (PP-B) для ударопрочности.

В2. Что следует сделать с полипропиленом перед формованием?

Полипропилен необходимо сушить при температуре 80-90°С не менее 2 часов до снижения влажности до уровня ниже 0,11ТП5Т. Достигается снижение качества формования во избежание образования некачественных изделий.

В3. Какие проблемы могут возникнуть при литье полипропилена под давлением?

Некоторые из наиболее распространенных дефектов — это утяжины, линии потока, проблемы с вентиляцией, деформация и неполное заполнение. Эти проблемы можно решить, отрегулировав толщину стенки, увеличив вентиляционную канавку, температуру формы и давление впрыска.