สิ่งเหล่านี้สามารถฉีดขึ้นรูปได้หรือไม่? PTFE, PVC, ยาง, ซิลิโคน, โพลีโพรพีลีน, กรดโพลีแลคติคและโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต

การแนะนำ

การฉีดขึ้นรูปเป็นกระบวนการผลิตที่วัสดุหลอมเหลวถูกฉีดเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ภายใต้แรงดันสูงและอนุญาตให้เย็นและแข็งตัวให้เป็นรูปร่างที่ต้องการ รายงานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์ความเป็นไปได้และการพิจารณาเฉพาะของการฉีดขึ้นรูปสำหรับวัสดุอุตสาหกรรมทั่วไปเจ็ดชนิด: polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinyl chloride (PVC), ยาง, ซิลิโคน, polypropylene (pp), polylactic acid (PLA) ความเหมาะสมของการปั้นการฉีดขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ของวัสดุซึ่งกำหนดเงื่อนไขการประมวลผลที่จำเป็นและลักษณะส่วนที่ทำได้

ภาพรวม:

การฉีดขึ้นรูป PTFE

PTFE เป็นพอลิเมอร์ประสิทธิภาพสูงที่รู้จักกันดีในเรื่องความต้านทานทางเคมีที่ยอดเยี่ยมแรงเสียดทานต่ำและความเสถียรทางความร้อน โครงสร้างโมเลกุลที่เป็นเอกลักษณ์ของมันให้จุดหลอมเหลวสูงประมาณ 327 ° C (621 ° F) อย่างไรก็ตามแม้จะอยู่เหนือจุดหลอมเหลวของมัน PTFE ก็ไม่ไหลได้ง่ายเท่ากับเทอร์โมพลาสติกอื่น ๆ แต่กลายเป็นอีลาสโตเมอร์ยางและมีความไวต่อแรงเฉือนมากในสภาวะอสัณฐานของมันมีแนวโน้มที่จะละลายการแตกหัก PTFE ยังมีความหนืดละลายสูงมากและสามารถรักษารูปร่างดั้งเดิมในสถานะหลอมเหลวคล้ายกับเจลที่ไม่ไหล นอกจากนี้ PTFE ยังมีพื้นผิวที่ไม่ติด

เนื่องจากความหนืดหลอมเหลวสูงและไม่ไหลเวียนได้วิธีการฉีดแบบฉีดทั่วไปจึงไม่เหมาะสำหรับ PTFE PTFE ทำงานแตกต่างกันมากในสถานะหลอมเหลวมากกว่าเทอร์โมพลาสติคทั่วไปซึ่งลดลงของความหนืดเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นทำให้ง่ายต่อการฉีด ในทางตรงกันข้ามความหนืดสูงของ PTFE และสถานะเหมือนเจลหมายความว่าความดันเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะทำให้มันไหลเข้าสู่โพรงแม่พิมพ์ที่ซับซ้อนในอุปกรณ์ทั่วไป PTFE ยังมีอัตราการขยายตัวทางความร้อนสูงและการนำความร้อนที่ไม่ดีซึ่งอาจทำให้เกิดการหดตัว 2-5% และการแปรปรวนส่วนหนึ่งหากไม่ได้ควบคุมอย่างเหมาะสมในระหว่างกระบวนการขึ้นรูป นอกจากนี้ PTFE ต้องการแรงกดดันการฉีดสูงมาก (มากกว่า 10,000 psi) และมีแนวโน้มที่จะเกิดความเสียหายในระหว่างการลดทอนเนื่องจากพลังงานพื้นผิวสูงต้องใช้การจัดการอย่างระมัดระวังและการออกแบบแม่พิมพ์พิเศษ ชิ้นส่วน PTFE มักจะต้องมีการประมวลผลเพิ่มเติมเช่นการหลอมหรือการตัดเฉือนและการเกิดปฏิกิริยาสูงของ PTFE ที่มีวัสดุแม่พิมพ์อาจส่งผลให้อายุการใช้งานของแม่พิมพ์สั้นลงซึ่งต้องการการบำรุงรักษาบ่อยครั้งหรือการเปลี่ยนอุปกรณ์พิเศษ

แม้จะมีความท้าทายเหล่านี้ PTFE ยังสามารถหล่อขึ้นรูปโดยใช้เทคนิคพิเศษบางอย่าง ปัจจุบันการปั้นเป็นกระบวนการขึ้นรูป PTFE ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการเติมผง PTFE ลงในแม่พิมพ์อย่างสม่ำเสมอแล้วบีบอัดที่ความดัน 10 ถึง 100 MPa ที่อุณหภูมิห้อง วัสดุที่ถูกบีบอัดจะถูกเผาที่อุณหภูมิ 360 ° C ถึง 380 ° C (680 ° F ถึง 716 ° F) เพื่อเชื่อมต่ออนุภาคเข้าด้วยกัน ขึ้นอยู่กับความต้องการที่แตกต่างกันกดการปั้นสามารถแบ่งออกเป็นแม่พิมพ์กดธรรมดาการอัดขึ้นรูปอัตโนมัติและการกดแบบ isostatic ** การปั้นแบบพุช (การอัดขึ้นรูปวาง) ** เป็นอีกวิธีหนึ่งซึ่งเรซิ่นที่ผ่านการคัดกรองตาข่าย 20-30 ตัวผสมกับสารเติมแต่งอินทรีย์ลงในการวางไว้ล่วงหน้ากดลงในบิลเล็ตแล้วอัดในการกดกดและในที่สุดก็แห้งและเผา สกรูอัดรีดใช้การออกแบบเครื่องอัดรีดพิเศษซึ่งสกรูส่วนใหญ่เล่นบทบาทการลำเลียงและผลักดันการเผาและเย็นผง PTFE ผ่านหัวตาย การกด Isostatic คือการเติมผง PTFE ระหว่างแม่พิมพ์และแม่พิมพ์ยืดหยุ่นจากนั้นกดผงจากทุกทิศทางโดยความดันของเหลวเพื่อให้รวมกันซึ่งเหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างที่ซับซ้อน เป็นที่น่าสังเกตว่า Kingstar Mold อ้างว่าสามารถทำการขึ้นรูป PTFE ได้ แต่พวกเขาเน้นว่าสิ่งนี้ต้องใช้อุปกรณ์และเทคโนโลยีพิเศษเช่นการใช้ผงละเอียดหรือ PTFE แบบละเอียดและอาจเกี่ยวข้องกับการอัดขึ้นรูปหรือการอัดขึ้นรูปลูกสูบก่อนฉีด สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าแม้ว่าจะมีปัญหาโดยธรรมชาติในการประมวลผล PTFE โดยตรงโดยใช้กระบวนการฉีดขึ้นรูปแบบดั้งเดิม แต่ระดับ "การฉีดขึ้นรูป" อาจทำได้ผ่านวิธีการที่ได้รับการปรับปรุงเช่นการฉีด preforming หรือวัสดุ PTFE ที่กำหนดพิเศษ

ชิ้นส่วนแม่พิมพ์ PTFE นั้นใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานที่ต้องการความต้านทานทางเคมีที่ยอดเยี่ยมแรงเสียดทานต่ำและความเสถียรทางความร้อนสูงเช่นซีลปะเก็นและฉนวนไฟฟ้า เนื่องจากความต้านทานทางเคมีที่ยอดเยี่ยม PTFE จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมี ความเสถียรของอุณหภูมิสูงทำให้มันขาดไม่ได้ในบางส่วนที่ต้องใช้ความทนทานภายใต้สภาวะที่รุนแรงในภาคการบินและอวกาศและยานยนต์ แรงเสียดทานต่ำของ PTFE ทำให้เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการการเคลื่อนไหวที่ราบรื่นและการสึกหรอน้อยที่สุดเช่นตลับลูกปืนซีลและปะเก็น เนื่องจากความเข้ากันได้ทางชีวภาพ PTFE ยังเหมาะสำหรับการใช้งานทางการแพทย์

การฉีดขึ้นรูป Polyvinyl Chloride (PVC)

Polyvinyl Chloride (PVC) เป็นเทอร์โมพลาสติกอเนกประสงค์ที่สามารถผลิตชิ้นส่วนที่หลากหลายผ่านกระบวนการฉีดขึ้นรูป พีวีซีไม่ใช่การควบคุมด้วยรังสีและมีความต้านทานทางเคมีที่ดี มันสามารถแบ่งออกเป็นพีวีซีที่แข็งและพีวีซีอ่อนและพีวีซีที่อ่อนนุ่มนั้นมีความยืดหยุ่นมากขึ้นโดยการเพิ่มพลาสติก PVC มักจะจัดหาในรูปแบบเม็ดหรือผงและจำเป็นต้องละลายก่อนการประมวลผล กระบวนการฉีดขึ้นรูปที่เกี่ยวข้องกับการฉีด PVC หลอมเหลวลงในโพรงแม่พิมพ์ภายใต้แรงดันสูงจากนั้นทำความเย็นและทำให้มันแข็งเป็นรูปร่างที่ต้องการ อุณหภูมิหลอมเหลวทั่วไปอยู่ระหว่าง 160-190 ° C และไม่ควรเกิน 200 ° C อุณหภูมิแม่พิมพ์มักจะเก็บไว้ที่ 20-70 ° C ความดันฉีดควรสูงกว่า 90MPa และความดันที่ถืออยู่มักจะอยู่ระหว่าง 60-80MPa เพื่อหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องของพื้นผิวมักจะใช้ความเร็วในการฉีดปานกลาง พีวีซีมีการหดตัวค่อนข้างต่ำ 0.2% ถึง 0.6% แต่การหดตัวที่ไม่สม่ำเสมอในระหว่างการระบายความร้อนอาจทำให้เกิดการแปรปรวน เพื่อให้แน่ใจว่าการลดทอนของชิ้นส่วนที่ราบรื่นแนะนำให้มีการร่างมุมร่าง 0.5% ถึง 1% ในการออกแบบชิ้นส่วนพีวีซี

การฉีดขึ้นรูป PVC มีข้อดีหลายประการรวมถึงความคุ้มค่าที่มีประสิทธิภาพสูง เมื่อเทียบกับพลาสติกพิเศษอื่น ๆ และการผสมพอลิเมอร์พีวีซีเป็นวัสดุการฉีดขึ้นรูปทั่วไปที่มีราคาต่ำกว่า มันมีความต้านทานทางเคมีที่ดีต่อกรดฐานเกลือไขมันและแอลกอฮอล์จำนวนมากและเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดี พีวีซียังเป็นสารหน่วงไฟและที่กันน้ำและทนทานได้ง่ายต่อสีและรีไซเคิล อย่างไรก็ตามพีวีซียังมีข้อเสียบางอย่าง มันมีความเสถียรทางความร้อนที่ไม่ดีเริ่มลดลงมากกว่า 60 ° C และสลายตัวเป็นผลพลอยได้ที่เป็นอันตรายเมื่อร้อนเกินไปเช่นกรดไฮโดรคลอริก (HCl) ซึ่งมีการกัดกร่อนอย่างมาก พีวีซียังมีอุณหภูมิการบิดเบือนความร้อนค่อนข้างต่ำการเปลี่ยนรูปภายใต้โหลดสูงกว่า 82 ° C และสูญเสียความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงขึ้น นอกจากนี้พีวีซีอาจสึกหรอเมื่อสัมผัสกับกรดออกซิไดซ์

การปั้นการฉีดพีวีซีถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในสาขาต่าง ๆ เช่นการผลิตท่ออุปกรณ์และตัวเรือน แอพพลิเคชั่นทั่วไปอื่น ๆ ได้แก่ อะแดปเตอร์ชิ้นส่วน RV ที่อยู่อาศัยคอมพิวเตอร์และส่วนประกอบและประตูหน้าต่างและตัวเรือนเครื่องในสนามก่อสร้าง (PVC แข็ง) Soft PVC ส่วนใหญ่ใช้เพื่อทำสายสวนทางการแพทย์การตกแต่งภายในรถยนต์และท่อสวน ในอุตสาหกรรมยานยนต์การปั้นการฉีดพีวีซีใช้ในการทำชิ้นส่วนเช่นแดชบอร์ดแผงควบคุมภายในและแถบปิดผนึก ของใช้ในครัวเรือนหลายรายการเช่นภาชนะและชิ้นส่วนเฟอร์นิเจอร์ (ไม่รวมแว่นตาดื่มและอ่างล้างหน้าที่สัมผัสโดยตรงกับร่างกายมนุษย์) สามารถทำได้โดยใช้การฉีดแบบฉีดพีวีซี พีวีซียังใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาอิเล็กทรอนิกส์การแพทย์และอุตสาหกรรม แอพพลิเคชั่นอื่น ๆ ได้แก่ ของเล่นท่อแสดงการตกแต่งและฉลาก

การฉีดขึ้นรูปยาง

การปั้นการฉีดยางเป็นกระบวนการที่ยางที่ไม่ได้รับการฉีดเข้าไปในโพรงแม่เหล็กโลหะจากนั้นวัลคาไนซ์ (หาย) ภายใต้ความร้อนและความดันเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่ใช้งานได้ วิธีนี้ใช้ได้กับยางธรรมชาติและแบบสังเคราะห์ กระบวนการฉีดขึ้นรูปยางทั่วไปเกี่ยวข้องกับการให้อาหารยางที่ไม่ได้รับการฉีดเข้าไปในเครื่องฉีดขึ้นรูปให้ความร้อนเพื่อให้เป็นของเหลวในสถานะเจลจากนั้นฉีดเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ผ่านนักวิ่งและประตู

การฉีดขึ้นรูปมีข้อได้เปรียบที่สำคัญหลายประการเกี่ยวกับวิธีการขึ้นรูปยางแบบดั้งเดิมเช่นการขึ้นรูปการบีบอัดและการปั้นการถ่ายโอน มันสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีความแม่นยำสูงขึ้นและมีความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดมากขึ้นและช่วยให้การออกแบบรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนและละเอียดอ่อนมากขึ้น วงจรการผลิตของการฉีดขึ้นรูปโดยทั่วไปจะสั้นกว่าและในหลายกรณีไม่จำเป็นต้องใช้การผสมล่วงหน้าซึ่งจะช่วยลดขยะและแฟลช นอกจากนี้การปั้นการฉีดสามารถรองรับความแข็งของยางที่หลากหลาย (ความแข็งของชายฝั่ง) และสามารถทำให้การไหลของวัสดุและการเติมเชื้อราได้ดีขึ้น กระบวนการนี้ยังมีศักยภาพในการทำงานอัตโนมัติซึ่งช่วยลดต้นทุนแรงงานและสามารถทำให้พื้นผิวสำเร็จได้ดีขึ้น เนื่องจากความเร็วและความแม่นยำของมันการขึ้นรูปฉีดจึงเหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนยางและความสามารถในการผลิตชิ้นส่วนที่เกินขนาด (การยึดติดของยางกับโลหะ)

มียางธรรมชาติและสังเคราะห์หลากหลายชนิดที่เหมาะสมสำหรับการฉีดขึ้นรูป ยางธรรมชาติมีความต้านทานแรงดึงสูงรวมถึงความเสียดทานและคุณสมบัติการสึกหรอที่ดี อย่างไรก็ตามเนื่องจากความหนืดสูงและความไวต่ออุณหภูมิการฉีดขึ้นรูปของยางธรรมชาติต้องใช้เทคนิคเฉพาะ มียางสังเคราะห์หลายชนิดที่แตกต่างกันแต่ละชนิดมีคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ที่เหมาะสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน ยางไนไตรล์ (NBR) มีความต้านทานต่อน้ำมันตัวทำละลายน้ำและรอยขีดข่วน ยางโมโนเมอร์เอทิลีน-โพรพิลีน-ไดเอน (EPDM) มีความต้านทานต่อแสงโอโซนและความร้อนทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานกลางแจ้ง Neoprene ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายและมีไฟ, สภาพอากาศ, อุณหภูมิและความต้านทานการสึกหรอ ยางซิลิโคนมีความต้านทานความร้อนที่ยอดเยี่ยมความยืดหยุ่นของอุณหภูมิสูงและต่ำและความเข้ากันได้ทางชีวภาพ (ซึ่งจะกล่าวถึงในรายละเอียดในส่วนซิลิโคน) ยางฟลูออโรซิลิโคนมีความต้านทานต่อเชื้อเพลิงสารเคมีและน้ำมันที่ดีเยี่ยม เทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์ (TPES) รวมคุณสมบัติของพลาสติกและยางไหลได้ง่ายเมื่อถูกความร้อนและสามารถนำกลับมาใช้ใหม่รวมถึง TPR, TPU และ TPV ยางไนไตรล์ไฮโดรเจน (HNBR) มีความต้านทานสูงต่อน้ำมันที่ใช้ปิโตรเลียมและใช้กันอย่างแพร่หลายในสนามยานยนต์ ยางบิวทิลมีการซึมผ่านของก๊าซและความชื้นต่ำและเหมาะสำหรับระบบก๊าซสูญญากาศและความดันสูง ยาง Styrene-Butadiene (SBR) เป็นยางสังเคราะห์ทั่วไปที่มีความต้านทานการสึกหรอที่ดี ยางไอโซพรีนเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดหากสีมีความสำคัญ Fluororubber (Viton/FKM) มีความร้อนและความต้านทานทางเคมีที่ยอดเยี่ยมและเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

การปั้นการฉีดยางนั้นใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่นการผลิตซีลปะเก็นโอริงปลั๊กยางและท่อ ในอุตสาหกรรมยานยนต์มันถูกใช้ในการผลิตการส่งสัญญาณชิ้นส่วนเครื่องยนต์วาล์วการอัดรีดรวมถึงแผงหน้าปัดแผงตกแต่งภายในและซีล อุตสาหกรรมการป้องกันใช้การฉีดยาฉีดยางเพื่อผลิตชิ้นส่วนอาวุธชิ้นส่วนที่มีการช็อกและการลดเสียงรบกวนและแมวน้ำ ในการขนส่งมวลใช้สำหรับเบรกระบบพวงมาลัยท่อฉนวนกันความร้อนและชิ้นส่วนเครื่องยนต์ นอกจากนี้ยังใช้การปั้นการฉีดยางเพื่อทำเครื่องใช้ในครัวเรือนส่วนประกอบไฟฟ้าส่วนประกอบของอาคาร (เช่นโช้คอัพและปะเก็นปิดผนึก) อุปกรณ์ทางการแพทย์และที่จับยางบนอุปกรณ์และเครื่องมือในครัว ในการแปรรูปอาหารและการผลิตยางธรรมชาติมักใช้ในการผลิตโช้คอัพในสายการผลิต เนื่องจากความต้านทานการสึกหรอยางธรรมชาติมักใช้ในอุตสาหกรรมรถไฟและการป้องกันและได้รับการรับรองนิวเคลียร์ ความต้านทานการสึกหรอยังทำให้เหมาะสำหรับการกระแทกความเร็วในอุตสาหกรรมการขนส่ง

ปั้นการฉีดซิลิโคน

การปั้นการฉีดซิลิโคนส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสองประเภท: การฉีดยาฉีดยางซิลิโคนของเหลว (LSR) และยางที่มีความสม่ำเสมอ (HCR หรือที่รู้จักกันในชื่อการฉีดยางซิลิโคนของแข็ง) LSR เป็นยางซิลิโคนที่ได้รับการรักษาด้วยทองคำขาวต่ำซึ่งต้องใช้ถังเย็นและแม่พิมพ์ที่ร้อน มันเป็นระบบสององค์ประกอบที่ส่วนประกอบ A และ B ผสมก่อนฉีด HCR มีความหนืดสูงกว่ามักจะหายไปด้วยเปอร์ออกไซด์ต้องใช้กระบอกสูบและเชื้อราที่อุ่นและมีเวลารักษานานขึ้น HCR ถูกจัดหาให้เป็นสารประกอบที่ผสมล่วงหน้าหรือเป็นส่วนประกอบพื้นฐานที่ต้องผสม

กระบวนการฉีดขึ้นรูป LSR เกี่ยวข้องกับการวัดส่วนประกอบของเหลวสองส่วน (ซิลิโคนฐานและตัวเร่งปฏิกิริยา) ด้วยกัน (มักจะเพิ่มเม็ดสี) และให้อาหารพวกเขาลงในถังฉีดเย็น ส่วนผสมจะถูกฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์ความร้อน (โดยปกติจะเป็น 150-200 ° C หรือ 275-390 ° F) ซึ่งการเกิดวัลคาไนเซชั่นอย่างรวดเร็ว รอบการผลิต LSR นั้นสั้นมากโดยทั่วไป 30 วินาทีถึง 2 นาที กระบวนการมักจะเป็นไปโดยอัตโนมัติผลิตแฟลชน้อยที่สุด ("Flashless" เทคโนโลยี) และมักจะใช้ระบบ demolding อัตโนมัติ ในทางตรงกันข้ามกระบวนการฉีดขึ้นรูป HCR เกี่ยวข้องกับการป้อนยางซิลิโคนของแข็ง (ในบล็อก, แถบหรือส่วนผสม) ลงในถังฉีดอุ่น สิ่งนี้จะถูกฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์ที่ร้อน (150-200 ° C หรือ 302-392 ° F) สำหรับการหลอมเหลว HCR มีรอบการรักษานานกว่า LSR มักจะต้องใช้การโหลดด้วยตนเองและการลดระดับและมีแนวโน้มที่จะแฟลชต้องตัดแต่ง การฉีดขึ้นรูป LSR มีข้อได้เปรียบมากมายรวมถึงความแม่นยำสูงความสามารถในการผลิตการออกแบบที่ซับซ้อนความเหมาะสมสำหรับการผลิตปริมาณสูงคุณภาพที่สอดคล้องกันรอบการผลิตที่รวดเร็วของเสียจากวัสดุต่ำความเข้ากันได้ทางชีวภาพความร้อนและสารเคมีที่ดี ข้อเสียของมันคือเครื่องมือเริ่มต้นที่สูงขึ้นและค่าใช้จ่ายอุปกรณ์พิเศษและความต้องการความเชี่ยวชาญ การปั้นการฉีด HCR มีข้อดีในการใช้งานบางอย่างที่ต้องใช้ความทนทานและความเหนียวมีค่าใช้จ่ายอุปกรณ์ต่ำกว่าเครื่องมือการฉีดขึ้นรูป LSR สามารถผสมกับสารเติมแต่งเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดที่ไม่ซ้ำกันและเหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์หล่อขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตาม HCR มีความหนืดที่สูงขึ้นและยากต่อการจัดการมักจะต้องใช้วิธีการถ่ายโอนการถ่ายโอนแรงงานและการบีบอัดสำหรับการผลิตแบทช์ขนาดเล็กมีวัฏจักรการรักษาช้ากว่า LSR วัสดุของเสียส่งผลให้ต้นทุนแรงงานสูงขึ้น LSR มักใช้ในผลิตภัณฑ์ที่ต้องการความแม่นยำและคุณภาพสูงเช่นอุปกรณ์การแพทย์ (ซีล, ไดอะแฟรม, ตัวเชื่อมต่อ, หัวนมเด็ก, สายสวน, วาล์ว), ชิ้นส่วนยานยนต์ (แมวน้ำ, ปะเก็น, ตัวเชื่อมต่อไฟฟ้า), ผลิตภัณฑ์สำหรับผู้บริโภค HCR มักใช้สำหรับการอัดขึ้นรูปและท่ออัดรีด ผู้ผลิตอุปกรณ์การแพทย์ใช้ HCR ในการทำ shunts ที่ฝัง, ปลอกตะกั่วเครื่องกระตุ้นหัวใจ, ไดอะแฟรมปั๊มและสายสวน

การฉีดขึ้นรูป Polypropylene (PP)

Polypropylene (PP) เป็นพอลิเมอร์เทอร์โมพลาสติกที่ทำโดยโพรพิลีนโมโนเมอร์โพรพิลีน กระบวนการฉีดขึ้นรูป PP เกี่ยวข้องกับการละลาย PP (โดยปกติระหว่าง 232-260 ° C หรือ 450-500 ° F แต่สามารถอยู่ระหว่าง 220-280 ° C หรือ 428-536 ° F) และฉีดลงในแม่พิมพ์ (อุณหภูมิ 20-80 ° C หรือ 68-176 ° F, 50 ° C ความหนืดหลอมเหลวต่ำของ PP ช่วยให้สามารถไหลลงสู่แม่พิมพ์ได้อย่างราบรื่น จากนั้นจะถูกทำให้เย็นลงแข็งตัวและพุ่งออกมา

PP มีคุณสมบัติสำคัญหลายประการที่ทำให้เหมาะสำหรับการฉีดขึ้นรูปรวมถึงต้นทุนต่ำและความพร้อมใช้งานความแข็งแรงของการดัดงอสูงและความต้านทานต่อแรงกระแทกความต้านทานทางเคมีที่ดีต่อกรดและฐานค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ (พื้นผิวเรียบ) ฉนวนไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมความต้านทานต่อการดูดซับความชื้น การฉีดขึ้นรูป PP นั้นมีประสิทธิภาพในราคาเหมาะสำหรับการผลิตในปริมาณมาก, อเนกประสงค์, ความปลอดภัยอาหาร (ฟรี BPA) และรีไซเคิลได้ อย่างไรก็ตาม PP ยังมีข้อเสียบางประการเช่นความไวต่อการย่อยสลายของรังสียูวีและการเกิดออกซิเดชันค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนสูงซึ่ง จำกัด การใช้งานในการใช้งานที่อุณหภูมิสูงการยึดเกาะที่ไม่ดี การหดตัวค่อนข้างสูง (1.8-2.5%)

การฉีดขึ้นรูป PP ใช้กันอย่างแพร่หลายในบรรจุภัณฑ์อาหารและภาชนะบรรจุ (เช่นโยเกิร์ตและภาชนะบรรจุเนย) ชิ้นส่วนพลาสติกสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ (การตกแต่งภายใน, ประตูกล่องถุงมือ, เรือนกระจก), บานพับ (ซอสมะเขือเทศ, ภาชนะบรรจุที่ใช้แล้ว เครื่องใช้ (ตู้เย็น, เครื่องปั่น, เครื่องเป่าผม, เครื่องตัดหญ้า), ท่อ (อุตสาหกรรมและในประเทศ), เช่นเดียวกับเฟอร์นิเจอร์, เชือก, เทป, พรม, อุปกรณ์แคมป์ปิ้ง, เส้นใหญ่และเบาะ เงื่อนไขกระบวนการทั่วไปสำหรับการฉีดขึ้นรูป PP รวมถึงอุณหภูมิหลอมละลาย 220-280 ° C (428-536 ° F) อุณหภูมิแม่พิมพ์ 20-80 ° C (68-176 ° F), 50 ° C (122 ° F) ที่สูงขึ้น อุณหภูมิอุณหภูมิความเย็นอยู่ที่ประมาณ 54 ° C (129 ° F) เพื่อป้องกันการเสียรูปในระหว่างการขับออกและอัตราการหดตัว 1-3% หรือ 1.8-2.5% (การหดตัวสามารถลดลงได้โดยการเพิ่มฟิลเลอร์)

ควรพิจารณาปัจจัยต่อไปนี้ในการออกแบบแม่พิมพ์สำหรับการฉีดขึ้นรูป PP: แนะนำนักวิ่งและประตูเต็มวงกลม (เส้นผ่านศูนย์กลางนักวิ่งเย็น 4-7 มม.) สามารถใช้ประตูได้ทุกประเภท โดยทั่วไปแล้วเส้นผ่านศูนย์กลางประตูของพินจุดจะอยู่ที่ 1-1.5 มม. (ลงไป 0.7 มม.) และประตูด้านข้างอย่างน้อยครึ่งหนึ่งของความหนาของผนังลึกและความหนาของผนังสองเท่า แม่พิมพ์ Hot Runner สามารถใช้โดยตรง บ่อเย็นควรได้รับการออกแบบที่จุดแตกแขนงของนักวิ่งและตำแหน่งประตูเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งก่อนที่แกนแนวตั้ง

การฉีดขึ้นรูปกรด polylactic (PLA)

Polylactic acid (PLA) เป็นโพลีเอสเตอร์เทอร์โมพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่ได้จากทรัพยากรทดแทนเช่นแป้งข้าวโพดหรืออ้อย PLA สามารถฉีดขึ้นรูปในรูปแบบอสัณฐานหรือผลึกได้โดยการปรับสภาพการขึ้นรูป เนื่องจาก PLA เป็นพลังงานความร้อนจึงต้องแห้งอย่างระมัดระวังก่อนการขึ้นรูป (ความชื้นทำให้เกิดการสลายตัว) ขอแนะนำให้ปริมาณความชื้นน้อยกว่า 0.025% เงื่อนไขการอบแห้งคือ: 2-3 ชั่วโมงที่ 80 ° C พร้อมอากาศที่ -40 ° C จุดน้ำค้างหรือ 2-3 ชั่วโมงที่ 80 ° C ภายใต้สุญญากาศ PLA โดยทั่วไปมีอุณหภูมิละลายต่ำกว่าพลาสติกการฉีดขึ้นรูปอื่น ๆ ที่ใช้กันทั่วไปซึ่งโดยทั่วไประหว่าง 150-160 ° C (302-320 ° F) แต่ช่วงที่แนะนำคือ 180-220 ° C (356-428 ° F) อุณหภูมิของแม่พิมพ์มีผลต่อความเป็นผลึก: PLA amorphous ต้องการอุณหภูมิของเชื้อราต่ำกว่า 24 ° C (75 ° F) ในขณะที่ PLA ผลึกต้องใช้อุณหภูมิของเชื้อราที่สูงกว่า 82 ° C (180 ° F) โดยเฉพาะประมาณ 105 ° C (220 ° F) สัณฐานวิทยาผลึกช่วยเพิ่มความต้านทานความร้อน PLA โดยทั่วไปต้องใช้เวลาเย็นนานขึ้นเนื่องจากอัตราการตกผลึกช้าลง ความหนืดสูงของ PLA ต้องใช้แรงกดดันจากการฉีดที่สูงขึ้น คุณสมบัติหลักของ PLA ได้แก่ ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพและความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมความปลอดภัยของอาหาร (เกรดบางอย่าง) (โดยทั่วไปแล้วองค์การอาหารและยาของสหรัฐอเมริกาได้รับการยกย่องว่าปลอดภัย (GRAS) สำหรับการใช้งานบรรจุภัณฑ์อาหารทั้งหมด) คุณสมบัติเชิงกลและเคมีกายภาพที่ดีพื้นผิวมันวาวและเรียบ อย่างไรก็ตามความต้านทานความร้อนของ PLA นั้นต่ำกว่าพลาสติกอื่น ๆ (PLA อสัณฐานเริ่มอ่อนตัวลงสูงกว่า 55 ° C) และการตกผลึกสามารถปรับปรุงความต้านทานความร้อนได้ถึงจุดหลอมเหลว 155 ° C PLA มีความแข็งแรงค่อนข้างต่ำและอาจเป็นเรื่องยากที่จะใช้เครื่องและบางครั้งก็เปราะ

เงื่อนไขการประมวลผลที่แนะนำสำหรับการขึ้นรูปการฉีด PLA รวมถึงอุณหภูมิหลอมละลาย 180-220 ° C (356-428 ° F) และอุณหภูมิของเชื้อราต่ำกว่า 24 ° C (75 ° F) สำหรับ PLA amorphous และสูงกว่า 82 ° C (180 ° F) ประมาณ 105 ° C (220 ° F) PLA จะต้องแห้งให้มีความชื้นน้อยกว่า 0.025% ก่อนการขึ้นรูป มักจะใช้แรงดันย้อนกลับ 10-30% เวลาทำความเย็นมักจะนานขึ้นเนื่องจากการตกผลึกช้า

การออกแบบแม่พิมพ์สำหรับการขึ้นรูป PLA ต้องใช้ระบบนักวิ่งร้อนแรงเฉือนต่ำและไม่มีมุมเพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพของวัสดุ การระบายอากาศที่ดีเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากความหนืดสูงของ PLA ขอแนะนำให้เริ่มต้นด้วยการระบายออกน้อยที่สุดและค่อยๆเพิ่มขึ้นตามต้องการ ความยาวของบาร์เรลควรมีขนาดอย่างน้อย 3-5 เท่าและอัตราส่วนสกรูควรมีอย่างน้อย 20: 1

การประยุกต์ใช้ทั่วไปสำหรับการปั้นการฉีด PLA ได้แก่ บรรจุภัณฑ์อาหาร (ภาชนะบรรจุกล่องอาหารจานด่วน), เครื่องใช้สูชแบบใช้แล้วทิ้ง, nonwovens (อุตสาหกรรม, การแพทย์, สุขาภิบาล, กลางแจ้ง, ผ้าเต็นท์, เสื่อปูพื้น), เย็บแผลผ่าตัด

การฉีดขึ้นรูป polyethylene terephthalate (PET)

Polyethylene terephthalate (PET) เป็นโพลีเอสเตอร์เทอร์โมพลาสติกที่สามารถประมวลผลได้โดยการฉีดขึ้นรูป PET มีจุดหลอมเหลวสูงโดยมีจุดหลอมเหลวของสัตว์เลี้ยงที่ไม่ได้รับการเสริมกำลัง 265-280 ° C (509-536 ° F) และจุดหลอมเหลวของ PET เสริมเส้นใยแก้วคือ 275-290 ° C (527-554 ° F) อุณหภูมิของแม่พิมพ์ฉีดมักจะ 80-120 ° C (176-248 ° F) สัตว์เลี้ยงมีความไวต่อความชื้นและต้องแห้งอย่างทั่วถึงก่อนการผลิต ขอแนะนำให้แห้งที่ 120-165 ° C เป็นเวลา 4 ชั่วโมงเพื่อให้ความชื้นต่ำกว่า 0.02% เนื่องจาก PET มีเวลาเสถียรสั้น ๆ หลังจากการหลอมละลายและอุณหภูมิหลอมเหลวสูงระบบฉีดที่มีการควบคุมอุณหภูมิแบบหลายขั้นตอนและการสร้างความร้อนที่มีแรงบันดาลใจด้วยตนเองน้อยลงในระหว่างการพลาสติกเป็นสิ่งจำเป็น แม่พิมพ์นักวิ่งร้อนมักจะใช้สำหรับการปั้น pef preforms ความเร็วในการฉีดอย่างรวดเร็วมักจะต้องใช้เพื่อป้องกันการแข็งตัวก่อนวัยอันควรในระหว่างการฉีด

คุณสมบัติหลักของ PET รวมถึงความแข็งแรงและความทนทานสูงน้ำหนักเบาใสตามธรรมชาติด้วยพื้นผิวมันวาวสูงความต้านทานต่อความชื้นแอลกอฮอล์และตัวทำละลายเสถียรภาพมิติที่ดีความต้านทานแรงกระแทกคุณสมบัติฉนวนไฟฟ้าที่ดี

การพิจารณากระบวนการสำหรับการฉีดขึ้นรูปสัตว์เลี้ยงรวมถึงความสำคัญของการอบแห้งอย่างละเอียดเพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพของน้ำหนักโมเลกุลและผลิตภัณฑ์ที่มีสีเปราะ อุณหภูมิละลายจะต้องมีการควบคุมอย่างแม่นยำ (270-295 ° C สำหรับประเภทที่ไม่ได้รับการเสริมแรงและ 290-315 ° C สำหรับประเภทเสริมเส้นใยแก้ว) การออกแบบแม่พิมพ์ควรใช้นักวิ่งร้อนกับเครื่องป้องกันความร้อน (หนาประมาณ 12 มม.) จำเป็นต้องมีการระบายอากาศที่เพียงพอในแม่พิมพ์ (ความลึกของการระบายอากาศไม่เกิน 0.03 มม.) เพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปหรือการแตกร้าวในท้องถิ่น ควรเปิดประตูในส่วนที่หนาของผลิตภัณฑ์ PET เพื่อหลีกเลี่ยงความต้านทานการไหลมากเกินไปและการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วเกินไป ทิศทางประตูส่งผลกระทบต่อการไหลของการละลาย ขอแนะนำให้ลดแรงดันหลังส่วนล่างเพื่อลดการสึกหรอ เวลาที่อยู่อาศัยของ PET ที่อุณหภูมิสูงควรลดลงเพื่อป้องกันการย่อยสลายของน้ำหนักโมเลกุล

การใช้งานทั่วไปสำหรับการฉีดยาฉีดสัตว์เลี้ยง ได้แก่ ภาชนะบรรจุเครื่องดื่ม (น้ำอัดลมน้ำน้ำผลไม้) บรรจุภัณฑ์อาหาร (น้ำสลัดเนยถั่ว, น้ำมันปรุงอาหาร), ภาชนะบรรจุสุขภาพและความงาม (น้ำยาบ้วนปาก, แชมพู, สบู่มือของเหลว) ตัวสะท้อนแสงไฟหน้าชิ้นส่วนโครงสร้าง) ชิ้นส่วนพลาสติกในอิเล็กทรอนิกส์การห่อหุ้มด้วยไฟฟ้าหรือฉนวนกันความร้อนขั้วต่อไฟฟ้าเครื่องใช้ในครัวเรือนและขวดและขวดแข็งสำหรับบรรจุภัณฑ์เครื่องสำอาง