Sprautumótunarferli fyrir gegnsætt plast

◆Einkenni dæmigerðs gagnsæs plasts

Gegnsætt plast og sprautumótareiginleikar þeirra

 

Með stöðugum framförum í efnisrannsóknum og þróun, er vaxandi fjöldi sjónrænna efna hentugur til að framleiða gagnsæjar vörur. Með því að taka sjónlinsur, mikið notaðar í sjónvörum með hágæða kröfur og flókna sprautumótunartækni, sem dæmi, eins og sýnt er á myndinni, er sprautumótunarefnið fyrir venjulegar plastlinsur oft valið vegna lágs kostnaðar, mikils framleiðsluhagkvæmni, sterkrar stöðugleika og mikillar sendingar. Samanborið við plasthráefni fyrir venjulegar plastlinsur eru kröfurnar um sprautumótunarefni fyrir myndgleraugu plastlinsur enn strangari. Ekki aðeins verður plasthráefnið að hafa eiginleika eins og mikið gagnsæi, góða vélræna eiginleika, sterkan stöðugleika og góðan flæði, heldur verður efnisvalið einnig að byggjast á sérstökum frammistöðueiginleikum eins og brotstuðul.

Algengt notað sprautumótunarefni til að mynda sjónplastlinsur eru meðal annars pólýmetýlmetakrýlat (PMMA), pólýkarbónat (PC) og hringlaga olefin fjölliður (COP). Meðal þeirra er -gagnsæi PMMA mikið notað í sprautumótun á plastlinsum. PMMA er ekki aðeins notað við framleiðslu á meðal-til-lítil nákvæmni stórum-plastlinsum í þvermál, svo sem eimsvalins linsur, Fresnel linsur, vörpun linsur og framljósalinsur fyrir bíla, heldur einnig í hár-nákvæmar plastlinsur, eins og geislaprentarlinsur, geislaprentarlinsur, myndavélarleslinsur og DVD-lesarlinsur fyrir farsíma. PMMA býr yfir miklum styrk og hörku, auk sjónrænna eiginleika eins og hátt Abbe-tala og lágt tvíbrot. Hins vegar býður PMMA enn upp á nokkrar áskoranir sem plasthráefni fyrir sjónlinsur. Til dæmis, við rakar aðstæður, veldur vatnsgleypni PMMA breytingum á brotstuðul plastlinsunnar, sem leiðir til rúmmálsstækkunar og breytinga á heildarbyggingarstærðum. Ennfremur er glerhitastig PMMA 100 gráður og hitaþol plastlinsa er tiltölulega lélegt, sem takmarkar verulega notkunarsvið PMMA.

 

Pólýkarbónat (PC) er almennt notað sjónrænt efni, mikið notað í framljóslinsur í bílum, geisla-dreifingarlinsur og aðrar sjónlinsur. PC hefur mikla gagnsæi, hitaþol, mikinn styrk og háan brotstuðul og er talið eitt af plastefnum með besta höggstyrkinn. Hins vegar hafa PC linsur enn verulega galla. Til dæmis er ljósteygjustuðull PC linsanna nokkrum sinnum hærri en PMMA, sem leiðir til áberandi tvíbrjótunaráhrifa sem hafa alvarleg áhrif á sjónmyndatökugæði plastlinsunnar. Ennfremur hefur PC efni mikinn rýrnunarhraða, sem gerir plastlinsur mjög næmar fyrir aflögun, með meiri aflögun en PMMA.

 

Cyclic olefin fjölliður (COPs) eru hring-fingurfjölliður sem eru tilbúnar með því að nota hringlaga olefín sem einliða. COPs búa yfir miklu gagnsæi, lágt rakastig, lágt tvíbrot og góða vinnsluhæfni. Ennfremur sýna COPs framúrskarandi umhverfisstöðugleika, haldast óbreytt í uppbyggingu jafnvel þegar þau gleypa raka, og eru oft notuð sem staðgengill fyrir PMMA í plasti. Hins vegar eru COPs mjög dýr, kosta um það bil tíu sinnum meira en PMMA. Notkun COPs sem innspýtingarefnis eykur verulega framleiðslukostnað plastlinsa.

Almennt séð sýna linsur úr PC umtalsverðan tvíbrot, sem gerir það erfitt að tryggja myndgæði. COP og PMMA bjóða upp á óviðjafnanlega kosti hvað varðar vélræna eiginleika og burðarstöðugleika. Hins vegar er COP mjög dýrt, eykur framleiðslukostnað og brýtur í bága við efnahagslegar meginreglur. PMMA er aftur á móti tiltölulega ódýrt og hefur mikið markaðsframboð, sem gerir það hentugt til að framleiða lítinn-kostnað og-hagkvæmar sjónrænar plastlinsur. Ennfremur er hægt að auka bræðslueiginleika PMMA með því að breyta innspýtingsmótunarferlisbreytum, sem gerir kleift að endurtaka yfirborðsformgerð sprautumótsins nákvæmlega.

Sprautumótunartækni fyrir gegnsætt plast

 

Vegna þess aðgagnsæ plastkrefjast mikillar ljósgjafar, yfirborðsgæði plastvara verður að vera strangt stjórnað. Gallar eins og lýti, svitahola, hvíttun, þoka, svartir blettir, aflitun og lélegur gljái eru óviðunandi. Þess vegna krefst allt innspýtingarferlið nákvæmrar athygli og strangar, jafnvel sérhæfðar, kröfur um hráefni, búnað, mót og jafnvel vöruhönnun.

Í öðru lagi, vegna hás bræðslumarks og lélegrar flæðisgetu gagnsæs plasts, eru fínstillingar á vinnslubreytum eins og hitastigi vélar, innspýtingarþrýstingur og innspýtingarhraði oft nauðsynlegar til að tryggja yfirborðsgæði. Þetta tryggir að mótið fyllist alveg án þess að mynda innri streitu sem gæti leitt til aflögunar vöru og sprungna. Eftirfarandi hluti greinir lykilatriði varðandi undirbúning hráefnis, kröfur um búnað og mót, sprautumótunarferli og meðhöndlun hráefnis.

Tæknileg lykilatriði fyrir sprautumótun

Undirbúningur og þurrkun hráefna

Þar sem jafnvel minnsta óhreinindi í plasti geta haft áhrif á gagnsæi vörunnar, er mikilvægt að halda þéttu innsigli meðan á geymslu, flutningi og fóðrun stendur til að tryggja að hráefnin séu alveg hrein. Sérstaklega getur nærvera raka í hráefnum valdið rýrnun við upphitun, þannig að ítarleg þurrkun er nauðsynleg. Við sprautumótun verður að nota þurrkara til fóðrunar. Það er líka mikilvægt að hafa í huga að loftið sem kemur inn í þurrkunarferlinu ætti helst að vera síað og rakalaust til að koma í veg fyrir mengun hráefna.

Þrif á tunnu, skrúfu og fylgihlutum

 

Til að koma í veg fyrir mengun hráefnis og uppsöfnun gamals efnis eða óhreininda í skrúfunni og fylgihlutum hennar, ætti að huga sérstaklega að því að koma í veg fyrir að gamalt efni með lélegan hitastöðugleika haldist. Fyrir og eftir notkun ætti að þrífa sprautumótunarvélina vandlega með skrúfuhreinsi til að tryggja að allir innspýtingarhlutir séu lausir við óhreinindi. Ef skrúfahreinsiefni er ekki til er hægt að nota PE eða PS plast til að þrífa skrúfuna. Meðan á tímabundnum stöðvun stendur, til að koma í veg fyrir niðurbrot af völdum langvarandi útsetningar hráefnisins fyrir háum hita, ætti að lækka hitastig þurrkara og tunnu. Ef framleidd er PC, PMMA eða önnur plastefni ætti að lækka tunnuhitastigið niður fyrir 160 gráður. Ennfremur, þegar PC er notað sem hráefni, ætti þurrkunarhitastigið að lækka niður fyrir 100 gráður.

Mál sem þarf að huga að í mótahönnun (þar á meðal vöruhönnun)

Til að koma í veg fyrir lélega plastmótun, yfirborðsgalla og rýrnun af völdum lélegs endurflæðis eða ójafnrar kælingar, ætti almennt að hafa eftirfarandi atriði í huga við hönnun mótsins.

Mál sem þarf að huga að í sprautumótunarferlum (þar á meðal kröfur um sprautumótunarvélar)

Önnur mál

 

Til að koma í veg fyrir versnun yfirborðsgæða ætti að nota myglulosunarefni sparlega við sprautumótun; magn endurunnar efnis ætti ekki að fara yfir 20%. Fyrir utan PET ættu allar vörur að gangast undir eftir-meðhöndlun til að létta innri streitu. PMMA ætti að þurrka í heitu lofti við 70–80 gráður í 4 klukkustundir; Tölvu ætti að hita í hreinu lofti, glýseríni, fljótandi paraffíni osfrv., við 110–135 gráður í smá tíma eftir vörunni, stundum þarf meira en 10 klst. PET verður að gangast undir tvíása teygjuferli til að ná góðum vélrænum eiginleikum.