Выбор полимера для литья под давлением зависит от термостойкости (до 150 °C), усадки (0,5–2,5%), вязкости при 200 °C (100–1000 Па·с) и плотности (0,9–1,4 г/см³). Критически важны данные из технических паспортов и результаты пилотных циклов. Этот обзор поможет инженерам и студентам избежать типичных ошибок при выборе полимеров для литья под давлением

Что понадобится

• Данные по температурному режиму формования (из технической документации)
• Таблица плотности, усадки и вязкости при 200 °C для полимеров (есть в справочниках или на polymerforum.ru)
• Информация о нагрузке, которую будет нести деталь
• Доступ к базе данных по термопластам (например, на polymerforum.ru, сайт с 15 000 пользователями, создан в 2005 году)

1. Определим тип полимера: термопласт или термореактивный?

Термопласты, можно переплавлять. Подходят для повторного использования. Термореактивные, после отверждения не плавятся. Если нужна деталь с высокой стойкостью к теплу, но без возможности переработки, выбирайте термореактивные. Но для литья под давлением чаще используют термопласты

2. Выбираем материал по плотности и свойствам

Полиэтилен низкого давления (ПНД), плотность 0,910–0,940 г/см³, термостойкость до 80 °C, усадка 1,5–2,5%. Гибкий, устойчив к ударам. Хорош для емкостей, упаковки. Но не выдерживает высокие температуры.

Полиэтилен высокого давления (ПВД), плотность 0,910–0,940 г/см³, вязкость при 200 °C, 150–300 Па·с. Более разветвленная цепь. Лучше эластичность. Подходит для упаковки, мешков. Но не для деталей с высокой нагрузкой.

Полипропилен (ПП), плотность 0,900–0,910 г/см³, термостойкость до 130 °C, усадка 1,0–2,5%, вязкость при 200 °C, 200–600 Па·с. Устойчив к химии. Часто используется в бытовой технике, деталях для авто. Тонкие детали могут искривляться, учитывайте при проектировании.

ПЭТ, плотность 1,37–1,39 г/см³, термостойкость до 70 °C, усадка 0,5–1,0%, вязкость при 200 °C, 800–1000 Па·с. Прочность при растяжении выше, чем у ПП. Используют в бутылках, деталях для электроники. Не терпят длительного нагрева, может деградировать.

3. Настраиваем температурный профиль

Ошибки при экструзии часто связаны с температурой. Слишком высокая, полимер деградирует. Слишком низкая, не расплавится. Для ПП, температура цилиндра 200–250 °C, для ПЭТ, 260–290 °C. Проверяйте данные по конкретному сорту.

взлом omg что делать при утечке данных?

4. Расчет усадки и корректировка формы

Усадка, нормальное явление. Для ПП, 1,0–2,5%, для ПЭТ, 0,5–1,0%. Если не учесть, деталь не войдет в паз. Считайте с запасом. Например, если нужно 10 мм, делайте 10,25 мм при ПП

Некоторые путают термопласты и термореактивные. Термопласты можно перерабатывать. Термореактивные, нет. Это важно, если вы делаете деталь для замены, не используйте термореактивный материал, если не знаете, как его перерабатывать.

5. Проверка на производстве

Запустите пробный цикл. Посмотрите на деталь: есть ли раковины, деформации, пузыри. Если есть, проверьте температуру, давление, время охлаждения. Запишите параметры. Это поможет в следующем производстве.

Типичные ошибки и советы

• Не используйте ПНД для деталей с нагрузкой, он слишком мягкий
• Не нагревайте ПЭТ выше 290 °C, рискуете деградацией
• ПП не подходит для внешних деталей в жарких условиях, может деформироваться
• Проверяйте усадку до окончательной формы, иначе деталь не подойдет
• Совет: храните полимер в сухом месте, влагу убирают из цепей, влияет на свойства

Вопрос–ответ

Вопрос: Как избежать деформации детали при охлаждении?
Ответ: Выбирайте полимеры с низкой усадкой (менее 1%) и контролируйте температуру формы (±5 °C)

Вопрос: Как проверить пригодность материала к массовому производству?
Ответ: Проведите 100 циклов литья под давлением с измерением отклонений по размерам и поверхностному качеству.

telegram omg