Polipropilena (PP)
proses pencetakan injeksi
PP biasa disebut dengan polipropilena, karena sifat anti pecahnya yang baik, maka disebut juga "100% plastik". PP adalah termoplastik semi transparan, semi kristal dengan kekuatan tinggi, insulasi yang baik, penyerapan air rendah, suhu distorsi panas tinggi, kepadatan rendah, dan kristalinitas tinggi. Pengisi yang dimodifikasi biasanya mencakup serat kaca, pengisi mineral, dan karet termoplastik.
Fluiditas PP untuk tujuan yang berbeda sangat berbeda, dan PP laju aliran umumnya digunakan berada di antara ABS dan PC.
1. Pengolahan plastik
PP murni berwarna putih gading bening dan dapat diwarnai dalam berbagai warna. Untuk pencelupan PP, hanya masterbatch warna yang dapat digunakan pada mesin cetak injeksi umum. Pada beberapa mesin, terdapat elemen plastisisasi independen yang memperkuat efek pencampuran, dan juga dapat diwarnai dengan toner. Produk yang digunakan di luar ruangan umumnya diisi dengan penstabil UV dan karbon hitam. Rasio penggunaan bahan daur ulang tidak boleh melebihi 15%, jika tidak maka akan menyebabkan penurunan kekuatan dan dekomposisi serta perubahan warna. Umumnya, tidak diperlukan perlakuan pengeringan khusus sebelum proses injeksi PP.
2. Pemilihan mesin cetak injeksi
Tidak ada persyaratan khusus untuk pemilihan mesin cetak injeksi. Karena PP memiliki kristalinitas yang tinggi. Diperlukan mesin cetak injeksi komputer dengan tekanan injeksi lebih tinggi dan kontrol multi-tahap. Gaya penjepit umumnya ditentukan pada 3800t/m2, dan volume injeksi 20%-85%.
3. Desain cetakan dan gerbang
Suhu cetakan adalah 50-90℃, dan suhu cetakan yang tinggi digunakan untuk persyaratan ukuran yang lebih tinggi. Suhu inti lebih dari 5℃ lebih rendah dari suhu rongga, diameter pelari 4-7mm, panjang gerbang jarum 1-1,5mm, dan diameternya bisa sekecil 0,7mm. Panjang gerbang tepi dibuat sependek mungkin, sekitar 0,7 mm, kedalamannya setengah dari tebal dinding, dan lebarnya dua kali tebal dinding, dan secara bertahap akan bertambah seiring dengan panjang aliran lelehan di dalam rongga. Cetakan harus memiliki ventilasi yang baik. Lubang ventilasi memiliki kedalaman 0,025 mm-0,038 mm dan tebal 1,5 mm. Untuk menghindari tanda penyusutan, gunakan nosel yang besar dan bulat serta pelari melingkar, dan ketebalan rusuk harus kecil ( Misalnya 50-60% dari ketebalan dinding). Ketebalan produk yang terbuat dari homopolimer PP tidak boleh melebihi 3 mm, jika tidak maka akan timbul gelembung (produk berdinding tebal hanya dapat menggunakan kopolimer PP).
4. Suhu leleh
Titik leleh PP adalah 160-175°C, dan suhu dekomposisi 350°C, tetapi pengaturan suhu selama proses injeksi tidak boleh melebihi 275°C, dan suhu leleh paling baik pada 240°C.
5. Kecepatan injeksi
Untuk mengurangi tekanan internal dan deformasi, injeksi berkecepatan tinggi harus dipilih, tetapi beberapa tingkat PP dan cetakan tidak cocok (muncul gelembung dan garis gas). Jika permukaan berpola muncul dengan garis-garis terang dan gelap yang tersebar melalui gerbang, injeksi kecepatan rendah dan suhu cetakan lebih tinggi harus digunakan.
6. Meleleh kembali tekanan
Tekanan balik perekat leleh 5bar dapat digunakan, dan tekanan balik bahan toner dapat disesuaikan dengan tepat.
7. Injeksi dan penahan tekanan
Gunakan tekanan injeksi yang lebih tinggi (1500-1800bar) dan tekanan penahan (sekitar 80% dari tekanan injeksi). Beralih ke tekanan penahan sekitar 95% dari pukulan penuh, dan gunakan waktu penahanan yang lebih lama.
8. Pasca pengolahan produk
Untuk mencegah penyusutan dan deformasi akibat pasca kristalisasi, produk umumnya perlu direndam dalam air panas.
Polietilen (PE)
proses pencetakan injeksi
PE adalah bahan baku kristal dengan higroskopisitas sangat rendah, tidak lebih dari 0,01% , jadi tidak perlu dilakukan pengeringan sebelum diolah. Rantai molekul PE memiliki fleksibilitas yang baik, kekuatan kecil antar ikatan, viskositas leleh rendah, dan fluiditas yang sangat baik . Oleh karena itu, produk berdinding tipis dan proses panjang dapat dibentuk tanpa tekanan terlalu tinggi selama pencetakan. Tingkat penyusutan PE lebar, nilai penyusutannya besar, dan arahnya jelas. Tingkat penyusutan LDPE sekitar 1,22%, dan tingkat penyusutan HDPE sekitar 1,5%. Oleh karena itu, mudah berubah bentuk dan melengkung, dan kondisi pendinginan cetakan mempunyai pengaruh yang besar terhadap penyusutan. Oleh karena itu, suhu cetakan harus dikontrol untuk menjaga pendinginan yang seragam dan stabil.
Kemampuan kristalisasi PE tinggi, dan suhu cetakan mempunyai pengaruh besar terhadap kondisi kristalisasi bagian plastik. Temperatur cetakan tinggi, pendinginan lelehan lambat, kristalinitas bagian plastik tinggi, dan kekuatannya juga tinggi.
Titik leleh PE tidak tinggi, namun kapasitas panas spesifiknya besar, sehingga masih perlu mengkonsumsi panas lebih banyak pada saat plastisisasi. Oleh karena itu, alat plastisisasi dituntut memiliki daya pemanasan yang besar guna meningkatkan efisiensi produksi.
Kisaran suhu pelunakan PE kecil dan lelehannya mudah teroksidasi. Oleh karena itu, kontak antara lelehan dan oksigen harus dihindari sebisa mungkin selama proses pencetakan, agar tidak menurunkan kualitas komponen plastik.
Bagian PE lembut dan mudah untuk dibongkar, sehingga jika bagian plastik memiliki alur yang dangkal, maka dapat dibongkar dengan kuat.
Sifat non-Newtonian dari lelehan PE tidak jelas, perubahan laju geser memiliki pengaruh yang kecil terhadap viskositas, dan pengaruh suhu terhadap viskositas lelehan PE juga kecil.
Laju pendinginan lelehan PE lambat, sehingga harus didinginkan secukupnya. Cetakan harus memiliki sistem pendingin yang lebih baik.
Jika lelehan PE diumpankan langsung dari lubang umpan selama injeksi, tegangan harus ditingkatkan dan penyusutan yang tidak merata serta arah harus ditingkatkan secara signifikan. Oleh karena itu, perhatian harus diberikan pada pemilihan parameter port umpan.
Temperatur pencetakan PE relatif lebar. Dalam keadaan mengalir, sedikit fluktuasi suhu tidak berpengaruh pada cetakan injeksi.
PE memiliki stabilitas termal yang baik, umumnya tidak ada fenomena dekomposisi yang jelas di bawah 300 derajat, dan tidak berpengaruh pada kualitas.
1. Kondisi pencetakan utama PE
suhu barel:
suhu barel terutama terkait dengan kepadatan PE dan ukuran laju aliran leleh, selain jenis dan kinerja mesin cetak injeksi, dan bentuk bagian plastik kelas satu. Karena PE adalah polimer kristal, butiran kristal harus menyerap sejumlah panas selama peleburan, sehingga suhu barel harus 10 derajat lebih tinggi dari titik lelehnya. Untuk LDPE, suhu barel dikontrol pada 140-200°C, suhu barel HDPE dikontrol pada 220°C, bagian belakang barel mengambil nilai minimum, dan ujung depan mengambil nilai maksimum.
Suhu cetakan:
Suhu cetakan memiliki dampak yang lebih besar pada kristalisasi komponen plastik. Suhu cetakan tinggi, kristalinitas leleh tinggi, kekuatan tinggi, tetapi penyusutan juga akan meningkat. Umumnya, suhu cetakan LDPE dikontrol pada 30°C-45°C, sedangkan suhu HDPE juga lebih tinggi sebesar 10-20°C.
Tekanan injeksi:
Meningkatkan tekanan injeksi bermanfaat untuk pengisian lelehan. Karena fluiditas PE sangat baik, selain produk berdinding tipis dan ramping, tekanan injeksi yang lebih rendah harus dipilih dengan hati-hati. Tekanan injeksi umum adalah 50-100MPa. Bentuknya sederhana. Untuk bagian plastik yang lebih besar di balik dinding, tekanan injeksi bisa lebih rendah, dan sebaliknya.
Polivinil klorida (PVC)
proses pencetakan injeksi
1. Rentang aplikasi yang umum
Pipa pasokan air, pipa rumah tangga, panel dinding rumah, rumah mesin komersial, kemasan produk elektronik, peralatan medis, kemasan makanan, dll.
2. Sifat kimia dan fisika
Bahan PVC merupakan bahan non-kristal. Dalam penggunaan sebenarnya, bahan PVC sering kali menambahkan bahan penstabil, pelumas, bahan pemrosesan tambahan, pigmen, bahan tahan benturan, dan bahan tambahan lainnya. Bahan PVC memiliki sifat tidak mudah terbakar, kekuatan tinggi, tahan cuaca dan stabilitas geometri yang sangat baik.
PVC memiliki ketahanan yang kuat terhadap oksidan, zat pereduksi, dan asam kuat. Namun, dapat terkorosi oleh asam pengoksidasi pekat seperti asam sulfat pekat dan asam nitrat pekat dan tidak cocok untuk kontak dengan hidrokarbon aromatik dan hidrokarbon terklorinasi.
Suhu leleh PVC selama pemrosesan merupakan parameter proses yang sangat penting. Jika parameter ini tidak sesuai maka akan menimbulkan masalah penguraian material. Karakteristik aliran PVC sangat buruk, dan rentang prosesnya sangat sempit. Terutama bahan PVC dengan berat molekul tinggi lebih sulit untuk diproses (bahan semacam ini biasanya perlu menambahkan pelumas untuk meningkatkan karakteristik aliran), sehingga biasanya digunakan bahan PVC dengan berat molekul kecil. Tingkat penyusutan PVC cukup rendah, umumnya 0,2~0,6%.
3. Kondisi proses pencetakan injeksi
1. Perawatan pengeringan: biasanya tidak diperlukan perawatan pengeringan.
2. Suhu leleh: 185~205℃ Suhu cetakan: 20~50℃.
3. Tekanan injeksi: hingga 1500bar.
4. Tekanan penahan: hingga 1000bar.
5. Kecepatan injeksi: Untuk menghindari degradasi material, biasanya digunakan kecepatan injeksi yang cukup besar.
6. Pelari dan gerbang: semua gerbang konvensional dapat digunakan. Jika memproses bagian yang lebih kecil, yang terbaik adalah menggunakan gerbang berujung jarum atau gerbang terendam; untuk bagian yang lebih tebal, sebaiknya menggunakan gerbang kipas. Diameter minimum gerbang berujung jarum atau gerbang terendam harus 1 mm; ketebalan gerbang sektor tidak boleh kurang dari 1 mm.
7. Sifat kimia dan fisik: PVC kaku adalah salah satu bahan plastik yang paling banyak digunakan.
Polistirena (PS)
proses pencetakan injeksi
1. Rentang aplikasi yang umum
Pengemasan produk, perlengkapan rumah tangga (peralatan makan, nampan, dll.), listrik (wadah transparan, penyebar sumber cahaya, film isolasi, dll.).
2. Sifat kimia dan fisika
Kebanyakan PS komersial adalah bahan non-kristal transparan. PS memiliki stabilitas geometrik, stabilitas termal, karakteristik transmisi optik, karakteristik insulasi listrik yang sangat baik dan kecenderungan menyerap kelembapan yang sangat kecil. Ia dapat menahan air dan asam anorganik encer, tetapi dapat terkorosi oleh asam pengoksidasi kuat seperti asam sulfat pekat, dan dapat membengkak dan berubah bentuk pada beberapa pelarut organik. Penyusutan tipikal adalah antara 0,4 dan 0,7%.
3. Kondisi proses pencetakan injeksi
1. Perawatan pengeringan: Kecuali jika disimpan dengan tidak benar, perawatan pengeringan biasanya tidak diperlukan. Jika pengeringan diperlukan, kondisi pengeringan yang disarankan adalah 80°C selama 2 hingga 3 jam.
2. Suhu leleh: 180~280℃. Untuk bahan tahan api, batas atasnya adalah 250°C.
3. Suhu cetakan: 40~50℃.
4. Tekanan injeksi: 200~600bar.
4. Kecepatan injeksi: Disarankan untuk menggunakan kecepatan injeksi yang cepat.
5. Pelari dan gerbang: semua jenis gerbang konvensional dapat digunakan.
ABS
proses injeksi
1. Aplikasi umum:
Mobil (panel instrumen, palka perkakas, penutup roda, kotak cermin, dll.), lemari es, perkakas berkekuatan tinggi (pengering rambut, blender, pengolah makanan, mesin pemotong rumput, dll.), cangkang telepon, keyboard mesin tik, kendaraan hiburan seperti kereta golf dan kereta luncur jet.
2. Sifat kimia dan fisika
ABS disintesis dari tiga monomer kimia: akrilonitril, butadiena, dan stirena. Setiap monomer memiliki karakteristik berbeda: akrilonitril memiliki kekuatan tinggi, stabilitas termal dan stabilitas kimia; butadiena memiliki ketangguhan dan ketahanan terhadap benturan; styrene memiliki pengolahan yang mudah, kehalusan tinggi dan kekuatan tinggi. Dari segi morfologi, ABS merupakan bahan amorf.
Polimerisasi ketiga monomer menghasilkan terpolimer dengan dua fase, satu adalah fase kontinu dari stirena-akrilonitril, dan yang lainnya adalah fase terdispersi dari karet polibutadiena. Karakteristik ABS terutama bergantung pada rasio tiga monomer dan struktur molekul dalam dua fase. Hal ini memungkinkan fleksibilitas besar dalam desain produk, dan ratusan bahan ABS dengan kualitas berbeda telah diproduksi di pasaran. Bahan dengan kualitas yang berbeda ini memberikan karakteristik yang berbeda, seperti ketahanan benturan sedang hingga tinggi, hasil akhir rendah hingga tinggi, dan karakteristik distorsi suhu tinggi.
Bahan ABS memiliki pemrosesan yang sangat mudah, karakteristik penampilan, mulur rendah dan stabilitas dimensi yang sangat baik serta kekuatan benturan yang tinggi.
3. Kondisi proses pencetakan injeksi
1. Perawatan pengeringan: Bahan ABS bersifat higroskopis dan memerlukan perawatan pengeringan sebelum diproses. Kondisi pengeringan yang disarankan adalah minimal 2 jam pada suhu 80~90℃. Suhu material harus kurang dari 0,1%.
2. Suhu leleh: 210~280℃; suhu yang disarankan: 245℃.
Suhu cetakan: 25~70℃. (Suhu cetakan akan mempengaruhi hasil akhir komponen plastik, suhu yang lebih rendah akan menghasilkan hasil akhir yang lebih rendah).
3. Tekanan injeksi: 500~1000bar.
4. Kecepatan injeksi: kecepatan sedang hingga tinggi.
