Просто о сложном: Грамотно перерабатываем поликарбонат

На что стоит обратить внимание при работе с поликарбонатом методом литья под давлением, на примере ПК WONDERLITE® Марка PC-122, PC-122U:

• Литьевая машина (Термопластавтомат)

Для работы с ПК WONDERLITE® подходит стандартный ТПА с самой обычной системой плавления и нагрева материального цилиндра.

Для получения деталей с высокими требованиями по качеству, в том числе к качеству поверхности, лучше использовать ТПА с большим количеством контролируемых параметров. Стандартные (постоянные) условия переработки гарантируют ничтожно малую вероятность брака из-за образования пыли или другого источника загрязнения.

Максимальный объём впрыска ТПА легко достижим при переработке ПК WONDERLITE®. Необходимое внешнее давление расплава  - обычно достижимо в пределах 800 – 1200 бар. Типоразмер ТПА должен быть выбран в соответствии с площадью отливки и максимальным объемом впрыска (оптимально 1/2 от максимально возможной дозировки).

Сталь шнека и цилиндра предпочтительно должна быть азотирована. При литье особо чистых оптических деталей, шнек машины и формообразующие части пресс-формы должны быть хромированы или отполированы и иметь высокий класс чистоты.

 Например, ТПА компании HUARONG PLASTIC MACHINERY Co., Ltd идеально подходит для литья ПК WONDERLITE®. Для оптимального подбора оборудования Вы всегда можете обратиться к специалистам компании РУСПЛАСТ 

• Сушка материала

 Избыточная влага может быть причиной поверхностных дефектов («серебро», пузыри, шлиры). ПК WONDERLITE® упакован в специальные, герметичные мешки, которые обеспечивают пониженное содержание влаги, в большинстве случаев WONDERLITE® может использоваться без дополнительной сушки. Если изделие очень ответственное или материал долгое время лежал на складе, необходима сушка материала перед переработкой. Абсорбированная влага незначительно влияет на механические свойства ПК. При переработке  недосушенного  материала  возможно  появление  поверхностных  дефектов, а в толстостенных  деталях появление

пузырьков. Все эти дефекты могут быть устранены при использовании предварительной сушки материала. Для сушки ПК могут быть использованы сушилки с циркуляцией горячего воздуха, вакуумная сушилка или бункерная сушилка. При использовании сушильных шкафов глубина материала на поддоне не должна быть больше 20 – 25 мм. Рекомендованные время и температуру сушки ПК WONDERLITE® можно определить по таблице ниже.

Таблица 1: Рекомендуемые условия сушки.

Уровень влаги должен быть 0,02% или меньше, в зависимости от конкретного применения. Для неответственных деталей допускается присутствие влаги до 0,1%. Воздух в сушилке с циркуляцией горячим воздухом должен быть осушен до «точки росы» -40°C или ниже для эффективной сушки. Время сушки от 2 до 4 часов, зависит от метода и температуры сушки, а также от начального и допустимого содержания влаги в материале перед переработкой. Дефекты от недостаточно просушенного материала могут быть в виде «серебра», разводов и полосок на изделии. В ряде случаев, некоторые изделия из ПК WONDERLITE® были успешно отлиты без предварительной сушки.

• Температура пресс-формы (формы)

Влияние температуры пресс-формы на переработку и свойства конечной детали часто недооценивают. Литьё под давлением в холодную форму, помимо проблемы с заполнением формы, может быть причиной внутренних напряжений, коробления и существенного снижения прочности детали.

Во многих случаях тепло, передаваемое от расплава к пресс-форме, велико. Тем не менее, обычно требуется поддерживать нужную температуру при помощи специальных устройств – термостатов. Нагрев и охлаждение, в соответствии с габаритами и параметрами литьевой формы и другими требованиями, возможно с использованием обычных водяных циркуляционных термостатов. Каналы для теплоносителя должны быть расположены таким образом, чтобы охлаждение всех деталей формы происходило одинаково равномерно в соответствии с толщиной и расположением. При близком расположении каналов к поверхности изделия возможно более эффективное регулирование температуры. При раздельном регулировании температуры половин пресс-формы легче компенсировать коробление, вызванное большой разницей толщины стенок изделия. Обычно выступающую часть формы - пуансон охлаждают, в то же время, вторую половину - матрицу нагревают или охлаждают, как правило, менее интенсивно.

Для марки ПК WONDERLITE® PC-122, PC-122U рекомендована температура формы 90-100°C.

• Температуры переработки

Условия переработки зависят от марки используемого материала. Типовые температуры для переработки приведены в таблице. Верхний предел в графе «Температура пресс-формы» обеспечивает получение деталей с минимальными внутренними напряжениями, но увеличивает время цикла.

Температура ниже, чем нижний предел в графе «Температура пресс-формы» не рекомендуется для толстостенных деталей во избежание образования чрезмерных внутренних напряжений, ведущих к выходу из строя детали из-за образования сети микротрещин под поверхностью детали. Температура расплава может варьироваться в зависимости от детали. С хорошей сушкой и соответственным временем пребывания материала в цилиндре, температура расплава допустима 300°C. При этой температуре текучесть материала максимальна, а уровень внутренних напряжений минимален, правда, цикл может быть длиннее.

1. Толщины стенки, отливаемых под давлением изделий

2. Конструкции и расположения каналов охлаждения в пресс-форме

3. Впускного литника и системы разводящего литника

Объем впрыска

В идеале он должен быть около 50% от объема материального цилиндра. Меньший объем впрыска может привести к увеличению времени пребывания в цилиндре и тем самым вызвать деструкцию материала, а также нестабильный набор дозы.

Давление, скорость, дозировка, время

При литье небольших изделий рекомендуется давление впрыска в литьевой машине минимум 1200 Бар. Для литья средних по величине изделий давление впрыска должно быть минимум 800 Бар. Рекомендуемый диапазон давление впрыска 75.8 - 131 MPa Противодавление 0.3 - 0.7 MPa

Скорость вращения шнека 40 - 70 об\мин

Для изделий из поликарбоната рекомендуется по возможности плавный переход толщин стенок, без резких перепадов и острых углов, во избежание образования напряжений.

По возможности, при литье нужно применять высокую скорость впрыска и высокую температуру пресс-формы для обеспечения высокого качества поверхности изделия.

Дозировка в материальном цилиндре 40 - 60 % в зависимости от максимальной величины Размер вентиляционных каналов - 0.025 - 0.076 мм

Время впрыска - 1.00 - 2.50 сек

Время охлаждения – 5.00 – 40.0 сек

• Загрязнение

При производстве оптических приборов (линз, оптических шкал и т. д.) необходимо принимать дополнительные меры предосторожности. При хранении, транспортировке и сушке высока вероятность загрязнения материала. Поэтому перед загрузкой материала в бункер необходимо очистить поверхность стенок и крышки до полного удаления частиц другого материала и пыли. Мешки и контейнеры с материалом должны быть плотно закрыты.

• Чистка цилиндра

При переходе с других материалов на ПК необходимо соблюдать следующие рекомендации:

1. Полностью очистите цилиндр от другого материала

2. Нагрейте цилиндр до 280-300°C

3. Не рекомендуется повышение температуры расплава для очистки материального цилиндра, из-за возможной термодеструкции остатка материала. Обычно материалы типа полиэтилен или полипропилен - наиболее подходят для использования при очистке материального цилиндра.

4. Очистить цилиндр на малых оборотах шнека.

5. Для максимально эффективной очистки материального цилиндра и сокращения времени и затрат рекомендуется чистящий материал

• Вторичный материал

Доля вторичного материала не должна превышать 10-20% от первичного. Использование вторичного материала не оказывает существенного влияния на свойства, но может привести к потере цвета и внешнего вида. Не рекомендуется продолжительное хранение вторичного материала, т.к. удаление накапливаемой в этом случае влаги может быть затруднено. При изготовлении оптических деталей целесообразно удалять мелкую фракцию во вторичном материале во избежание появления белых полос и пятен.

Примечание:

1. Предохранять полимер от загрязнений и примесей в течение переработки и производства изделий.

2. Не оставлять горячий расплав в материальном цилиндре в течение длительного времени между циклами литья и остановок. При необходимости остановки -  снизить температуру по зонам до 160 ºС.

3. Температурный режим по зонам в материальном цилиндре не должен превышать 330 ºС, во избежание разложения (термодеструкции, изменение цвета) расплава.

Автор статьи - Алексей Сюкрин По любым вопросам звоните или пишите: +7 495 134-33-14 rusplast@rusplast.com