Proces brizganja prozirne plastike

◆Karakteristike tipične prozirne plastike

Prozirna plastika i njihova svojstva brizganja

 

Uz kontinuirani napredak u istraživanju i razvoju materijala, sve veći broj optičkih materijala je pogodan za proizvodnju prozirnih proizvoda. Uzimajući optička sočiva, koja se široko koriste u optičkim proizvodima sa visokim zahtjevima za kvalitetu i složenom tehnologijom brizganja, kao primjer, kao što je prikazano na slici, materijal za injekcijsko prešanje za obične plastične leće često se bira zbog niske cijene, visoke proizvodne učinkovitosti, jake stabilnosti i visokog propusta. U poređenju sa plastičnim sirovinama za obične plastične leće, zahtjevi za materijale za injekcijsko prešanje za plastična sočiva optičke slike još su stroži. Ne samo da plastična sirovina mora posjedovati karakteristike kao što su visoka prozirnost, dobra mehanička svojstva, jaka stabilnost i dobra tečnost, već se i odabir materijala mora temeljiti na specifičnim karakteristikama performansi kao što je indeks prelamanja.

Uobičajeni materijali za injekcijsko prešanje za snimanje optičkih plastičnih sočiva uključuju polimetil metakrilat (PMMA), polikarbonat (PC) i ciklične olefinske polimere (COP). Među njima, PMMA visoke{1}}prozirnosti se široko koristi u brizganju plastičnih sočiva. PMMA se koristi ne samo u proizvodnji srednje{3}}do-malo preciznih plastičnih sočiva velikog-promjera, kao što su kondenzatorska sočiva, Fresnel leća, projekciona sočiva i sočiva za automobilska svjetla, već i u visoko-preciznim plastičnim sočivima, kao što su sočiva za laserske kamere/DVD sočiva za digitalne kamere, sočiva za čitanje CD-a za telefone sočiva. PMMA posjeduje visoku čvrstoću i tvrdoću, kao i optička svojstva kao što su visoki Abbeov broj i nisko dvolomno lomljenje. Međutim, PMMA i dalje predstavlja nekoliko izazova kao plastična sirovina za optička sočiva. Na primjer, u vlažnim uvjetima, PMMA apsorpcija vode uzrokuje promjene u indeksu prelamanja plastičnih sočiva, što rezultira proširenjem volumena i promjenama ukupnih strukturnih dimenzija. Nadalje, temperatura staklastog prijelaza PMMA je 100 stepeni, a otpornost na toplinu plastičnih sočiva je relativno loša, što značajno ograničava opseg primjene PMMA.

 

Polikarbonat (PC) je najčešće korišten optički materijal, koji se široko koristi u automobilskim sočivima farova, sočivima za{0}}difuziju zraka i drugim optičkim sočivima. PC posjeduje visoku prozirnost, otpornost na toplinu, visoku čvrstoću i visok indeks prelamanja, te se smatra jednim od plastičnih materijala s najboljom čvrstoćom na udar. Međutim, PC objektivi i dalje imaju značajne nedostatke. Na primjer, koeficijent fotoelastičnosti PC sočiva je nekoliko puta veći od PMMA, što rezultira izraženim efektom dvostrukog prelamanja koji ozbiljno utječe na kvalitet optičke slike plastičnog sočiva. Štaviše, PC materijal ima veliku stopu skupljanja, čineći plastična sočiva veoma podložnim deformaciji, sa većim stepenom deformacije od PMMA.

 

Ciklični olefinski polimeri (COP) su prstenasti -polimeri sintetizirani korištenjem cikličnih olefina kao monomera. COP posjeduju visoku prozirnost, nisku higroskopnost, nisku dvolomnost i dobru obradivost. Nadalje, COP pokazuju odličnu stabilnost okoliša, ostajući strukturno nepromijenjeni čak i kada apsorbiraju vlagu, i često se koriste kao zamjena za PMMA u plastici. Međutim, COP su izuzetno skupi, koštaju otprilike deset puta više od PMMA. Upotreba COP-a kao materijala za brizganje značajno povećava troškove proizvodnje plastičnih sočiva.

Općenito, sočiva napravljena od PC-a pokazuju značajan dvolom, što otežava garantovanje kvaliteta slike. COP i PMMA nude neuporedive prednosti u pogledu mehaničkih svojstava i strukturne stabilnosti. Međutim, COP je izuzetno skup, povećava troškove proizvodnje i krši ekonomske principe. PMMA je, s druge strane, relativno jeftin i ima veliku ponudu na tržištu, što ga čini pogodnim za proizvodnju niskih-jeftinskih,-efikasnih optičkih plastičnih sočiva. Nadalje, svojstva tečenja taline PMMA mogu se poboljšati promjenom parametara procesa brizganja, omogućavajući preciznu replikaciju površinske morfologije kalupa za brizganje.

Tehnologija brizganja prozirne plastike

 

Jertransparentne plastikezahtijevaju visoku propusnost svjetlosti, kvalitet površine plastičnih proizvoda mora biti strogo kontroliran. Nedostaci kao što su mrlje, pore, izbjeljivanje, zamagljivanje, crne mrlje, promjena boje i loš sjaj su neprihvatljivi. Stoga, cijeli proces brizganja zahtijeva pažljivu pažnju i stroge, čak i specijalizirane zahtjeve za sirovine, opremu, kalupe, pa čak i dizajn proizvoda.

Drugo, zbog visoke tačke topljenja i loše protočnosti prozirne plastike, često su neophodna fina podešavanja parametara procesa kao što su temperatura mašine, pritisak injektiranja i brzina ubrizgavanja kako bi se osigurao kvalitet površine. Ovo osigurava da je kalup potpuno ispunjen bez stvaranja unutrašnjeg naprezanja koje bi moglo dovesti do deformacije proizvoda i pucanja. Sljedeći odjeljak analizira ključna razmatranja u vezi sa pripremom sirovina, zahtjevima opreme i kalupa, procesima brizganja i rukovanjem sirovinama.

Ključne tehničke tačke prije brizganja

Priprema i sušenje sirovina

Budući da čak i najmanja nečistoća u plastici može utjecati na transparentnost proizvoda, ključno je održavati čvrsto zaptivanje tijekom skladištenja, transporta i hranjenja kako bi se osiguralo da su sirovine potpuno čiste. Konkretno, prisustvo vlage u sirovinama može uzrokovati propadanje prilikom zagrijavanja, pa je temeljno sušenje neophodno. Tokom brizganja, za hranjenje se mora koristiti posuda za sušenje. Takođe je važno napomenuti da bi se vazduh uveden tokom procesa sušenja idealno trebao filtrirati i odvlažiti kako bi se sprečila kontaminacija sirovina.

Čišćenje cijevi, vijka i pribora

 

Kako bi se spriječila kontaminacija sirovina i nakupljanje starog materijala ili nečistoća u vijku i njegovom dodatku, posebnu pažnju treba obratiti na sprječavanje zadržavanja starog materijala sa slabom termičkom stabilnošću. Prije i nakon upotrebe, mašinu za brizganje treba temeljito očistiti sredstvom za čišćenje vijaka kako bi se osiguralo da sve komponente za brizganje nisu nečistoće. Ako sredstvo za čišćenje vijaka nije dostupno, PE ili PS plastika se može koristiti za čišćenje šrafa. Tokom privremenih isključenja, kako bi se spriječila degradacija uzrokovana produženim izlaganjem sirovine visokim temperaturama, temperaturu sušare i bačve treba sniziti. Ako proizvodite PC, PMMA ili drugu plastiku, temperaturu bureta treba smanjiti na ispod 160 stepeni. Štaviše, kada se koristi PC kao sirovina, temperatura sušenja u rezervoaru treba da se smanji na ispod 100 stepeni.

Pitanja koja treba razmotriti u dizajnu kalupa (uključujući dizajn proizvoda)

Kako bi se spriječilo loše oblikovanje plastike, površinski defekti i propadanje uzrokovano lošim reflow ili neravnomjernim hlađenjem, sljedeće točke općenito treba uzeti u obzir prilikom dizajna kalupa.

Pitanja koja treba razmotriti u procesima brizganja (uključujući zahtjeve strojeva za brizganje)

Ostala pitanja

 

Kako bi se spriječilo pogoršanje kvaliteta površine, sredstva za otpuštanje kalupa treba koristiti štedljivo tokom brizganja; količina recikliranog materijala ne bi trebalo da prelazi 20%. Osim PET-a, svi proizvodi bi trebali proći naknadni-tretman kako bi se ublažio unutrašnji stres. PMMA treba sušiti u cirkulaciji toplog vazduha na 70-80 stepeni 4 sata; Računar treba zagrijati na čistom zraku, glicerinu, tečnom parafinu, itd., na 110–135 stepeni neko vrijeme u zavisnosti od proizvoda, ponekad je potrebno više od 10 sati. PET mora proći proces biaksijalnog istezanja kako bi se postigla dobra mehanička svojstva.