Quá trình đúc
Nhựa ABS cũng có thể coi là biến thể của polystyrene, có khả năng chống va đập cao hơn và độ bền cơ học tốt hơn so với HIPS. Nó có khả năng xử lý tốt và có thể được đúc bằng các thiết bị tạo hình nhựa như máy ép phun, máy đùn, và các thiết bị tương tự để ép phun, ép đùn, đúc thổi, cán, cán màng, tạo bọt và tạo hình nhiệt. Ngoài ra, nó có thể được hàn, tráng, mạ điện và gia công. ABS có khả năng hấp thụ nước tương đối cao và cần sấy khô trước khi xử lý. Nhiệt độ sấy phải nằm trong khoảng 70-85°C, thời gian sấy là 2-6 giờ. Các sản phẩm ABS dễ bị ứng suất bên trong trong quá trình xử lý, có thể dẫn đến nứt nếu ứng suất quá lớn. Để giảm thiểu điều này, nên ủ bằng cách đặt các bộ phận vào lò tuần hoàn không khí nóng ở 70-80°C trong 2-4 giờ, sau đó làm nguội đến nhiệt độ phòng.
Quá trình đùn
Phun ra. Nhựa ABS được sử dụng để sản xuất ống, tấm, màng và hồ sơ. Các đường ống có thể được sử dụng cho các đường ống nước, ống dẫn khí, đường ống vận chuyển dầu bôi trơn và dầu nhiên liệu khác nhau; tấm và màng có thể được sử dụng để làm sàn, đồ nội thất, bể chứa, bộ lọc, vách ngăn và để tạo hình nhiệt hoặc tạo hình chân không. Tỷ lệ chiều dài trên đường kính trục vít (L/D) của máy đùn thường tương đối cao, từ 18 đến 22, với tỷ lệ nén là (2,5 đến 3,0):1. Nó phù hợp để sử dụng vít thuôn dần với đầu ngư lôi. Nhiệt độ của thùng như sau: phần phễu ở 150 đến 160°C, phần trước của thùng ở 180 đến 190°C, nhiệt độ đầu khuôn ở 185 đến 195°C, và nhiệt độ khuôn ở 180 đến 200°C. Sau đó, nhiệt độ đúc thổi có thể được kiểm soát trong khoảng từ 140 đến 180°C.
Quá trình ép phun
Nhựa ABS là một terpolymer được phát triển trên cơ sở nhựa polystyrene biến tính. Trong ABS, A là viết tắt của acrylonitrile, B tượng trưng cho butadiene và S tượng trưng cho styrene. Nhựa ABS thể hiện các đặc tính kết hợp của ba thành phần: A tăng cường khả năng chống ăn mòn dầu và hóa chất, do đó mang lại độ cứng bề mặt nhất định; B mang lại độ dẻo dai ở trạng thái cao su cho ABS, cải thiện khả năng chống va đập của nó; S mang lại cho nhựa ABS tính lưu động tốt, cho phép nó có hiệu suất tuyệt vời trong quá trình đúc nhựa nhiệt dẻo.
Ở Trung Quốc, nhựa ABS chủ yếu được sử dụng để sản xuất vỏ dụng cụ, thiết bị gia dụng, điện thoại, tivi và nhựa ABS mạ điện được tạo ánh kim loại, cho phép sử dụng ABS thay thế cho kim loại. Lớp lót bên trong của các mẫu tủ lạnh khác nhau do nhà máy của chúng tôi sản xuất, cũng như nhiều loại sản phẩm nhựa khác, được làm bằng sản phẩm đúc phun ABS, chiếm hơn 88% trong tổng số sản phẩm nhựa được sử dụng trong tủ lạnh.
Nghề thủ công
ABS thuộc loại polyme vô định hình và không có điểm nóng chảy rõ rệt. Do có nhiều loại khác nhau nên các thông số xử lý thích hợp phải được thiết lập theo các loại khác nhau trong quá trình ép phun. Nói chung, việc đúc khuôn có thể được thực hiện ở nhiệt độ trên 160°C và dưới 240°C. Điều này là do ở nhiệt độ quá cao, có xu hướng làm hỏng pha cao su trong ABS và sự phân hủy bắt đầu xảy ra ở nhiệt độ trên 250°C. Trong quá trình đúc, ABS thể hiện tính ổn định nhiệt tốt, mang lại khoảng thời gian xử lý rộng và ít bị xuống cấp hoặc phân hủy. Hơn nữa, ABS có độ nhớt nóng chảy vừa phải và khả năng chảy của nó tốt hơn so với các polyme như polyvinyl clorua (PVC) và polycarbonate (PC). Ngoài ra, chất tan chảy nguội đi và đông đặc khá nhanh, thường trong vòng 5 đến 15 giây.
Khả năng chảy của ABS liên quan đến cả nhiệt độ phun và áp suất phun, trong đó áp suất phun nhạy hơn một chút. Do đó, trong quá trình đúc, việc điều chỉnh áp suất phun có thể giúp giảm độ nhớt nóng chảy và cải thiện hiệu suất làm đầy khuôn. Do sự khác biệt về thành phần thành phần, ABS thể hiện mức độ hấp thụ nước và độ bám dính khác nhau. Tốc độ bám dính và hấp thụ nước bề mặt có thể dao động trong khoảng từ 0,2 đến 0,5% và đôi khi có thể đạt từ 0,3 đến 0,8%. Để đạt được sản phẩm lý tưởng hơn, nên tiến hành xử lý sấy trước khi đúc để giảm độ ẩm xuống dưới 0,1%. Nếu không, các khuyết tật như bong bóng và vệt bạc có thể xuất hiện trên bề mặt của các bộ phận đúc.
Thiết bị ép phun
Sử dụng máy ép phun kiểu trục vít cho phép nhựa được làm nóng bằng các vòng gia nhiệt điện và nhiệt ma sát sinh ra do chuyển động quay của trục vít trong thùng, làm dẻo trước và nấu chảy vật liệu trước khi bơm vào khoang khuôn. Sau khi nguội, khuôn mở ra và sản phẩm được đẩy ra ngoài. Phương pháp này đạt được độ dẻo tốt và nhiệt độ đúc có thể thấp hơn một chút so với các loại thiết bị khác (chẳng hạn như máy loại pít tông), do đó tránh được những hư hỏng mà nhiệt độ cao có thể gây ra cho pha cao su. Điều quan trọng cần lưu ý những điều sau:
1) Mỗi lượng phun phải bằng 50-75% công suất phun tối đa của máy.
2) Vít phải là một đầu, có bước bằng nhau, hình dạng dần dần, ren đầy đủ và được trang bị vòng một chiều. Tỷ lệ chiều dài trên đường kính (L/D) của vít phải là 20:1, với tỷ lệ nén là 2:1 hoặc 2,5:1.
3) Vòi phun có thể là loại mở đa năng hoặc vòi phun mở rộng (với phần mở rộng không quá 150mm) để tránh sử dụng vòi phun tự khóa, có thể làm giảm hiệu quả của quá trình phun hoặc gây ra sự đổi màu của vật liệu. Ngoài ra, nên lắp đặt thiết bị kiểm soát nhiệt độ và sưởi ấm trên vòi phun.
Thiết kế sản phẩm và khuôn mẫu
Độ dày thành của sản phẩm: Độ dày thành của sản phẩm liên quan đến chiều dài dòng chảy, hiệu quả sản xuất, yêu cầu sử dụng và các yếu tố khác. Chiều dài dòng chảy tối đa của tỷ lệ tan chảy và độ dày thành ống ABS là khoảng 190:1. Giá trị này có thể thay đổi tùy thuộc vào loại vật liệu. Vì vậy, độ dày thành của sản phẩm ABS không được quá mỏng. Đối với các sản phẩm cần mạ điện, độ dày thành nên dày hơn một chút để tăng độ bám dính giữa lớp mạ và bề mặt sản phẩm. Do đó, nên chọn độ dày thành từ 1,5 đến 4,5mm.
Khi xem xét độ dày thành của sản phẩm, cũng cần chú ý đến độ đồng đều của độ dày thành; nó không nên thay đổi quá nhiều. Đối với các sản phẩm cần mạ điện, bề mặt của chúng phải phẳng và không bị va đập vì những khu vực này dễ bị bám bụi do tĩnh điện, khó loại bỏ và có thể dẫn đến độ bám dính kém của lớp mạ. Ngoài ra, nên tránh các góc nhọn để tránh tập trung ứng suất. Do đó, nên sử dụng các cung tròn để chuyển tiếp ở các góc, điểm nối có độ dày khác nhau và các khu vực tương tự khác.
2. Góc nháp để tháo khuôn: Góc nháp để tháo khuôn của sản phẩm có liên quan trực tiếp đến tốc độ co ngót của nó. Do các loại khác nhau, hình dạng sản phẩm khác nhau và điều kiện đúc, tốc độ co ngót của khuôn có thể khác nhau, thường dao động từ 0,3% đến 0,6% và đôi khi đạt 0,4% đến 0,8%. Vì vậy, độ chính xác kích thước của sản phẩm tương đối cao. Đối với các sản phẩm ABS, góc nghiêng phải được xem xét như sau: đối với phần lõi, góc này phải là 31° dọc theo hướng tháo khuôn và đối với phần khoang, góc nghiêng phải là 4° đến 1°20' dọc theo hướng tháo khuôn. Đối với những sản phẩm có hình dạng phức tạp hoặc những sản phẩm có chữ cái, hoa văn thì góc nghiêng cần được tăng lên một cách thích hợp.
3. Yêu cầu phóng ra: Vì độ mịn bề ngoài của sản phẩm ảnh hưởng lớn đến hiệu suất mạ nên mọi vết xước nhỏ trên bề mặt sẽ trở nên rõ ràng sau khi mạ. Vì vậy, ngoài yêu cầu khoang khuôn không được có vết xước thì cũng cần phải có diện tích phun hiệu quả lớn. Sự đồng bộ hóa của nhiều chân đẩy trong quá trình phóng phải tốt và lực phóng phải đồng đều.
4. Thông hơi: Để tránh các vấn đề như thông hơi kém trong quá trình đúc có thể khiến vật liệu nóng chảy bị cháy, các đường may nổi rõ cần tạo các lỗ hoặc khe thông hơi có độ sâu không quá 0,04mm để tạo điều kiện cho khí thải thoát ra ngoài. khí sinh ra bởi vật liệu nóng chảy.
5. Đường chạy và Cổng: Để đảm bảo nhựa ABS tan chảy có thể nhanh chóng lấp đầy tất cả các bộ phận của khoang khuôn, đường kính của đường chạy phải không nhỏ hơn 5 mm và độ dày của cổng phải ít nhất bằng 30% độ dày của sản phẩm. Phần thẳng (phần sẽ đi vào lòng khuôn) phải có chiều dài khoảng 1mm. Vị trí của các cổng phải được xác định dựa trên yêu cầu của sản phẩm và hướng của dòng nguyên liệu. Đối với các sản phẩm cần xử lý mạ điện, các cổng thường không được phép đặt trên bề mặt nơi lớp mạ sẽ bám vào.
Chuẩn bị nguyên liệu
Nhựa ABS được sử dụng để ép phun, ngoại trừ các loại đặc biệt hoặc những loại đã được nhuộm màu, hầu hết ở dạng hạt mờ đục màu trắng ngà hoặc sứ. Nhựa không có khả năng hấp thụ nước rất cao; nếu nó thấp hơn giá trị xử lý cho phép từ 0,1 đến 0,2% và các trường hợp liên quan đến vật liệu được đóng gói chặt chẽ, được bảo quản đúng cách và các yêu cầu về sản phẩm không quá khắt khe thì có thể tiến hành đúc mà không cần sấy khô. Tuy nhiên, nếu độ ẩm trong hạt vượt quá giá trị quy định thì chúng phải được sấy khô trước khi tiến hành đúc. Đối với các loại hạt đặc biệt hoặc các sản phẩm có yêu cầu cao hơn (chẳng hạn như mạ điện), việc sấy khô cũng phải được thực hiện trước quá trình đúc.
Đặc điểm kỹ thuật quá trình đúc
Nhiệt độ phun: Điều này bao gồm nhiệt độ thùng (có thể chia thành các phần phía sau, giữa và phía trước), nhiệt độ vòi phun và nhiệt độ khuôn. Mặc dù ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ nhớt nóng chảy của ABS không đáng kể bằng áp suất phun, nhưng nhiệt độ cao hơn sẽ có lợi cho việc đúc các sản phẩm có thành mỏng. Nhiệt độ phân hủy lý thuyết của ABS có thể đạt trên 270°C; tuy nhiên, trong quá trình ép phun thực tế, do ảnh hưởng của thời gian và các điều kiện xử lý khác, nhựa thường bắt đầu mất màu ở khoảng 250°C. Ngoài ra, pha cao su có trong ABS không phù hợp với nhiệt độ quá cao vì điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của sản phẩm. Bên cạnh các loại nhựa ABS chịu nhiệt và mạ điện, đòi hỏi nhiệt độ cao hơn một chút (trong khoảng 210-250°C) để giảm bớt khó khăn trong quá trình làm nóng chảy hoặc để nâng cao hiệu suất mạ điện, các loại khác như mục đích chung, chất chống cháy và tác động Nhựa ABS chịu nhiệt thích nhiệt độ thấp hơn để ngăn chặn sự phân hủy hoặc tác động bất lợi đến các tính chất vật lý và cơ học của chúng. Máy phun pít tông thường chọn nhiệt độ cao hơn một chút so với máy phun kiểu trục vít. Đối với các sản phẩm thông thường, máy pít tông chọn nhiệt độ từ 180-230°C, trong khi máy ép phun kiểu trục vít có thể tạo khuôn ở nhiệt độ 160-220°C. Trong quá trình đúc, nhiệt độ thùng điển hình là (phần sau 150-170°C, phần giữa 170-180°C, phần trước 180-210°C). Nhiệt độ vòi phun thường được đặt ở 170-180°C. Điều đặc biệt quan trọng cần lưu ý là bất kỳ thay đổi nào trong phần đồng nhất và nhiệt độ vòi phun sẽ được phản ánh vào sản phẩm, gây ra các khuyết tật như đèn flash, vệt bạc, đổi màu, độ bóng kém và đường hàn nổi rõ.
2. Nhiệt độ khuôn: Nhiệt độ khuôn đóng một vai trò quan trọng trong độ nhám bề mặt của sản phẩm ABS và giảm ứng suất bên trong sản phẩm. Nhiệt độ khuôn cao hơn giúp cho chất tan chảy đổ đầy khuôn dễ dàng hơn, mang lại hình thức đẹp hơn cho sản phẩm, ít ứng suất bên trong hơn và cũng cải thiện khả năng tương thích mạ điện. Tuy nhiên, điều này cũng có thể dẫn đến các vấn đề như tốc độ co ngót của sản phẩm đúc cao hơn, chu kỳ đúc dài hơn và xu hướng sản phẩm bị cong vênh sau khi đúc. Đối với những sản phẩm có yêu cầu chung, nhiệt độ khuôn có thể được kiểm soát trong khoảng 40-50°C; đối với các sản phẩm có yêu cầu cao về hình thức và tính năng, nhiệt độ khuôn có thể được kiểm soát trong khoảng 60-70°C. Ngoài ra, nhiệt độ khuôn phải đồng đều và chênh lệch nhiệt độ giữa khoang khuôn và lõi không được vượt quá 10°C. Đối với các sản phẩm có lỗ sâu hoặc hình dạng phức tạp hơn, nhiệt độ của khoang khuôn phải cao hơn nhiệt độ của lõi một chút để tạo điều kiện cho quá trình đúc diễn ra suôn sẻ.
3. Áp suất phun: So với các loại nhựa như polyetylen, polystyrene và nylon, ABS có khả năng chảy kém hơn một chút, do đó đòi hỏi áp suất phun cao hơn. Tuy nhiên, áp suất phun quá cao có thể dẫn đến khó khăn trong quá trình đúc hoặc hư hỏng trong quá trình đúc và cũng có thể gây ra ứng suất bên trong đáng kể vào sản phẩm. Áp suất phun ABS không chỉ liên quan đến độ dày thành sản phẩm và loại thiết bị được sử dụng mà còn liên quan đến loại nhựa. Các sản phẩm có thành mỏng, đường dẫn dòng chảy dài và cổng nhỏ đòi hỏi áp suất phun cao hơn, đạt tới 130-150 MPa, trong khi các sản phẩm có thành dày có cổng lớn có thể được sản xuất với áp suất khoảng 70-100 MPa. Trong thực tế sản xuất, máy phun trục vít thường sử dụng áp suất phun dưới 100 MPa (chúng tôi sử dụng 50-70 MPa), trong khi máy phun pít tông thường hoạt động ở áp suất trên 100 MPa. Áp suất giữ không được quá cao; đối với máy phun trục vít thường sử dụng áp suất 30-50 MPa, trong khi máy pít tông yêu cầu trên 60-70 MPa. Nếu áp suất giữ quá cao sẽ làm tăng ứng suất bên trong của sản phẩm.
4. Tốc độ tiêm. Tốc độ phun đóng một vai trò nhất định trong việc thay đổi khả năng chảy của chất nền ABS. Nếu tốc độ phun chậm, bề ngoài của sản phẩm có thể xuất hiện gợn sóng và hiệu quả hàn kém. Nếu tốc độ phun nhanh, nó có thể tạo điều kiện cho việc đổ đầy khuôn nhanh chóng, nhưng nó có thể dẫn đến độ thông hơi kém và bề mặt thô ráp, cũng như giảm độ bền kéo và độ giãn dài của sản phẩm. Ngoài ra, độ bám dính của lớp mạ có thể bị giảm do tốc độ phun quá cao. Do đó, trong quá trình sản xuất, ngoại trừ khi cần tốc độ phun cao do khó điền khuôn, thông thường nên sử dụng tốc độ phun trung bình hoặc thấp.