Инјектирање на термопластична пена (TSG)
Инјектирање на термопластична пена (кратко TSG) е посебен процес во областа на инјектирање, кој се користи многу децении. Во тој процес, термопластичниот материјал е дозволено да се пени во шуплината со додавање на средство за дување на топењето во машината за инјектирање. Шуплината првично е делумно исполнета со цел да и се даде на пластиката потребниот простор за нејзино ширење, што се одвива при пенење.
Основен принцип на обликување на инекција со термопластична пена
При обликување на инекции, погоните се користат за да се избегнат траги од мијалник, за да се произведат форми со дебели ledидови и/или да се заштеди тежина. Овие се главните предности на пенење термопластични.
Предности на компонентите на TSG:
- Намалување на телесната тежина
- помала подложност на одложување
- зголемена вкочанетост во однос на тежината
- помалку или без траги од мијалник
- Продолжување на должината на патеката на проток
Предности на процесот на TSG
- потребна е помала сила на стегање
- пократки временски циклуси (во зависност од дебелината на wallидот)
- намален вискозитет на топење
- помал или без акцент
- пониска температура на топење и мувла
За да се постигнат посакуваните резултати, доволно е да се додаде погонот во пластичната гранулација во релативно мали количини. Односот помеѓу погонот и гранулата треба да се постави слично на количината на бои што се потребни за обојување на материјалот.
По додавањето на погонот, тој термички се распаѓа и се раствора во гасовити компоненти. Овој процес предизвикува топење на топењето. Со цел да се постигне оптимален ефект на пенење, средството за дување треба да дејствува што е можно подоцна, откако ќе се додаде во топењето. Ова осигурува дека површините на обликуваните делови воопшто не се нарушени или само занемарливо од ефектите на пенење.
При инјектирање во калап, притисокот на вбризгување во термопластична пена за обликување со вбризгување во предморалната завртка е до 2000 бари. Меѓутоа, ако алатот е добро проветрен, условите на притисок во самата алатка, т.е. на предниот проток, се скоро слични на оние измерени во областа околу алатот. Потоа, на предниот дел на протокот се појавуваат меури од гас, кои се шират во правец на проток, додека топењето го извршува движењето на тркалањето. Ова доведува до сребрени ленти на површината на работното парче, кои грубо се порамнети кон крајот на патеката на проток.
Два процеса за пенење на термопластика при инјектирање
Средства за дување за обликување на инекција со термопластична пена
За пенење пластика во термопластична пена за инјектирање, се користат исклучиво хемиски или исклучиво физички средства за дување или мешавина од хемиски и физички средства за дување. Користените агенси за дување се комерцијално достапни во форма на прав или мастери.
Хемиски средства за дување
Деривати на натриум хидроген карбонат и лимонска киселина се едни од најчесто користените хемиски средства за дување во калапи за инјектирање термопластична пена.
Со растопување на термопластичниот материјал се распаѓаат хемиски средства за дување. Погоните ослободуваат гасови како јаглерод диоксид или азот. Овие гасови се мешаат со топењето. Во исто време, хемиската реакција создава цврсти остатоци од распаѓање. Во зависност од средството за дување, овие остатоци може да имаат негативно влијание врз резултатот на процесот. За да се избегнат ваквите непожелни резултати, средствата за дување мора да бидат избрани на начин компатибилен со процесот пред да се користат.
За време на процесот на инјектирање во калапот, гасот е изложен на влијание на топлина и притисок, така што тој се шири. Ако сакате да ги дистрибуирате адитивите додадени на топењето што е можно по хомогено во материјалот, неопходна е употреба на завртки специјално дизајнирани за овој случај. Обично е можно да се користат овие специјални завртки во стандардни цилиндри.
Физички погони
Начинот на дејствување на физичките средства за дување се разликува од оној на хемиските средства за дување со тоа што не се случува реакција на распаѓање. Затоа, при употреба на физички средства за дување, нема остатоци од распаѓање што се појавуваат кога се користат хемиски средства за дување.
Во термопластична калапи за инјектирање пена со физички средства за дување, топењето на полимерот се полни индиректно со додавање на гас што дува. За вчитување се користи мерна станица за гас. Нивната изведба зависи од количината на гас што треба да се раствори во полимерот.
Физички ТСГ според процесот MuCell
Во обликувањето со вбризгување на пена според процесот MuCell, еден од инертните гасови се додава азот или јаглерод диоксид во термопластичниот пластичен растоп со цел да се меша во цилиндарот за топење и да се формира еднофазен раствор. Кога овој еднофазен раствор се инјектира во калапот за инјектирање, притисокот што се врши врз смесата паѓа. Овој пад на притисокот доведува до фактот дека во материјалот се создаваат поголемите меури со гас содржани во нуклеатот на работното парче и големи количини на ситни клетки. Како што напредува процесот, овие мали гасни меури се шират - термопластичните пени и се зацврстуваат. Резултирачките ќелии исполнети со гас заменуваат дефиниран волумен на пластика, што ја намалува густината на материјалот.
Шематски проток на процесот во процесот MuCell
Системската технологија на MuCell (исто така Cellmould) TSG вклучува единица за дозирање гас за испорака на гориво, резервоари за складирање на погонот (CO2 или N2), инјектори за гас што го внесуваат погонот во машината за инјектирање и специјална завртка со динамичен миксер за мешање на средството за дување во термопластичното топење. Следната графика ја покажува структурата на системот MuCell.
Изградба на систем MuCell
Физички TSG според методот ProFoam
Како дел од заеднички истражувачки проект, Арбург и IKV развија принцип на вчитување за физичко обликување со вбризгување на термопластична пена. Според овој процес на ProFoam, пластиката се става под атмосфера на средство за дување додека е сè уште во својата цврста состојба, со инсталирање на заклучување на комората под притисок помеѓу бункерот на материјалот и единицата за пластифицирање. Пластиката е натоварена со течноста за гориво во заклучувањето на комората за притисок преку процеси на дифузија и мешање.
Изградба на систем ProFoam
Процесот ProFoam за обликување со вбризгување на термопластична пена има предности и за инженерството на постројките и за инженерството на процесите. За разлика од претходно познатите процеси за воведување на азот и јаглерод диоксид во топењето, процесот на ProFoam бара само мали технички модификации. Овој посебен метод на полнење на погонот го намалува вискозноста на материјалот. Затоа, процесот бара само употреба на стандарден шраф и исто така овозможува обработка на пластика осетлива на смолкнување.