Процесс формования включает в себя следующие этапы: размещение и предварительный нагрев вставок, подача материалов, закрытие формы, вентиляция, удержание давления, отверждение, извлечение из формы и очистка формы. Теперь я подробно расскажу вам о каждом этапе.
1. Размещение вставки
Вставки обычно изготавливаются из металла и могут улучшить эксплуатационные характеристики изделия. Изделия со вставками обычно имеют значительные улучшения механических свойств. Некоторые вставки добавляются для придания изделию электропроводности, теплопроводности или других функциональных свойств. Перед установкой вставок желательно предварительно нагреть.
Обычно вставки ставятся вручную. Положение размещения должно быть точным и стабильным. Для небольших вставок для установки также можно использовать плоскогубцы или щипцы. В одном изделии может использоваться одна вставка или может быть установлено несколько разных вставок. Позиция не должна быть неправильной или перекошенной. Вставки должны быть устойчивыми. При необходимости их следует зафиксировать во избежание смещения или отсоединения. В противном случае цель использования вставок не будет достигнута, а изделие может быть выбраковано или даже повреждена форма.
2. Добавление материалов
Точность количества добавляемых материалов напрямую повлияет на размер и плотность изделия. Поэтому необходимо строго отмерять количество и равномерно добавлять материалы в полости формы. К методам количественного сложения относятся: весовой метод, счетный метод и объемный метод.
Гравиметрический метод точен, но довольно громоздок. Он в основном используется для материалов с точными требованиями к размеру и материалов, которые трудно дозировать объемными методами, таких как порошкообразные или волокнистые вещества.
Объемный метод менее точен, чем гравиметрический, но он более удобен в работе и обычно используется для измерения порошковых материалов.
Метод подсчета используется только для загрузки предварительно-прессованных материалов.
Примечания: Перед добавлением материала необходимо сначала проверить, нет ли в полости масляных пятен, заусенцев, мусора или других посторонних предметов. Добавьте точно отмеренный материал в соответствии с формой полости и заполните как можно больше в некоторых областях с высоким сопротивлением течению. Обратите внимание на детали, которые трудно заполнить (например, выступы, небольшие отверстия, узкие щели и области возле отверстий), и добавьте к этим деталям больше материала. Чтобы облегчить процесс изготовления, лучше всего сделать так, чтобы материал выступал посередине, сначала поместите материал вокруг сердцевины и плотно прижмите его. Это может уменьшить силу воздействия потока материала на сердечник, и в отверстиях сердечника не будет явления «утечки материала». Если удобнее добавлять материал в форме предварительно-прессованного готового изделия, рекомендуется это сделать.
3. Закрытие формы
Закрытие формы делится на два этапа. Прежде чем пуансон войдет в контакт с материалом, он должен быстро закрыться при низком давлении (1.5 - 3.0 МПа). Это может сократить цикл и предотвратить изменение пластика. После того как пуансон войдет в контакт с материалом, скорость закрытия следует постепенно снизить и использовать высокое давление (15 - 30 МПа) для более медленного закрытия. Это необходимо для того, чтобы не повредить вставки и удалить воздух из формы.
4. Вентиляция
Для удаления воздуха, влаги и летучих веществ из формы после ее закрытия в некоторых случаях необходимо на некоторое время открыть форму. Этот процесс называется вентиляцией. Операцию вентиляции следует проводить как можно быстрее и завершать до пластификации материала. В противном случае материал затвердеет и потеряет пластичность. На этом этапе, даже если форму открыть, воздух не может быть выпущен, и даже если повысить температуру и давление, невозможно получить идеальный продукт. Вентиляция может сократить время отверждения и улучшить механические и электрические свойства продукта. Чтобы избежать явления расслоения продукта, не следует проветривать слишком рано или слишком поздно. Слишком ранняя вентиляция не достигнет цели, а слишком поздняя вентиляция приведет к тому, что поверхность материала уже затвердеет, и газ невозможно будет выпустить.
5. Лечение
Процесс, при котором материалы переходят из текучего состояния в твердое, не-плавящееся и не-состояние, называется отверждением термореактивных смол. То, что здесь называется отверждением, по существу относится к скорости отверждения, то есть скорости стабилизации. Это скорость, с которой пластик переходит в не-плавящееся и не-состояние внутри формы во время стандартного формования образца. Обычно выражается в (с/см толщины). Скорость отверждения тесно связана со свойствами пластика, пред-прессованием, пред-нагревом, температурой и давлением формования и т. д.
Скорость отверждения зависит от скорости, с которой низко-молекулярные-компоненты смолы превращаются в продукты с высокой-молекулярной-массой. То есть скорость отверждения связана с молекулярной структурой смолы. Например, термореактивные фенольные смолы имеют более низкую относительную молекулярную массу и меньшее количество разветвлений, поэтому отвердитель может легко вступать в реакцию с активными группами, что приводит к более высокой скорости отверждения. Обладая более высокой относительной молекулярной массой и большей вязкостью, он менее способствует конденсации активных групп (гидроксиметила), поэтому скорость отверждения низкая. Скорость отверждения напрямую влияет на эффективность производства. Чтобы ускорить отверждение термореактивных пластмасс, иногда в процессе формования добавляют некоторые отвердители. Например, гексаметилентетрамин можно добавлять в термореактивный фенольный формовочный порошок; щавелевую кислоту можно добавлять в формовочный порошок карбамидо-формальдегида. Некоторые неорганические наполнители также влияют на скорость отверждения формовочного порошка. Например, хлориды или гидроксиды магния могут ускорить затвердевание фенольного формовочного порошка.
6. Время удержания давления
Во время процесса отверждения смолы в форме она всегда находится под высокой температурой и высоким давлением. Время, необходимое от начала нагрева, повышения давления до завершения отверждения и последующего охлаждения и разгерметизации, называется временем выдержки давления. По существу, время выдержки давления представляет собой продолжительность поддержания температуры и давления. Это полностью соответствует скорости отверждения. Если время выдержки давления слишком короткое, то есть если охлаждение и разгерметизация произойдет слишком рано, это приведет к неполному отверждению смолы, снижению механических свойств, электрических свойств и термостойкости изделия. В то же время после того, как изделие будет извлечено из формы, оно продолжит сжиматься и вызывать деформацию. Если время выдержки давления слишком велико, это не только продлевает производственный цикл, но также вызывает чрезмерное сшивание смолы, что приводит к чрезмерной усадке материала, увеличению плотности и внутреннему напряжению между смолой и наполнителями. В тяжелых случаях изделие может треснуть. Поэтому подходящее время выдержки должно определяться на основе пластических свойств. Ни слишком длинные, ни слишком короткие не подходят. Обычно в процессе формования время отверждения регулируется от 30 секунд до нескольких минут.
7. Демонтаж
Извлечение из формы обычно осуществляется с помощью выталкивающего стержня. Для изделий с формовочными стержнями или определенными вставками формовочные стержни и другие компоненты следует отвинтить с помощью специальных инструментов перед извлечением из формы.
8. Очистка формы
Поскольку в процессе формования в форме могут остаться остатки материала и заусенцы, форму необходимо тщательно очищать после каждой формовки. Если налипшие вещества прилипли слишком прочно, их можно удалить медными пластинами или протереть полирующими средствами. После очистки нанесите разделительный состав, чтобы облегчить следующий процесс формования.
9. После-лечения
Для дальнейшего повышения качества продукции после извлечения из формы ее часто необходимо обрабатывать при более высокой температуре. Температура последующей-обработки варьируется в зависимости от типа пластика. Цель пост-обработки:
Убедитесь, что пластиковые изделия полностью затвердели.
② Уменьшите содержание влаги и летучих веществ в изделии, чтобы улучшить его электрические свойства.
③ Устранить внутренние напряжения изделия и т. д.
В процессе сушки после-обработки из-за дальнейшего испарения летучих веществ изделия также подвергаются усадке и изменениям размеров. Иногда могут даже возникнуть коробления и трещины. Поэтому условия после-обработки должны строго контролироваться.