El plástico espumado es una resina termoplástica o termoendurecible como matriz, que tiene una miríada de poros minúsculos dentro del plástico. La formación de espuma es uno de los métodos importantes del procesamiento plástico, espuma plástica obtenida con espuma que contiene dos elementos: gas y sólido. En forma de células espumosas presentes en la espuma, las células y las células se llaman células cerradas aisladas unas de otras, conocidas como poros abiertos, por lo que hay espuma de células cerradas y espuma de células abiertas. O la celda cerrada está determinada por las propiedades de la materia prima y su tecnología de procesamiento.
Origen Técnica espumado baquelita espuma de plástico primera larga década de 1920, se extrajo con espuma de caucho se ha fabricado preparó de forma similar; 30 años aparecieron rígido espumas de poliuretano y espumas de poliestireno; 1940 polietileno, cloruro de polivinilo, Resina epoxi, espuma fenólica, en los años 50 había espumas de poliestireno expandibles y espumas flexibles de poliuretano.
Ahora, sustancialmente todos los plásticos, incluyendo tanto espumas termoplásticas y termoestables pueden ser espumado para tener una industriales métodos de preparación: espumación por extrusión, moldeo por inyección de espuma, moldeo de espuma, calandrado, formación de espuma y polvo de espuma Rocíe la espuma, etc. Entre ellos, el espumado por inyección es uno de los métodos de moldeo más importantes. Aquí se enfoca en el espumado de moldeo por inyección.
Principio de espuma
El método de formación de espuma de los plásticos se puede dividir en el método de espumación física y el método de formación de espuma química de acuerdo con los diferentes agentes espumantes utilizados. Aquí, primero, presentamos brevemente el agente espumante.
Agente espumoso
El agente espumante se puede dividir aproximadamente en agentes espumantes físicos y agentes espumantes químicos. Los requisitos para los agentes espumantes físicos son: no tóxico, inodoro, no corrosivo, no quemante, buena estabilidad térmica y no en estado gaseoso. Se producen reacciones químicas. La velocidad de difusión en la masa fundida plástica en estado gaseoso es menor que la velocidad de difusión en el aire. Los agentes de soplado físicos comúnmente utilizados son aire, nitrógeno, dióxido de carbono, hidrocarburos, freón, etc .;
Un agente espumante químico es una sustancia que libera gases como nitrógeno, dióxido de carbono, etc. de la energía térmica. Los requisitos para un agente espumante químico son: El gas liberado de su descomposición no debe ser tóxico, no corrosivo y no inflamable. La formación y las propiedades físicas y químicas no tienen ningún efecto, la velocidad de liberación del gas debe ser capaz de controlar, el agente espumante debe tener una buena dispersión en los plásticos. Los agentes espumantes inorgánicos ampliamente utilizados como el bicarbonato de sodio y el carbonato de amonio, la espuma orgánica Agentes tales como azoformamida y azobisisobutironitrilo.
Espuma física
En términos simples, es utilizar métodos físicos para espumar plásticos. En general, hay tres métodos:
(1) El gas inerte se disuelve primero en una masa fundida de plástico o en una pasta a presión, y luego el gas se libera después de la descompresión, formando por tanto poros en el plástico y espumando;
(2) Espumado por vaporización del líquido de bajo punto de ebullición disuelto en el polímero fundido para vaporizar;
(3) agregar esferas huecas en plástico para formar espuma y espuma.
Costo agente de soplado físico utilizado en el proceso de espumado físico es relativamente baja, especialmente bajo costo dióxido de carbono y nitrógeno, pero también retardante de la llama, libre de contaminación, por lo que el valor más alto, y el agente espumante físico libre de residuos, El impacto sobre el rendimiento de las espumas plásticas no es significativo, sin embargo, requiere una máquina de moldeo por inyección y equipos auxiliares específicos. La dificultad técnica es muy alta.
Espumado químico
Un método de formación de espuma química usando métodos químicos para producir el gas de espuma de plástico: la adición de agente de soplado químico para el plástico se calienta y se descompone para liberar el gas de formación de espuma; se puede producir adicionalmente entre sí usando un componente de plástico químicos La reacción libera gas y espumas.
proceso de moldeo por inyección de plástico usando agentes de expansión químicos se espuma es sustancialmente el mismo que el proceso de moldeo por inyección en general. El calentamiento de la calefacción de plástico, mezcla, plastificación, y la mayoría de la ampliación de formación de espuma se realiza en la máquina de moldeo por inyección.
En resumen, independientemente de qué tipo de material de plástico seleccionado, independientemente de que el proceso de formación de espuma, el proceso de espumado que generalmente ir a través de la formación de núcleos de células, núcleos celulares expandido curado bulbo conformación de fases.
Moldeado de espuma estructural
Muchas ventajas método estructura de formación de espuma (StructralFoamMolding) pertenecen a un método de formación de espuma química, es una revolución del proceso de moldeo por inyección arte que retiene el proceso de moldeo por inyección convencional, sino también para evitar algunos de los problemas encontrados en el proceso de moldeo por inyección convencional, como se La resistencia del producto no es suficiente, el ciclo de producción es demasiado largo, la velocidad de moldeo es baja.
Además, los artículos moldeados grandes y complejos se pueden emplear tecnología de espuma estructural, utilizando moldes de bajo costo, de múltiples cavidades puede operar simultáneamente, reduciendo así los productos de costes de producción. Artículo es una pieza de espuma estructural tiene una capa superficial densa material espumado, Su peso unitario y rigidez son de 3 a 4 veces superiores a los de los materiales no espumados del mismo tipo.
La mayor característica de la estructura se puede conseguir sin aumentar el equipo de formación de espuma, inyección casa ordinaria de moldeo por inyección de la máquina de moldeo puede, sin embargo, el uso de la ampliación de la cavidad de alta presión espumado máquina de moldeo por inyección de espuma estructural en comparación con el método convencional de máquinas de moldeo por inyección, un aumento de la de encaje secundaria Dispositivo de presión del molde.
Recientemente, la espuma estructural tecnología de moldeo por inyección ha sido el desarrollo de una amplia gama de métodos de moldeo son muchas, pero se pueden agrupar en tres tipos: la formación de espuma de baja presión; método de formación de espuma de alta presión (Nota: aquí se refiere a la matriz baja y alta presión Presión de la cavidad); método de espuma de dos componentes.
Espuma a baja presión
Un método de moldeo por inyección a baja presión y la inyección de formación de espuma distinción común en su menor presión de la cavidad del molde, sobre 2 ~ 7 MPa, moldeo por inyección ordinaria y entre 30 ~ 60Mpa. Usa menos comúnmente método de inyección de espuma de inyección a baja presión, es decir, una cierta cantidad (no llenar la cavidad del molde) de la masa fundida de plástico (que contiene el agente de soplado) se inyectó en la cavidad del molde, la descomposición del gas agente de soplado se expande el plástico llene las cavidades. una inyección de espuma de baja presión en la máquina de moldeo por inyección ordinaria, generalmente el quimioluminiscente La espuma se mezcla con el plástico y se plastifica en el barril. Se debe usar la boquilla de autobloqueo.
Cuando se inyecta, la velocidad de difusión del gas rápidamente, dará lugar a una superficie rugosa del artículo, así que la velocidad de la máquina de moldeo por inyección lo suficientemente rápido. Por lo general, la dosis de refuerzo para aumentar la velocidad de inyección y la cantidad de inyección, la operación de inyección se completa en un instante.
Espuma a alta presión
De alta presión de la cavidad de molde de inyección del proceso de formación de espuma entre 7 ~ 15Mpa, usando el modo de inyección completa, es decir, una cantidad exactamente igual a la primera volumen de la cavidad de molde de inyección. Con el fin de obtener una formación de espuma partes de expansión puede ser obligado a ampliar la cavidad, o Parte del plástico fuera de la cavidad. Generalmente se usa más método de expansión de la cavidad.
Método cavidad agrandada utilizando una máquina de moldeo por inyección, en comparación con la máquina de moldeo por inyección ordinaria, aumentando el embalaje después de que los segundos medios de sujeción, cuando se inyecta el plástico fundido y una mezcla de agente de soplado en la cavidad durante algún tiempo de retardo, y entonces el mecanismo de sujeción del molde mover el plato móvil hacia atrás una distancia corta, y un molde móvil del molde separada de la molde fijo ligeramente, la expansión de la cavidad del molde, la cavidad del molde se inicia la formación de espuma de expansión del plástico.
Después de enfriar el artículo se forma en su superficie una piel densa, debido a la expansión de espumación de la masa fundida de plástico es controlado por un rodillo móvil, y por lo tanto, se puede controlar el espesor de la capa de superficie densa del artículo. Traslado de la placa móvil se puede mover de manera integral, y puede ser parte de la móvil local espumado, obteniendo de este modo los artículos de diferente método de formación de espuma densidad y alta presión de la fabricación de la precisión requerida del molde, los altos costos de molde, y con unos requisitos de embalaje secundario para la sujeción de la máquina de moldeo por inyección.
Espumado de dos componentes
espuma con dos componentes es un proceso especial de alta presión de moldeo por inyección de espuma estructural de moldeo por inyección, que utiliza una máquina de moldeo por inyección de dos componentes especial con dos sistemas de la máquina de moldeo por inyección de este aparato: un núcleo para artículos moldeados por inyección, moldeo por inyección se utiliza para establecer la superficie del artículo en el momento de la inyección, la primera inyección de material de la piel, y luego se mezcla con el material de núcleo de inyección de agente de soplado a través de la misma puerta.
Puesto que el material de núcleo en un estado de flujo laminar, lo que asegura que el material del núcleo es revestida uniformemente sobre la capa de piel interior, de modo que la cavidad está completamente lleno. Después de la masa fundida llena la cavidad del molde, y luego la inyección de una pequeña cantidad de agente que contiene de soplado no fundir la puerta cerrada después se retira el artículo y, a continuación, quitar la puerta no obtener artículos espumados que tienen un peso ligero y una capa de piel compacta con un núcleo espumado.
Moldeado de espuma microcelular
moldeo de espuma microcelular es un método de formación de espuma física. diámetro celular de la espuma convencional es generalmente mayor que 50 mm, la densidad celular (número de células por unidad de volumen) de menos de 106 / cm3. Cuando el gran tamaño de estas células de la Fuerza a menudo el lugar de nacimiento inicial crack, reduce las propiedades mecánicas del material.
El moldeo por inyección es uno de los principales métodos de plástico microporoso artículo moldeado. materia prima en el cilindro después de la máquina de moldeo por inyección de plástico, a un calentamiento por cizallamiento del tornillo y el efecto de calentamiento del bucle de plastificar el agente espumante se inyecta directamente en la zona de fusión y el extremo del tornillo de inyección fundir uniformemente mezclada, de alta velocidad y alta presión en la cavidad del molde.
La presión repentina de sangre en la cavidad del molde, una gran cantidad de la masa fundida en un gas sobresaturado aislado como, la formación de espuma, moldeo por expansión, la forma de formación de un artículo de plástico microporoso. Además, el método de cambiar la temperatura de la nucleación se puede emplear para formar, con un cambio de presión En comparación con el método, es más fácil de controlar, pero no es adecuado para plásticos insensibles a los gases.
desarrollo de la tecnología de moldeo por inyección de plástico microporoso más difícil, en comparación con las espumas convencionales, el tamaño de la celda es mucho más pequeño, con el fin de obtener un buen artículos de plástico microporosas, debe asegurarse de que el fluido supercrítico en el barril de la masa fundida medición precisa, requiere masa fundida para ser mezclado plástico, homogeneizado, dispersado para formar una mezcla homogénea, para asegurar la nucleación en el punto de fusión debe ser mayor que 109 / cm3, la expansión en la nucleación controlada tiempo de burbujas, etc. este Los requisitos del equipo en sí y los parámetros del proceso de moldeo por inyección son muy altos.
Las características de usar esta tecnología son:
Reducción de peso del producto en aproximadamente un 50%;
La presión de inyección se reduce en aproximadamente 30 ~ 50%;
Reducción de la fuerza de sujeción en un 20%;
El período del ciclo se reduce en un 10 ~ 15%;
Se usa un dispositivo de entrada de gas con un dispositivo de control de medición.
Conclusión
Debido a la presencia de burbujas de aire, los plásticos espumados son livianos, ahorran material, pueden absorber cargas de choque, realizar aislamiento térmico y aislamiento acústico, tienen mayor resistencia específica y pueden ahorrar material, reducir el consumo de energía y reducir los costos. Puede promover vigorosamente la aplicación.
Además de las ventajas de las espumas generales mencionadas anteriormente, los plásticos espumados microcelulares también tienen propiedades mecánicas más excelentes. Por lo tanto, la gama de aplicaciones de plásticos espumeados es muy amplia, especialmente en la producción de automóviles, aeronaves y diversos equipos de transporte y otros campos. Valor de aplicación. Se puede esperar que el moldeo por inyección de espuma, especialmente el moldeo por inyección de espuma microcelular, sea un punto caliente para el procesamiento de maquinaria y productos de procesamiento de plástico.