Ширінь поверхні є однією з перших характеристик, які покупець помічає на формованій пляшці, півгалоні або косметичному контейнері, і вона також є однією з найчутливіших до дрібних змін в смоли, стані прес-форми та налаштуванні машини. Контейнер, який виглядає матовим, хмарним або нерівномірним за блиском, видається як низької якості, навіть коли його товщина стінки та міцність абсолютно прийнятні. Для виробників, які експлуатують лінії екструзійно-формованого виплавлення, блиск поверхні служить як комерційним диференціатором, так і сигналом контролю процесу. Цей посібник пояснює, як визначено і заміряється блиск, чому він формується на формованій поверхні і як його можна збільшити та стабілізувати за допомогою вибору матеріалу, проектування поверхні прес-форми, дизайну охолодження та дисциплінованого налаштування процесу. Він складений для зварників, торговельників і менеджерів якості, які експлуатують обладнання екструзійно-формованого виплавлення, яке належить фірмі Apollo, заводу Wanplas з більш ніж двадцятирічним досвідом в сфері устаткування для формованого виплавлення порожнистих виробів. Давані рекомендації широко застосовуються в індустрії, включаючи машини інших виробників, таких як Kautex, Bekum, Milacron, Uniloy, Грейям Інженеринг і Magic, оскільки основа формування блиску є однакова.
Блеск – це не єдине число, яке матеріал має чи не має. Це співвідношення віддзеркаленого світла до падаючого світла при визначеній геометрії, і воно залежить як від мікротопографії поверхні, так і від оптичних властивостей полімерної оболонки. Це означає, що проблема блеску може виникати у смолі, у формі, у контуру охолодження або у способи формування та промивання шихти. Оптимізація блеску як останній етап процесу справжня провальна. Надійний шлях – це покращувати його на кожному етапі: вибирати смолу та комплекс добавок, які підтримують потрібний блиск, доопрацьовувати та чистити форму, щоб вона відтворювала чисту поверхню, контролювати охолодження, щоб шкірка застигала з низьким кристалічнимистю та повним контактом, і налаштовувати параметри процесу так, щоб шихта входила гарячою та повністю відповідала. В розділах нижче представлена детальна інформація про кожну з цих ланок з точними даними та таблицею розв'язування дефектів, яку можна зберігати на станку.
Що таке блиск поверхні і як він вимірюється
Світлота поверхні — це відображаюча властивість, за допомогою якої поверхню виглядає блискучою або матовою, і в пластмасах вона вимірюється як кількість падаючого світла, відбитої в напрямку дзеркала стосовно стандартного чорного скляного відображення.Залежність вимірювання від форми залежить від необхідності указити кут вимірювання. Основними стандартами для пластмасс є ASTM D2457 і ISO 2813, в яких визначено геометрію інструмента, спосіб калібрування і представлення в одиницях світлоти. Одиниця світлоти — безрозмірне співвідношення відбитості зразка та відбитості калібруваної відносної точки, виражене на шкалі, за якою вищепанурована чорна полірована листова скляна поверхня при відображеному куті становить 100 одиниць світлоти.
три загальні геометрії вимірювання: 20 градусів, 60 градусів і 85 градусів. Геометрія 60 градусів є загальним вихідним і використовується для найширшого діапазону поверхонь. Коли показник за 60 градусів перевищує приблизно 70 одиниць блиску, поверхня вважається високим блиском, і потрібно застосовувати геометрію 20 градусів, оскільки вона розширює розрізненість у верхньому діапазоні і дозволяє відрізнити дуже відблискливі поверхні, які є однаковими при 60 градусах. Відповідно, коли показник за 60 градусів опуститься нижче приблизно 10 одиниць блиску, поверхня буде матового покриття, і потрібно застосовути геометрію 85 градусів, оскільки вона забезпечує кращу чутливість у низькому діапазоні. При застосуванні неправильної геометрії вимірювання підходить до стиснутої або нелінійної частини реакції і дає показники, які не перекриваються з візуальною сприйняттям.
Глянцевість описує відображення, що відображається у дзеркалі, але це є лише одним з аспектів зовнішнього вигляду. Хмара, вимірювана за правилами ASTM D1003, відображає частку відбитого або пропущеного світла, яка розсіюється поблизу від спотвореного напрямку і створює молочний або хмарний вигляд навіть у тому випадку, коли глянцевість висока. Таким чином, бутылка, в якій показник глянцевості дорівнює 80 одиниць на 60-градусному куті, може мати хмару, оскільки характерна поверхня покрита мікророзробками або розсіюється внутрішній світло з частинок добавок. Чіткість зображення, коротко позначається як DOI, може характеризувати, наскільки чітко бачиться відображається об'єкт; високий показник DOI означає, що відображення чітке, тоді як низький рівень DOI показує, що відображення розмите через мікронепліпості. Для виливних деталей показник DOI залежить від репродукції поверхні прес-форми та присутності шорсткості, або ознак окислення пластмаси, якщо таковая має місце.
Шклярність поверхні, за якою вимірюють показник Ra за стандартом ISO 4287, є найбільшою щодо блиску на злитій деталі. Як практичний спосіб, шкіра, що має Ra менше 0,1 мікрона, відповідає поверхні високого блиску, Ra у діапазоні 0,4–0,8 мікрона - як півматова поверхня, а Ra вище 1,6 мікронів виглядає сильно матовою. Це не суворі значення, оскільки на блиску також впливає коеффіцієнт розсіяння та кристалічність полімеру, проте вони дають командам відділів інструментів та процесу можливість визначити реальний вимір. При екструзійному термопресуванні розміри поверхні деталі практично ніколи не допомагаються самою полімерною масою; вони залежать від того, наскільки змочність перебувала на обличчі форми і від того, як кристалізувала шкіра під час охолодження.
Вибір і класифікація геометричних параметрів
| Geometry | Типовий діапазон читання | Класофактура поверхні | Стандартний відділ зі стандартами. |
|---|---|---|---|
| 20 градусів | вище 70 одиниць блиску (високий клас) | Високий глянець, який використовується для розділення дуже глянцевих поверхонь | ASTM D2457, ISO 2813 |
| 60 градусів; | 10-70 одиниць блиску | Головне значення універсального параметра для об'ємних поверхонь. | ASTM D2457, ISO 2813 |
| 85 градусів | нижче 10 одиниць блиску (нижче середнього значення) | Матова структура, яка використовується для поверхонь з низьким глянцем | ASTM D2457, ISO 2813 |
| Haze | Процент відхилень близько від блиску. | Облично виглядає незалежно від глянцю | ASTM D1003 |
| Здуття Ra | нижче 0,1 / 0,4 до 0,8 / вище 1,6 мікрометра | високий рівень блиску / напівматовість / матове покриття; | ISO 4287 |
Вимірювання блиску за допомогою каліброваної мірної установки на одній і тій же геометричній поверхні, у певному розташуванні деталі. Цифра без уточнення кута і положення не є достовірною.
Механізм формування блиску при формованні з витісненням
Глянцевість на частинах, вилитих способом натиснення, утворюється у момент, коли розплав заморожується на стінці преса, й вона регулюється тим, наскільки точно шкіра полімера копіює поверхню преса. Ця здатність копіювання називається вірністю копіювання. Якщо розплав повністю опиняється в порожнині, заповнює кожну нанизно-малку рисочку, й охолонувши поки не встиг відреагувати, то поверхня частини стає майже точним негативом граня преса й унаоčí його блиск. Якщо розплав потрапляє на прохолодну поверхню, опиняється під низьким тиском, уловлює повітря, або віддаляється під час відкочувати, то поверхня стає округлою, гранчастою або неглибоким зморщуванням, а глянцевість падає. Вірність копіювання є головним фактором, і майже кожна коригування у цій інструкції або підвищує її, або ж захищає.
Температурний градієнт контролює кристалічність поверхні, а кристалічність впливає на блиск семікристалічних полімерів, таких як ПЕТА, ПП та ПЕТГ. Коли шкіра охолоджується повільно, полімерним ланцюгам залишається час, щоб організуватися в сферитики та інші кристалічні суперструктури, границі яких відображають світло. Коли шкіра квакерується, зростання кристалів затримується, поверхневий шар стає більш аморфним, а відображення світла стає більш спекальним. Тому бутли з ПЕТА часто стають блискучими, коли преформа охолоджується: швидке охолодження на бічній поверхні пересушки знижує рівень кристалічності поверхні, і частина стає блискучнішою. Ті вплив найвищий у матеріалів зі значним вікном кристалізації і менше виражений у аморфних полімерів, таких як ПК та ПВХ, де блиск детермінується більше за часом безперервності поверхні, а не за кристалічності.
Температура плавлення та в'язкість полімеру встановлюють, наскільки добре полімер може заїжджати в найдрібніші поверхневі деталі врізу. Посуда з більш високою температурою плавлення і нижчою в'язкістю краще змочує порожнину і відтворює дрібну поліровку, тому підвищення температури плавлення загалом покращує блиск. Але плата полягає в тому, що вище температура також розм'якшує піранс, збільшує згин, продовжує цикл формування і може сприяти розпаданню, якщо тягти це занадто далеко. Є баланс: достатньо тепла, щоб змочити поверхню, але не так багато, щоб піранс опустився або смола розклалась. В'язкість також залежить від молекулярної маси, тому тому високомасовий вид для технології термоформування може бути важчим для полірування, ніж вид з нижчою молекулярною масою в рамках однієї родини.
Енергія поверхні преформи та залишки релізерних агентів впливають на те, чи розпливається плав, чи утворюються капельки. Чиста, помірно звита поверхня преформи дозволяє плавові змолом зіткнутися з поверхнею і повторити її гладкість. Поверхня, покрита товстим шаром релізерного агента, плакуванням або деградованим полімером, втрачає можливість розподілу плаві та створює туманний або кристалічний шар. Тому практика використання релізера важлива для блиску: якщо його мало, то деталь приклеюється або на ній з'являться напруги, якщо його багато, то поверхня заволокується з перенесеної плівки. Лужна чи слюдообразуюча справа з друку та декорування нижче впливають на гладкість випеченої деталі.
Нарешті, поверхневі дефекти, такі як мікро-зупинки, шкурка акули та тріщини плавлення, руйнують блиск заміною гладкої дзеркальної шкурки на розтішну. Шкурка акули – це деформація поверхні, яка з'являється, коли плавлений матеріал виходить з кулі на критичну напругу, в результаті чого утворюється шорсткість, що відтворюється в полізамі та після цього в пляшку. Тріщина плавлення – це більш серйозна нестабільність руху, що створює грубі хвилі. Обидва – це проблеми в русі в кулі, а не в литві, і їх потрібно вирішувати шляхом регулювання температури, швидкості розриву та геометрії кулі, а не шляхом полірування камери. Розпізнавання того, звідки при цьому відбувається втрата блиску – литость, плитняк або циркуляція охолодження – є першим кроком у будь-якій послідовності відновлення працездатності.
Фактори матеріалу, які контролюють блиск
Вибір смоли є основою блиску, бо полімер визначає верхню планку, яку можливе подолати формувальними виробами і процесом. У межах однієї фамилії полімерів молекулярна маса, розподіл молекулярної маси і комплект добавок змінюють досяжний блиск на багато одиниць. Нижче наведено таблицю, яка підсумовує, як поводяться прості смоли для видувального формоутворення, і де лежать їх реальні компроміси.
Вплив смоли і наповнювачів на блиск
| Матеріал | Похили зварювання | Світлота поверхні | ключовий компроміс; |
|---|---|---|---|
| HDPE (клас бутлів) | МФІ 0,2-0,8, характерна для пляшок | Високий молекулярний ваг гарантує меншу глянцевість, але вона стає соліднішою. Показник MFI, підвищений до 1,0-2,0, покращує глянцевість. | Висший MFI знижує стійкість до тріщин під впливом навколишнього середовища, протестований за стандартом ASTM D1693 |
| LЕП / AMDPE | Часто застосовуються в синтетичній галузі з HDPE | Нижча жорсткість, що дозволяє поліпшити рівність поверхні в сплавах. | Зменшується жорсткість і термостійкість |
| PP | Гомополімер та кополімер | Світлота гомополімеру вища, ніж у кополімеру; організуючий агент додає 5–15 одиниць світлоти | утворення нукленів може зменшити вплив при низькій температурі; |
| ПВХ. | з високим блиском | Дуже висока глянцевість можлива при хорошому термічному контролі. | Потрібна точна температура для уникнення розпаду |
| ПЕТГ | Аморфний кополіестер | Високий ступінь прозорості та хороший блиск, легко поліруються. | Нижча термостійкість, ніж у ПВХ |
| ПК | Найвищий глянцевість загальних смол ЕБМ | Відмінний блиск і циліндрична блискучість; необхідно висушити 120 °C протягом 4 годин | Найвищі витрати та суворі вимоги щодо сушіння |
Для HDPE середнє значення індексу пластинчастої в'язкості є стовідсотковим рішенням. Клас поліетилену HDPE в діапазоні від 0,2 до 0,8 МFI характеризується стійкістю до діючих агентів і отриманням цвіту на відмінку під впливом агресивного середовища; це явище важливе для упаковок для хімічних і відволожуючих засобів. Однак при значенні індексу пластинчастої в'язкості від 1,0 до 2,0 в'язкість розплаву падає, рівень змочування поверхонь поліпшується і підвищується глянцевість, але падає стійкість до цвіту в агресивних середовищах – тому подібні зрушення необхідно перевіряти в умовах вдосконаленої здатності з дотриманням вимог ASTM D1693 щодо відповідності між заповненим продуктом і пластмасою. У бутылках для хімічних і косметичних засобів, де рольозв'язана зовнішнім виглядом, тип HDPE з подібним індексом часто використовується, але для агресивних хімічних балонів варіант з індексом від 1,0 до 2,0, як правило, не застосовується.
Поліпропілен стимулює утворення зерна. Гомополімер ПП має більш високий глянс, ніж випадковий кополімер, а додавання агента, що стимулює утворення зерна, може покращити показник на 60 градусів приблизно на 5–15 одиниць глянця, тим самим сприяє появи більш дрібної, рівномірної кристалічної структури, яка менше відображає світло. Вартість часто полягає в невеликій втраті ударної в'язкості при низьких температурах, тому рівень добавки слід регулювати, а не максимізувати. ВВП досягає дуже високого показника глянцю, але нетерпимо до температури; зношування виділяє соляну кислоту і призводить до зміни кольору та втрати блиску поверхні, тому затвердження та стабілізацію потрібно проводити за найстрогішими програмами. РПП і ПК лідирують за зовнішнім виглядом, при цьому ПК займає перше місце, проте ПК слід випаровувати при температурі близько 120 градусів Цельсія протягом чотирьох годин перед обробкою, інакше волога призводить до захланіння і утворення хмарно-безглазного покриття.
Доданки покращують обидва параметри. Титановий діоксид для білоти і кальцитовий карбонат для зменшення витрат обох зменшують блиск, оскільки їхні частинки порушують поверхню і розсіюють світло; тонші сортування та нижчі дози зберігають більший блиск. Низложуючі засоби і антиблокуючі присадки призначені для переміщення на поверхню, і коли вони надмірно розповсюджуються, утворюють тонку плівку, яка видається як матова або неясна. Лікарство полягає в тому, щоб вибрати сорт з мінімально ефективною рівнем присадки і контролювати середовище охолодження і зберігання, щоб уникнути надмірного розповсюдження. Тому, вибір предспиртового матеріалу має настільки ж велике значення, як і базовий матеріал для кінцевого результату блиску.
Обробка поверхні та порівняння матеріалів
Форма — це фізичний майстер, який визначає поверхню деталі, тому її текстурно покриття, база та матеріал особливо важливі. Поверхня покриття зазвичай вказується за спеціальним шкалою для покриття форми SPI/SPE, де вказана градація від зеркального полірування до текстури каменю і піску. Класи А-1 — це поліроване цинкову поверхню з зерном 0,012 мікрометра і забезпечує вищий глянець. Клас А-2 та А-3 — це поступово більш дрібне полірування, класа В-1 відповідає 0,05-0,1 мікрометра, а класи С та D — це глянцова поверхня, яка має «природну» текстуру, розфасовування та наповнення, формування та закупорка пляшки. Для пляшки з глянцевою поверхнею порожнину потрібно зачистити на рівні А-1 або А-2 та підтримувати цей стан.
Покриття, яке продовжує життя полірованого матеріалу і самостійно підвищує рівень блиску. Це покриття твердим хромом створює шар товщиною від 0,02 до 0,05 мм із здатністю до витримувати зношування і легко витягуватися, при цьому зберігаючи віддзеркалювальну поверхню. Електрокоагуляційне никелово-фосфорне покриття забезпечує однорідне покриття складних форм і добру стійкість проти корозії. За допомогою покриттів із фотохімічного впровадження можна створити дуже тверді, тонкі і малофрикційні поверхні для вимогливих та легко обдираються сполук. Для обробки з цілеспрямованими текстурами використовуються графіті для вигравання серії VDI 3400 до 12 – 45, які забезпечують поверхні від матової до шовкової з регульованим рівнем блиску.
Mold Обробка поверхні and Coating Comparison
| Фінішне покриття / обробка. | Приблизно Ra | еффект блиску | Relative Cost |
|---|---|---|---|
| Вісник діамантового блиску SPI A-1 | 0,012 мікрометра | Найвищий рівень блиску, найкраще відтворення | Маркування проводу в стіні |
| Полірувач SPI A-2 | тонше, ніж A-3 | Дуже висока блискність | Medium |
| Polish SPI A-3 | добре полірований матеріал, | High gloss | Medium |
| Камень SPI-B-1. | 0,05–0,1 мікрометр | від напівглям до матового | Низький |
| Камінь SPI C-1 | грубий камінь | Низкий рівень блиску | Низький |
| ВИП D-1 і D-3 | матовий розпорошення | Матова, навмиснена текстура | Низький |
| Кожух з твердим хромом | шар товщиною від 0,02 до 0,05 мм, а клас твердості – від 800 до 1000 за шкалою Вікерса, | Захищає поліровку, підвищує відпускна силу | Medium |
| Електролітературне Ni-P. | однорідний тонкий шар | гарний блиск, стійкість до корозії | Medium |
| Покриття ПВД | дуже тонкий твердий шар | Високий рівень блиску, висока стійкість до зношування | Маркування проводу в стіні |
| VDI 3400 гравірування 12-45 | текстурований | Контрольована матова текстура до сатинового покриття | Medium |
Матеріал бази форми визначає глянець опосередковано через теплопровідність. Якщо поверхня злегка очищена від точкових дефектів, радіус якої становить 0,02 мікрометра, то нанесення покриття носить не так уже і важливе значення. Сік найчастіше в'яжучого матеріалу чи мікроскопічні залишки можуть сприяти кристалізації поверхні, проявами якої є тріщини та грубе текстуру. Аморфна поверхня при поганої теплопровідності та недостатньому розігріванні досягти неможливо. Альмінієвий 7075 проводить тепло з відносною щільністю 130-150 Вт/мК. ПЛ-20 — дещо повільніше, а берилієво-медичний провідник — близько 105-130 Вт/мК і часто використовується в деталях, де необхідна локальна охолоджуюча структура. Форма, що видаляє тепло підвищеною швидкістю з максимальною однорідністю, дозволяє скрирати поверхню з повітрям до її плотного застигання перед відходом дрібного сипу або кристалізацією поверхні, що забезпечує вищий глянець та кращу початкову стабільність. Також вагому роль відіграє економічний фактор. Альмінієвча основа швидше обробляється та легша, а база з стали дешевша, і берилієво-медична основа дорожча, проте краща для вирішення теплових проблем.
порівняння термічних властивостей основи для штампів,
| Матеріал | Теплопровідність (Вт/м·К) | Перевага, пов'язана з блиском. | Relative Cost |
|---|---|---|---|
| Алюміній 7075 | від 130 до 150 | Швидке, рівномірне охолодження; швидке охолодження призводить до підвищення блиску | Medium |
| Сталь P20 | нижче, ніж у алюмінію | довговічний, добре полірується, більш повільне виокремлення тепла; | Medium |
| кобальто-берлієвий | 105-130 | Екселентне локальне охолоджування у вставках | Преміум |
Компанія Wanplas у своєму заводі «Аполло» поставляє машини для екструзії навпіл-моленого лиття зокрема серію ABLB для контейнерів від 200 мілілітрів до 20 літрів, серію ABLD від 20 до 1500 літрів та повністю електричну серію для екологічно безпечного виробництва. Ці машини працюють з PE, PP, PVC, PA, PC, ABS, PS, EVA, TPU та PETG, тому рекомендації щодо фінішу прес-форм і матеріалів, наведені вище, стосуються безпосередньо порожнеч, які виготовлені для них. Також така ж логіка знаходимо і в технології олів, незалежно від того, чи вони встановлені на лінії «Аполло», чи на обладнанні конкурентів – Bekum, Kautex або Milacron.
Система охолодження. Optimization for Higher Gloss
Охолодження — це процес, який фізично закріплює глянець. Цілі — швидко та максимально однорідно видаляти тепло з поверхні порожнини, щоб глянець пробудився гладким та аморфним. Найважливіші конструктивні параметри — розмір гарячих ліній, дистанція від поверхні порожнини, відстань між лініями, температура води, режим потоку та рівномірність температури. Правильне регулювання цих параметрів не менш важливе, ніж полірування сталі.
гнучкості водяних каналів зазвичай становлять від 8 до 14 міліметрів в діаметрі. Вони повинні розташовуватися на відстані від 12 до 20 міліметрів від поверхні порожнини; якщо відстань занадто велика, то охолодження буде повільним та неоднорідним, занадто мала – пластина ослабнеть, а лінії марки можуть видно. Відстань між лініями краще утримувати на рівні 2,5-3,5 разів від діаметру лінії, щоб охолоджені зони перекривалися в однорідному температурному полі, а не залишалися заповненими теплими смугами, які стають смугами блиску. Температуру води потрібно гармонізувати з температурою смоли: для ПМВ-4 температура в пресовій формі становить від 10 до 15 градусів Цельсія, що сприяє обробці, що підвищує блиск, а ПП потрібно утримувати в межах від 15 до 25 градусів Цельсія, щоб уникнути надмірного швидкого замерзання, яке може піддати напрузі частину.Загальний підвід повітря часто становить від 8 до 20 градусів Цельсія в залежності від продукту.
Потік повинен бути турбулентним, з числом Рейнольда понад 10000, тому що турбулентний потік ефективніше відводить тепло, ніж ламінарний потік. Цей ефект досягається завдяки адекватному тиску та конструкції лінії, а не тільки завдяки низькій температурі. При цьому швидкість потоку повинна бути достатньою, щоб уникнути значного нагрівання води в циклі. Усі частини поверхні форми повинні мати однакову температуру, яка повинна залишатися в межах 3 градусів Цельсія; зона, при якій вода прогрівається більше, охолоджує шкіру повільніше, закріплює більше кристалів і виявляється як сірий плям. Гомогенність забезпечується рівномірним живленням різних циркуляційних контурів. Також потрібно, щоб довжини ліній та обмеження були схожі.
Слабо проявляється, але дуже важливий ризик – конденсація. Коли температура преформи нижча від точки роси навколишнього повітря, волога конденсується на металу і переходить на преформу як плями від води або іржі, що постійно знижує глянцевість, а іноді залишає білі сліди. Як практичний правило, коли вологість в приміщенні перевищує 70%, температура преформи не повинна бути нижчою приблизно 12 градусів за Цельсієм, а точку роси слід контролювати шляхом осушення або пропускання зволоженого повітря. При нагріванні преформи нижче норми, щоб позбутися глянцю, не контролюючи вологість, часто настає несприятливе наслідок у вигляді дефектів від іржі.
Вказівки щодо параметрів охолодження
| Параметр | Рекомендувана область | еффект блиску |
|---|---|---|
| Диаметр водопровідної труби | від 8 до 14 мм; | встановлює досяжний потік і турбулентність |
| Відстань від порожнини | 12 to 20 mm | Контроль швидкості і рівномірності охолодження |
| Відстань між лініями | в межах 2,5-3,5 разів діаметра; | Уникнути поясів тепла, що знижують блиск |
| температура пресформу HDPE | Температура 10-15°C | Нанесення охолодження знижує кристалічність поверхні, підвищує блиск |
| Температура форми PP | від 15 до 25 ° С; | балансує блиск із напругою та витяжкою |
| Кількість Рейнольдса | above 10000 | Турбулентний потік ефективно відводить тепло |
| Рівномірність температури | в межах 3 градусів Цельсія; | Предотвратить виникнення локальних сірих плям |
| межа точки роси | Вище 12°C при вологості вище 70% | Уникає утворення конденсату |
Холодна форма плюс волога повітря - це сніг, а не блиск. Уникайте конденсації, ще до того, як понизите встановлений поріг.
Матриця налаштування параметрів процесу
при правильному виборі смоли і форм налаштування машини допомагає відрегулювати блиск. Кожний параметр сприяє підвищенню блиску, але має також і несприятливу сторону, тому відбір оптимальних параметрів – це вибір, а не пошук максимального значення одного з них. Який нижче матриця зображує вимірювання часто використовуваних параметрів, контролюючих процес екструзії в технології лиття під тиском, і показує їх вплив на блиск і негативні наслідки.
параметр для матриці налаштування блиску
| Параметр | Напрямок плетіння | еффект блиску | Використовуйте саме такий формат: "1. " на один рядок, нічого іншого. |
|---|---|---|---|
| Температура плавлення | increase (HDPE 190 to 210 degrees Celsius) | блиск зростає завдяки нижчій в'язкості, кращому змочуванню; | прискорити час циклу, підняти щільність, зменшити ризик деградації |
| температура верхівки і штампа | Подвищення температури на 5-15°C | Поверхня паралізованої деталі гладша, менше ліній текучості | Більше зморщень, потрібен більш точний контроль |
| швидкість викручування; | збільшення | Більше роздріблення може поліпшити однорідність | Занадто висока температура призводить до міжсмугового розриву. |
| Давлення викиду | Плюс (0,4–0,8 МПа; HDPE – 0,6–1,0 МПа) | Підвищення степеня точної копії дає гладку поверхню. | більш великий потік повітря, можливе запалювання; |
| Затримка розпилу | зменшення температури | Парізон у разі зіткнення повинен бути нагрітим, щоб підняти блиск | Менша паралізаційна охолодження, ризик зміщення |
| Віддування (вентування) | недостатня причина потрапляння газу; | місцеві матові ямки, в яких застрягує повітря | Глибина канавки вентиляційного отвору 0,02-0,05 мм |
| Програмування очікуваних параметрів при відливанні. | 20–100 контрольних точок | Однопланова стінка забезпечує однаковий блиск. | Потрібніше налаштування, профіль повинен бути стабільним. |
Температура плавлення є першим фактором. Підвищення температури HDPE з приблизно 190 до 210 градусів Цельсія знижує в'язкість, дозволяє паразину змочити порожнину, і підвищує блиск, але це також збільшує тривалість циклу і впливає на обрив, який може робити стінки тоншими внизу. Підвищення температури розпресовування та порожнини на 5-15 градусів Цельсія розгладжує верхню поверхню паразину, ще до того, як він буде дифузійно нарізаний, тим самим зменшуючи існуючі мікроризи, які згодом виявляються у вигляді низького блиску. Поворотна швидкість додає тепло власного тертя і може поліпшити однорідність плавлення, але за даними точки вона збільшує ризик розколу плавлення, тому межа становить стабільність поверхні, а не тільки температуру.
Наразі тиск вдува прискорює процедуру та контролює його. Перехід від 0,4 до 0,8 мегапаскаля та робота з HDPE в їх зазвичайому межах від 0,6 до 1,0 мегапаскаля дозволяє прокачувати пластик у всі деталі порожнини, що підвищує відтворюваність. Скорочення затримки вдувавання означає, що парисон ще теплий і м’який, коли виконують наповнення, тому він вирівнюється краще і глянс стає більш яскравим; в даному випадку обмінюють менше парисону і вистачає менше сегментів. Видування часто ігнорується: уловлена повітря між парисоном та порожниною формує локальні матовиті впадини, тому для підвищення глянсу потрібно підтримувати гребені із повітряними отворами на глибині від 0,02 до 0,05 міліметра, щоб повітря випаровувалось. Нарешті, програмування парисону зі 20 до 100 чуттєвих точок дозволяє досягти стабільності розподілу стінок; коли одна область дуже тонка, вона контактує раніше та забезпечує інший глянс, ніж у товстої області, яка контактує пізніше, тому програмування є невід’ємною частиною рівномірного глянсу на всю бутлі.
Defect, Root Cause, and профілактичні заходи; Matrix
Проблеми з блиском проявляються як видимі дефекти. Найшвидший спосіб їх вирішення на підлозі — це структуроване картування від ознаки до причини і дії. Нижче представлено матрицю, що охоплює чотирнадцять загальних недоліків зовнішнього вигляду та заходи, які відновлюють блиск. Намітьте її та прикріпіть поблизу машини.
Чотирнадцять даних про причини дій дефектів та заходи щодо їх усунення
| Defect | Основна причина | профілактичні заходи; |
|---|---|---|
| 1. Загальна підлісна побиття | Вища кристалічність поверхні або розповсюдження заповнювача | Зниження температури формоутворювача, зменшення заповнювача, перевірка рівня добавки. |
| 2. Локальні зморшки/матові плями | Защемлення повітря, погана підведення. | Закрийте і розширте отвори для витікання від 0,02 до 0,05 мм. |
| 3. Різноманітні познаки потоку | прохолодна або нерівномірна преформа, низька температура штампування | Підвищення температури голови та матриці на 5-15°С |
| 4. Апельсинова коричка | Неоднорідний удар, низький тиск, вологе покриття | збільшення тиску викиду, скорочення затримки, покращення програмування; |
| 5. Шкура тигра | Нестабільність виходу з форми при критичному навантаженні. | Зміна температури розплаву, зниження інтенсивності грохочу, зміна конфігурації охоплення. |
| 6. Тріщина при плавленні | Занадто великий момент натягу або неправильна форма захисної порожнини. | Зменшіть швидкість обертання гвинта, підвищіть температуру, оптимізуйте штамп. |
| 7. Депозит на відливання / нанесення пластин | погіршена резина або додатковий шар на порожнині | Прибирання тижнево, застосовуючи бронзову щітку та спеціальний чистячій засіб |
| 8. Режими газу | Спалювання або забруднення летючими речовинами. | покращення провітрювання, незначне зниження температури плавлення; |
| 9. Сліди холодних шматків | Матеріал, який охолоджується на точці формування або перенесення. | Збільшення температури формоутворювача та зігрівального елемента, перевірка нагрівальних пристроїв. |
| 10. Сліди звільнювача | Перегрів оксиду силікону або поверхні. | Зменшіть кількість викидання, очистіть порожнину, перевірте поширення пристрою в нижній частині листа. |
| 11. Плями від води | протечка або випромінювання теплильної води | Реконструкція ущільнювальних манжет, суха електрична лінія, контроль ливарного шару нижче точки утворення роси. |
| 12. Цукрова розпушка | Конденсація на знижену температуру полімеру в вологому повітрі. | підвищення температури форм до 12 ° С при високій вологості; |
| 13. Неравномірність кольору і блиску | Дисперсія мастьбіч та зміна температури. | Покращення перемішування, дотримання єдності температури на 3-5 градусів. |
| 14. Різниця глянтивості швів | Зустріч двох струменів з невеликим тиском або на охолодженій поверхні. | Повищіть температуру розплавленного металу, збільшіть тиск, оптимізуйте програмування. |
Деякі з цих викривлень не є самостійними. Дабл-камера і пори часто мають спільне джерело охолодження або вентиляції; орієнтована шкіра і рифабою рублена шкіра мають розтріскуваний вид, але перший - це проблема з боку струменя, а другий - з боку литва. Принцип полягає в визначенні місцезнаходження викривлення на деталі, визначенні, чи це проблема з литва, порізання, ливарної форми або охолодження, і застосуванні одного заходу, який задовольняє вимогам на даному етапі. Рандомне зміна декількох налаштувань одночасно, як правило, приховує причину викривлення і робить блиск нестабільним від обробки до обробки.
Обслуговування форм, їх очищення та вторинні процеси.
Блиск, набутий завдяки фарбуванню та настройці, пропадає, якщо форм зношується. Поверхня порожнини виглядає погано через звичайну експлуатацію, адже з'являються відкладення, мікрорубці та корозія, і кожне з того знижує ймовірність точного відтворення. Проста, систематична регулярна обробка дозволяє зберегти в первозданному вигляді поліровку для сотень тисяч зйомок.
Кожен день всю порожнину необхідно протерти м'якою сухою тканиною та нешкідливим розчинником для покриву, щоб видали пил та легкі забруднення. Кожну тиждень будь-який пласт або відкладення треба видаляти мідною щіткою та спеціальним засобом для очищення форм; сталеву пряжу жодним способом використовувати не можна, оскільки вона порйзує поліроване виробництво, а подряпини переходять в безплідники які жодним чином не лікуються. Захист від корозії важливий для вологоїе сухоземних установок: після чищення нанести тонкий антикорозійний слой та постійно підтримувати сухий статут в процесі зберігання. Відсмоктувальні пазові вироби необхідно частіше очищати, тому що закриті відсмоктувальні пристрої призводять до появи описаної вище дефектної нерівності; перекритий відсмоктувальний паз є поширеною, але уникальною причиною місцевого матовості.
Поправка методом полірування запланована, а не реактивна. Повна відновительная полірування або хромування зазвичай заплановані після 200 000-500 000 пострілів в залежності від агресивності смоли, вмісту наповнювача і практики вилучення. Пропускання за межі цього вікна дозволяє накопичуватися грубості і зменшувати блиск, поки не з'являються відмовки. Найпростіший спосіб підтримувати позначених на покраску специфікаціі протягом служби інструмента - визначати кількість пострілів для кожної порожнини і зв'язувати це з планом поправки.
Другі процеси не змінюють рівня блиску поверхні, але вони роблять вплив на вигляд виробу в кінцевому результаті. Обробка пламенем і коронне покриття підвищують поверхневий напір, тому барвники, клеї і етикетки однорідно розподіляються по виробу. Зазвичай коронне покриття забезпечує поверхню в діапазоні від 38 до 44 дина прикладення на сантиметр. Це запобігає появі непривабливого вигляду поверхні, який клієнти можуть віднести на рахунок низького глянцю. Після полірування і нанесення покриття предмети відновлюються шляхом полірування і повторного нанесення хромового покриття, а не шляхом знищення інструменту. Для заводів, які впроваджують використання вторинних матеріалів, завод Wanplas Polyretec постачає лінії для миття і гранулювання, які забезпечують чисте гранулят. Стабільний високий рівень вторинної сировини забезпечує стабільний глянс при змішуванні відходів із сировиною для екструзійного литва.
частота та вартість обслуговування;
| Action | Частота | Антиблік Глос Бенефіт | Relative Cost |
|---|---|---|---|
| Пройовина порожнини. | Every shift | Збереження від пилу та світлових плям | Низький |
| Видалення відкладень | Тільки один раз на тиждень використовуйте магнезійну щітку. | Стоп партії матової фактури. | Низький |
| Чисті канали для відведення повітря | Стійкий графік роботи. | Видаляється локальна корозія | Низький |
| Профілактика окиснення. | після чищення і зберігання; | Захист полірованої поверхні. | Низький |
| Відновлення полірування. | 200 000–500 000 постійних тисків | Встановлює втрачений блиск | Medium |
| Переплату хрому | За необхідності після відновлення. | Відновлення дзеркальності і тривалості експлуатації. | Medium |
| Обробка полум'ям або коронкою | По частях після охолодження. | Збільшується однакова якість друку, а не блиск, отриманий формуванням | Medium |
Інспекція та контроль якості за глянцем поверхні
Глянцевість необхідно вимірювати в рамках рутинного контролю якості, а не оцінювати лише за допомогою зорової оцінки. Інструмент повинен бути калібрований за стандартною плиткою в заданому графіку, оскільки неточність глянсометра є частою прихованою причиною здавалося б різних варіацій процесу. Положення зразків має значення, оскільки глянцевість може відрізнятися між тілом, плечем і основою пляшки через різницю товщини та охолодження; план контролю має передбачати зафіксовані точки вимірювання на кожній зоні та записувати їх, разом з використаним кутом.
План інспекції та контролю якості.
| Регулювання якості. | Технічні характеристики; | Purpose |
|---|---|---|
| Калібрування глосметра | За відповідним графіком проти стандартної плитки | Відстежуйте зсув пристрою з даних. |
| Точки збирання проби. | Тіло флакона, пляшечка, основу | Реєструється переміщення зони роботи. |
| Записана геометрія | 20/60/85 градусів (визначений) | Завдяки цьому покази стають порівняльними. |
| Межі контролю процесу. | Країни граничної блискливості верхнього і нижнього шарів. | Працюють флаги, перш ніж виникають відхилення |
| Візуальна стандартна панель | Одобрені зразки | Будь ласка, перевірте лінію відразу після кожної вимірювання. |
| Виявлення дабл-камери. | За правилами ASTM D1003, коли важлива прозорість, | Прагнуть розділити напівпрозору наявність від втрати глянцю. |
Статистичний контроль процесу перетворює блиск із скарги в регульований параметр. Графікуючи читання в 60 градусів з певного місця стосовно верхніх та нижніх границь контролю, команда бачить тенденції дні перед тим, як деталі виходять за допустимі розміри. Коли з'являється зміна, таблиця недоліків у попередньому розділі повідомляє оператору, куди слід клопотати. Фізична затверджена стандартна дошка, яка зберігається поруч з лінією, негайно надає візуальний контроль між показниками приладу та виявляє грубі зміни, яких не виявляє відбір зразків. Для продуктів харчування, медичних та косметичних застосувань, у яких широко використовуються машини марки Apollo, ці записи також відповідають очікуванням документації систем якості, таких як ISO
Не можна забувати про щільність і однорідність матеріалу, оскільки зміна партії смолянини або співвідношення рециклування впливає на блиск, навіть якщо машина не працювала. Процес відстеження щільності відповідно до ISO 1183 разом із визначенням блиску допомагає розрізняти матеріальні проблеми від процесних. Коли надходять скарги щодо зовнішнього вигляду, першим питанням є: чи змінилося блискомер, смола, форма або теплоутворення. Структурована пошукова інформація дає відповідь за кілька хвилин, а не за кілька днів.
Часто задавані питання
Який кут блиску я повинен використовувати для литих пляшок із HDPE?
Для більшості бутлів і контейнерів з HDPE, формат 60 градусів є вихідним відправним пунктом і висвітлюється в одиницях блиску за стандартами ASTM D2457 або ISO 2813. Використовуйте формат 20 градусів лише для високоблискучих поверхонь, що мають більше 70 одиниць блиску, а формат 85 градусів – для матових або мало блискучих поверхонь, що мають менше 10 одиниць блиску. Вибір неправильного кута переводить показник у нелінійну область і дає помилкові цифри.
Чому швидке охолодження форми часом підвищує блиск на ППЕ?
Ріпова охолодження поверхневого шару зменшує час, необхідний для зростання сферити, що призводить до зниження кристалічності поверхні і зниження розсіювання світла, викликаного кристаличними надструктурами. Більша кристалічності поверхневого шару більш вірно відтворює поверхню поліруваного шаблону, що приносить підвищення блиску. Тому ПЕІ часто виграє від температур в шаблонах, що знаходяться в діапазоні 10–15 градусів за Цельсієм, а не від теплого шаблону.
Який тип поверхневого фінішу прес-форм дає найбільший блиск?
Іскроведра з алмазним полірованням, з гладкістю близько 0,012 мікрометра Ra, забезпечує найбільшу вірність відтворення і, відповідно, найбільший блиск. Железний хром, нанесений на поліровану сталь, значно підвищує стійкість до зносу і розведення, не порушуючи глянсовий відбив спільної поверхні. Политуровані або обламлювані фактури, такі як SPI D-1 до D-3, застосовуються, коли потрібно особливо матове або текстуроване облицьовування.
Як програмування парісон впливає на однорідність блиску?
Програмування формування з 20-100 точками контролю товщини дозволяє оператору задобрити товщину стін, щоб кожна область формування контактувала з формою в правильний момент і під впливом відповідного тиску. Неоднорідні стіни викликають передчасний контакт у тонких зонах і запізнілий, розтягнутий контакт у товстих зонах, що призводить до місцевих відмінностей в глянцевому вигляді. Добре налаштована програма забезпечує рівномірність тиску спікання і точності репродукції по всьому об'єкту.
Чи можуть заповнювачі та добавки зменшити блиск?
Так. Заправники титанової кислоти і карбонату кальцію створюють мікроскопічні поверхневі дефекти, що розсіюють світло і зменшують блиск, а речовини для запобігання їх злипання, що висипаються на поверхню, створюють дрібнозернисту плівку. Вибір нижчого заряду заправника, більш дрібної зернистості або кульчистих смол може надати додатковий блиск від декількох до більш ніж десяти одиниць в залежності від базової полімерної системи.
Яке становить небезпеку, якщо форму робити занадто холодною?
Нижче точки роси навколишнього повітря волога конденсується на холодній поверхні формування і передається парами на вироби в якості водяних плям або підшипів, що постійно знижує блиск і може викликати появу матових плям. Коли вологість в приміщенні перевищує 70%, необхідно підтримувати температуру формування вище приблизно 12 градусів Цельсія і управляти точкою роси за допомогою осушення або теплооброблюваного повітря.
Як часто потрібно відновлювати поверхні прес-форм, щоб залишити блиск стабільним?
5. Планове відновлення поліруваної або покритого поверхні, як правило, передбачається через 200 000-500 000 пострілів, залежно від смоли, вмісту наповнювачів і практики видалення. Між тим відкладення слід стрибати один раз на тиждень тапкарем для латуні та спеціальним очищувачем для форм, сьогодні ніколи сталевою щіткою, а канали для виходу повинні бути очищені за певною програмою, щоб уникнути залишених газового матку.
Чи полірування пламенем чи коронами покращує блиск?
Продування вогням і коронування не зміняють сам по собі поверхневий блиск; вони підвищують поверхневий натяг, який, як правило, знаходиться в діапазоні 38–44 дина (0,38–0,44 МПа) на сантиметр, тому в'язкі і наклеювання покриттів, також як наклейки, покрить поверхню рівномірно. Це запобігає створенню одноманітного або плямчастого відбитого зображення, яке може сприйматися як низький блиск. Це завершальних етапів обробки, які застосовуються після охолодження деталі.
висновок
Глянцевість поверхні на продуктах, виготовлених методом формовки під тиском, є технічною характеристикою, а не випадковою дефектом покриття. Вона визначається складом смоли та добавок, встановлюється за допомогою покриття форм і полімеру, закріплюється швидкістю і однорідністю охолодження, а також тонується за допомогою температури плавлення, тиску формовки, затримки формовки, відводу повітря та програмування парисона. Практичний шлях до більш високої та стабільної глянцеві полягає в тому, що слід починати з глянцевого класу смоли, обробляти порожнини до стандартів SPI A-1 або A-2 і захищати їх хромовим покриттям або жорстким покриттям, швидко та рівномірно охолоджувати форму, одночасно дотримуючись точки роси, а потім регулювати машину за допомогою матриці параметрів, а не шукати одну і ту ж настройку. Коли з'являються дефекти, чотирнадцятирядкова матриця коренних причин запобігає допуск таким помилок і простий план контролю на основі системи управління процесом забезпечує високу ефективність у далекому віддаленні.
For operations running Apollo машина екструзії та формовки під тискомs, a Wanplas factory with more than twenty years of hollow molding experience and thousands of machines in service across many countries, these principles apply directly to the ABLB, ABLD, and fully electric series and to the wide range of processable materials from HDPE and PP through PVC, PETG, and PC. Combined with the shared Wanplas brand commitment to spare parts support and documented quality, a disciplined gloss program turns appearance from a source of rejects into a measurable competitive advantage. Engineers who implement the measurement, material, mold, cooling, and process steps together will see gloss improve and, more importantly, stay improved.
