Температура литья (пластикации)

Температура пластикации должна быть выше температуры текучести полимера на 10 – 20°С. При более высоких температурах уменьшается вязкость расплава, облегчаются условия формования, повышается производительность литьевой машины, но увеличивается скорость термической и термоокислительной деструкции.

При повышении температуры расплава имеет место уменьшение вязкости, поэтому материал льется хорошо, с меньшим сопротивлением, лучше заполняет форму, а формуемое изделие в результате имеет лучшее качество поверхности. При повышенной температуре литья в меньшей мере проявляется ориентация макромолекул при течении расплава.

Однако, материал, поступающий с высокой температурой в форму, обладает большим запасом тепла. При плохой теплопроводности полимера охлаждение его в форме происходит в течение длительного интервала времени. В расплаве при этом возникают хорошие условия для релаксации напряжений, но повышение температуры расплава приводит к увеличению длительности охлаждения изделия в форме, а это ведет к уменьшению производительности машины. К тому же с увеличением температуры увеличивается усадка изделий, а это влечет за собой увеличение термических напряжений.

Повышение температуры расплава ведет к снижению плотности изделия, а это обуславливает снижение механической прочности, а также может привести к температурной деструкции материала и, следовательно, к ухудшению качества изделий.

Все эти факторы требуют применения минимальной температуры литья. С этой целью применяют предварительную пластикацию материала, в ходе которой достигается лучшая гомогенизация расплава при более низкой температуре.

При уменьшении температуры расплава увеличивается вязкость, возрастают сдвиговые усилия при течении полимера, увеличивается ориентация молекулярных цепей, а время релаксации снижается. Это приводит к тому, что изделия получаются более напряженными, что ухудшает качество изделий. С уменьшением температуры резко возрастает плотность изделий, связанная с более плотной упаковкой.

Поэтому в каждом конкретном случае необходимо подбирать оптимальную температуру.

Конкретная температура литья зависит от температуры стеклования полимера.

Примерную температуру литья можно получит из следующих соотношений:

• для аморфных полимеров (блочный ПС, УПС, УПМ, АБС, МСН (метилметакрилат+стирол+акрилонитрил), ПММА, ПК, ПФО (полифениленоксид), ПВХ):

• для кристаллических полимеров с и плотностью энергии когезии (ПЭНП, ПЭВП, ПП, СФД (сополимер формальдегида с диоксаланом), ПБТФ):

• для кристаллических полимеров с и плотностью энергии когезии (ПА-6, ПА-11, ПА-12, ПА-6,10, ПА-6,12, ПФ, ПЭТФ):

Важнейшим фактором повышения качества изделий при литье является достижение максимальной однородности температуры расплава. Максимальная непрерывность процесса нагрева расплава и максимальное его перемешивание создают наибольший эффект в температурной гомогенизации расплава. Чтобы устранить неравномерность нагрева в цилиндре применяют предварительную шнековую пластикацию. Равномерность температуры расплава зависит также от формы и равномерности размера гранул. Наиболее высокую однородность обеспечивают мелкие (3 мм) гранулы одинакового размера.