Postopek brizganja prozorne plastike

◆Značilnosti tipične prozorne plastike

Transparentne plastike in njihove lastnosti brizganja

 

Z nenehnim napredkom v raziskavah in razvoju materialov je vse več optičnih materialov primernih za izdelavo prozornih izdelkov. Če za primer vzamemo optične leče, ki se pogosto uporabljajo v optičnih izdelkih z visokimi zahtevami glede kakovosti in zapleteno tehnologijo brizganja, kot je prikazano na sliki, je material za brizganje navadnih plastičnih leč pogosto izbran zaradi nizkih stroškov, visoke proizvodne učinkovitosti, močne stabilnosti in visoke prepustnosti. V primerjavi s plastičnimi surovinami za običajne plastične leče so zahteve za materiale za brizganje plastičnih leč za slikovno optiko še strožje. Ne samo, da mora imeti plastična surovina značilnosti, kot so visoka preglednost, dobre mehanske lastnosti, močna stabilnost in dobra pretočnost, ampak mora izbira materiala temeljiti tudi na posebnih značilnostih delovanja, kot je lomni količnik.

Običajno uporabljeni materiali za brizganje za slikanje optičnih plastičnih leč vključujejo polimetil metakrilat (PMMA), polikarbonat (PC) in ciklične olefinske polimere (COP). Med temi se PMMA z visoko-prosojnostjo pogosto uporablja pri brizganju plastičnih leč. PMMA se ne uporablja le pri izdelavi srednje{3}}do{4}}nizko natančnih plastičnih leč z velikim-premerom, kot so zbiralne leče, Fresnelove leče, projekcijske leče in leče za avtomobilske žaromete, temveč tudi v visoko{6}}natančnih plastičnih lečah, kot so leče za laserske tiskalnike, leče za fotoaparate, leče za mobilne telefone in čitalniki CD/DVD leče. PMMA ima visoko trdnost in trdoto ter optične lastnosti, kot sta visoko Abbejevo število in nizka dvolomnost. Vendar pa PMMA kot plastična surovina za optične leče še vedno predstavlja več izzivov. V vlažnih razmerah na primer absorpcija vode iz PMMA povzroči spremembe lomnega količnika plastične leče, kar ima za posledico povečanje volumna in spremembe splošnih strukturnih dimenzij. Poleg tega je temperatura posteklenitve PMMA 100 stopinj, toplotna odpornost plastičnih leč pa je relativno slaba, kar znatno omejuje obseg uporabe PMMA.

 

Polikarbonat (PC) je pogosto uporabljen optični material, ki se pogosto uporablja v lečah avtomobilskih žarometov, lečah-za razpršitev snopa in drugih optičnih lečah. PC ima visoko prosojnost, toplotno odpornost, visoko trdnost in visok lomni količnik ter velja za enega izmed plastičnih materialov z najboljšo udarno trdnostjo. Vendar imajo leče PC še vedno pomembne pomanjkljivosti. Na primer, koeficient fotoelastičnosti PC leč je nekajkrat višji od koeficienta PMMA, kar ima za posledico izrazit dvolomni učinek, ki resno vpliva na kakovost optične slike plastične leče. Poleg tega ima PC material visoko stopnjo krčenja, zaradi česar so plastične leče zelo dovzetne za deformacijo, z večjo stopnjo deformacije kot PMMA.

 

Ciklični olefinski polimeri (COP) so prstanski polimeri, sintetizirani z uporabo cikličnih olefinov kot monomerov. COP imajo visoko preglednost, nizko higroskopičnost, nizko dvolomnost in dobro obdelavo. Poleg tega imajo COP odlično okoljsko stabilnost, ostanejo strukturno nespremenjeni, tudi ko absorbirajo vlago, in se pogosto uporabljajo kot nadomestek za PMMA v plastiki. Vendar so COP izjemno dragi, saj stanejo približno desetkrat več kot PMMA. Uporaba COP kot materiala za brizganje znatno poveča stroške proizvodnje plastičnih leč.

Na splošno imajo leče iz PC-ja znatno dvolomnost, zaradi česar je težko zagotoviti kakovost slike. COP in PMMA nudita neprimerljive prednosti v smislu mehanskih lastnosti in strukturne stabilnosti. Vendar je COP izjemno drag, povečuje proizvodne stroške in krši gospodarska načela. Po drugi strani pa je PMMA razmeroma poceni in ima veliko ponudbo na trgu, zaradi česar je primeren za proizvodnjo poceni-cenovnih in visoko{4}}učinkovitih optičnih plastičnih leč. Poleg tega se lahko lastnosti tečenja taline PMMA izboljšajo s spreminjanjem parametrov procesa brizganja, kar omogoča natančno replikacijo površinske morfologije kalupa za brizganje.

Tehnologija brizganja prozorne plastike

 

Kerprozorne plastikezahteva visoko prepustnost svetlobe, mora biti kakovost površine plastičnih izdelkov strogo nadzorovana. Napake, kot so madeži, pore, beljenje, meglica, črne lise, razbarvanje in slab sijaj, so nesprejemljive. Zato celoten proces brizganja zahteva natančno pozornost in stroge, celo specializirane zahteve za surovine, opremo, kalupe in celo oblikovanje izdelka.

Drugič, zaradi visokega tališča in slabe pretočnosti prozorne plastike so za zagotovitev kakovosti površine pogosto potrebne natančne prilagoditve procesnih parametrov, kot so temperatura stroja, tlak vbrizgavanja in hitrost vbrizgavanja. To zagotavlja, da je kalup popolnoma napolnjen brez ustvarjanja notranje napetosti, ki bi lahko povzročila deformacijo in razpoke izdelka. Naslednji razdelek analizira ključne premisleke glede priprave surovin, zahtev glede opreme in kalupov, postopkov brizganja in ravnanja s surovinami.

Ključne tehnične točke pred brizganjem

Priprava surovin in sušenje

Ker lahko že najmanjša nečistoča v plastiki vpliva na prosojnost izdelka, je ključnega pomena, da med skladiščenjem, transportom in dovajanjem vzdržujemo tesno tesnost, da zagotovimo, da so surovine popolnoma čiste. Zlasti prisotnost vlage v surovinah lahko povzroči kvarjenje pri segrevanju, zato je nujno temeljito sušenje. Med brizganjem je treba za dovajanje uporabiti sušilni lijak. Pomembno je tudi upoštevati, da bi moral biti zrak, doveden med postopkom sušenja, idealno filtriran in razvlažen, da se prepreči kontaminacija surovin.

Čiščenje cevi, vijaka in pribora

 

Da bi preprečili kontaminacijo surovin in kopičenje starega materiala ali nečistoč v vijaku in njegovih dodatkih, je treba posebno pozornost nameniti preprečevanju zadrževanja starega materiala s slabo termično stabilnostjo. Pred in po uporabi je treba stroj za brizganje temeljito očistiti s čistilom za vijake, da zagotovite, da so vse komponente za brizganje brez nečistoč. Če čistilo za vijake ni na voljo, lahko za čiščenje vijaka uporabite plastiko PE ali PS. Med začasnimi zaustavitvami je treba za preprečitev degradacije zaradi dolgotrajne izpostavljenosti surovine visokim temperaturam znižati temperaturo sušilnika in soda. Če proizvajate PC, PMMA ali drugo plastiko, je treba temperaturo cevi znižati pod 160 stopinj. Poleg tega je treba pri uporabi PC-ja kot surovine temperaturo sušenja v lijaku znižati pod 100 stopinj.

Težave, ki jih je treba upoštevati pri oblikovanju kalupa (vključno z oblikovanjem izdelka)

Da bi preprečili slabo plastično oblikovanje, površinske napake in poslabšanje zaradi slabega ponovnega prelivanja ali neenakomernega hlajenja, je treba pri načrtovanju kalupa na splošno upoštevati naslednje točke.

Težave, ki jih je treba upoštevati pri postopkih brizganja (vključno z zahtevami za stroje za brizganje)

Druga vprašanja

 

Da bi preprečili poslabšanje kakovosti površine, je treba sredstva za ločevanje plesni med brizganjem uporabljati zmerno; količina recikliranega materiala ne sme presegati 20 %. Razen za PET je treba vse izdelke naknadno -obdelati za lajšanje notranjih obremenitev. PMMA je treba sušiti v kroženju vročega zraka pri 70–80 stopinjah 4 ure; Računalnik je treba nekaj časa segrevati v čistem zraku, glicerinu, tekočem parafinu itd., pri 110–135 stopinjah, odvisno od izdelka, včasih pa je potrebno več kot 10 ur. PET mora biti podvržen dvoosnemu raztezanju, da doseže dobre mehanske lastnosti.