Raziskava Rapra Technology je pokazala, da polikarbonat predstavlja približno 1 % svetovne porabe smole glede na težo, vendar prispeva 10–15 % dokumentiranih študij primerov napak na terenu. Ekstrudiranje polikarbonata zagotavlja mehansko zmogljivost, ki se je večina termoplastov ne more dotakniti, vendar kaznuje vsako bližnjico pri sušenju, orodju, izpostavljenosti kemikalijam in namestitvi. Vrzel med dobaviteljem, ki razume te načine napak, in tistim, ki preprosto tali smolo skozi matrico, določa, ali bo vaš del zdržal petnajst let ali bo počil že prvo poletje.
To, kar sledi, pokriva aplikacije, parametre obdelave in načine napak, ki so izpuščeni v podatkovnih listih. Tehnični podatki izvirajo iz dveh virov: objavljenih referenc (navedenih, kjer so bili uporabljeni) in proizvodnih zapisov iz naših lastnih linij za osebne računalnike v Dachangu, kjer izdelujemo ekstrudirane polikarbonatne profile od leta 1998. Vseskozi razlikujemo med obema.
Ekstrudiranje profilov osebnega računalnika v primerjavi z brizganjem: ko že samo izbira postopka zniža stroške na enoto za tretjino
Če ima vaš del neprekinjen-prerez (cevi, kanali, pokrovi difuzorjev, strukturni profili), orodje za ekstruzijsko matrico običajno stane 60–80 % manj kot primerljiv kalup za brizganje, brez omejitev glede-velikosti votline na dolžino dela. Za podrobno primerjavo stroškov in postopkov glejte našeanaliza ekstrudiranja proti brizganju.
Ta prednost se obrne v trenutku, ko vaša geometrija postane tri{0}}dimenzionalna. Brizganje obdeluje izbokline, zaskočitve in spremenljivo debelino stene v enem samem posnetku. Sivo območje zajema dele, ki so večinoma linearni, vendar potrebujejo lokalizirane funkcije: luknje za pritrditev, končne kapice, integrirane sponke.
Študija primera: Evropski projekt razsvetljave
En nedavni projekt ponazarja vzorec. Evropski proizvajalec razsvetljave je brizgal-nosilec kanalov za osebni računalnik po ceni 0,85 € na kos z naložbo v kalup v višini 32.000 €. Predlagali smo ekstrudiranje istega profila s post-obdelavo za montažne luknje. Cena kocke: 7.500 €. Cena na enoto pri enaki letni količini: 0,55 €, 35 % znižanje. Odločitev je trajala tri mesece, ne zato, ker je bila ekonomika nejasna, temveč zato, ker naročnikova notranja inženirska ekipa ni imela nikogar s strokovnim znanjem o procesu ekstrudiranja, ki bi potrdil predlog.
Če je vaš del večinoma linearen in vaša letna količina presega nekaj tisoč enot, zahtevajte ponudbe tako za ekstrudiranje kot za brizganje zgodaj v ciklu načrtovanja. V razsvetljavi, medicinskih napravah in industrijskih električnih aplikacijah smo videli, da se enaka vrzel v stroških ponavlja. Za širši potek vrst profilov in oblikovnih omejitev si oglejte naš vodnikplastični profili po meriki zajema možnosti PC, PVC, ABS in PMMA.
Kjer ekstrudirani profili osebnih računalnikov zmagujejo pri procesu, ne le pri materialu
Navedba "gradbeništvo, avtomobilizem, elektronika" inženirju za nabavo ne pove nič uporabnega. Boljše vprašanje: v katerih aplikacijah sam postopek iztiskanja ustvarja prednost, ki je brizganje ali litje ne more ponoviti?
LED difuzorji za razsvetljavo
Pokrov razpršilnika za osebni računalnik za linearne napeljave LED zahteva stroge optične tolerance: prepustnost svetlobe nad 85 % (merjeno po ASTM D1003), nadzorovano motnost za enakomerno razpršitev. Te izvajamo na našem46 mm visoke-udarne linije pokrova svetilke PC.
Arhitekturna zasteklitev
Večstenske plošče PC nudijo toplotno odpornost okoli R-1,5 do R-1,6. Masivne plošče tehtajo približno 7,2 kg/m² in zagotavljajo odpornost proti udarcem 250x float stekla. GlejLastnosti materiala strešne plošče.
Precizne folije za medicinsko in avtomobilsko prezračevanjepredstavljajo nastajajočo mejo. Covestrova linija Makrofol TF je pokazala, da lahko ekstrudirana PC folija zdaj doseže debelino 15 μm za tračne-jedkane membrane, ki se uporabljajo v diagnostiki in avtomobilskem prezračevanju, ter nadomešča postopke, ki so bili prej omejeni na tehnologijo-litih filmov s topilom.
Izolacija zbiralk in profili žičnih kanalovzaokrožite segment visoke{0}}vrednosti. Izdelujemo pokrove zbiralk PC za dva proizvajalca originalne opreme za električne stikalne naprave v jugovzhodni Aziji,ko-ekstrudiranje PC+ABS na povezovalnih vmesnikihkjer je odpornost na udarce najpomembnejša. Zahteva za stopnjo gorenja za te dele je UL 94 V-0, dosežena z razredi Covestro Makrolon FR pri debelini stene do 1,2 mm. Standardni nezapolnjeni razredi PC običajno zahtevajo 1,5 mm ali več, da opravijo V-0, zato izbira razreda tukaj neposredno določa, ali profil izpolnjuje specifikacije ali ne.
Sušenje PC smole pred iztiskanjem: Zakaj je 0,02 % trda vrata, ne smernica
Vlaga v polikarbonatni smoli povzroči ireverzibilen razpad hidrolitske verige med obdelavo taline. Ko molekulska masa pade, materiala ne obnovi nobena naknadna-obdelava.
Osnovni parametri: smola mora doseči manj kot ali enako vsebnost vlage 0,02 %, sušena pri 120 stopinjah najmanj 2–4 ure v sušilnem sušilniku z rosiščem na ali pod –18 stopinj. Te številke izhajajo iz objavljenih vodnikov za obdelavo.
Vpogled v proizvodnjo iz Dachanga (Dongguan)
V vodnikih za obdelavo ni prikazano, kako se spreminjajo z dejanskimi pogoji. V našem obratu Dongguan poletna vlažnost zraka redno presega 80 % RH. Pod temi pogoji naš potrjen sušilni cikel za Makrolon 2858 teče 40 % dlje od minimuma v podatkovnem listu (bližje 3,5 ure na 65 mm eno-vijačni liniji) in ponovno -preverimo vlago s titracijo po Karlu Fischerju, preden katera koli serija vstopi v ekstruder.
Posušena smola, izpostavljena visoki vlažnosti okolja, lahko v treh do štirih urah ponovno -vpije vlago do 0,5 %, kar je dovolj, da nastanejo vidni mehurčki. Popravek je bil proceduralen: posušen material se zdaj takoj prenese v zaprte lijake, z najdaljšim časom zadrževanja 90 minut, preden je potrebno ponovno -testiranje.
Ena diagnostična opomba oddelka za ekstruzijo SPE: če se zdi, da so mehurčki enakomerno porazdeljeni po mreži, namesto da bi migrirali na robove, glavni vzrok morda sploh ni vlaga, ampak votli peleti, ki zadržujejo zrak v sodu brez-ventilacije. Napačno diagnosticiranje tega kot težave s sušenjem vodi do prekomernega-sušenja, kar razgradi smolo iz nasprotne smeri.
Nadzor temperature taline za profile osebnih računalnikov: okno 5–8 stopinj, ki se spreminja z vsako serijo smole
Na naši 65-milimetrski liniji z enim-vijačem, ki poganja Makrolon 2858, je okno za obdelavo, kjer hkrati nista valovita površinska tekstura in vidne linije pretoka, široko približno 6 stopinj, med 274 stopinjami in 280 stopinjami na matrici. Pade pod 274 stopinj in pojavijo se črte toka. Če presežete 280 stopinj, se na površini pojavi viden valoviti vzorec.
To okno ni popravljeno. Ko preklopimo na SABIC Lexan 141R, se uporabno območje dvigne za približno 8 stopinj. Ko temperatura okolja v trgovini poleti naraste nad 30 stopinj, se učinkovito okno stisne za 1–2 stopinji, ker postane hlajenje cevi manj učinkovito. Obraba vijaka še povečuje težavo: po približno 18 mesecih neprekinjene obdelave je merilni del na našem vijaku pokazal dovolj obrabe, da je premaknil profil strižne toplote, kar je zahtevalo znižanje temperature za 3 stopinje, da se ohrani enaka kakovost taline.
Geometrija vijakovpomembnejše za osebne računalnike kot za večino osnovnih smol. Advojni-prehodni merilni vijak s kompresijskim razmerjem od 2,5:1 do 3:1obvlada visoko viskoznost taline brez ustvarjanja prekomerne strižne toplote. Pri 50 mm (2-palčnem) stroju je globina odmernega dela blizu 3,8 mm (0,150 in) z globino podajanja okoli 15,2 mm (0,600 in). Napačna kompresija bodisi izprazni matrico, kar povzroči neskladno debelino stene, bodisi preseže talino, kar zmanjša molekulsko maso, preden smola zapusti rob matrice.
Ko-ekstrudirane UV pokrovne plastiso standardni zakateri koli izdelek-ocenjen za uporabo na prostem. Ta pokrovna plast je običajno 50–80 μm, vezana samo na eni strani. Na vsakem listu, ki ga izdelamo, označimo UV stran. Kljub temu še vedno prejemamo povpraševanja o garanciji od monterjev, ki so plošče montirali z UV plastjo navznoter, kar zagotavlja vidno porumenelost v dveh do treh letih. Če navajate ekstrudirani osebni računalnik za zunanjo uporabo, potrdite protokol UV stranskega označevanja pri svojem dobavitelju in ga izrecno sporočite osebju za namestitev.
Razpoke v polikarbonatu zaradi okoljskih obremenitev: način okvare, ki se pojavi po izklopu-signala QC
Okoljsko napetostno razpokanje (ESC) zahteva dva hkratna pogoja: mehansko obremenitev in stik z agresivnim kemičnim sredstvom. Nobeno samo po sebi ne povzroči neuspeha. PC plošča pod upogibno obremenitvijo neomejeno zdrži na čistem zraku. Ta ista plošča, obrisana z izopropilnim alkoholom med namestitvijo, lahko v nekaj minutah povzroči vidne razpoke.
Na to smo naleteli pri seriji ekstrudiranih zaščitnih pokrovov za osebne računalnike, poslanih stranki za montažo elektronike v Nemčiji. Vse enote so opravile naš odhodni QC: preverjanje dimenzij, preskuse udarcev, optično čistost. Tri tedne po namestitvi je naročnik poročal o lasnih razpokah na približno 15 % delov. Analiza temeljnega vzroka je trajala šest tednov. Odgovor: strankin protokol čiščenja je vključeval razmaščevalec-na osnovi topila, ki vsebuje 2 % metil etil ketona (MEK), in zaostala napetost zaradi-pritrjevanja pokrovov v aluminijasta ohišja je sprožila krhko zlom na elementih za-prileganja.
Resolucija je potrdila diagnozo. Stranka je prešla na odobreno čistilno sredstvo brez-topil, ponovno-testirala preostali inventar po 48-urnem žarjenju za razbremenitev napetosti pri 125 stopinjah in vse enote so opravile. Ta stranka je od takrat naprej naročala pri nas še štiri leta in nadomestni protokol čiščenja je potekal brez ponovitev ESC.
Bistveno priporočilo:
Od tega dogodka naš postopek RFQ vključuje obvezno polje: »Navedite vse kemikalije, ki bodo prišle v stik z delom med proizvodnjo, namestitvijo in storitvijo za-končno uporabo.« V dveh letih od takrat je to vprašanje prestreglo tveganje ESC pri vsaj dveh novih projektih.
Kemični črni seznam za osebni računalnik vključujeČistila na osnovi MEK, acetona, toluena,-amoniaka in večina aromatičnih topil. Dobro{1}}dokumentiran primer okvare v inženirskih krogih materialov: visoko{2}}molekularne-stebre za označevanje avtocest za osebni računalnik, ki so prestale vse tovarniške preskuse udarcev, nato pa so se zaskočile na terenu. Glavni vzrok so našli v črnilu-za datum-žig MEK, uporabljenem med proizvodnjo. Razpoke so vedno izvirale iz mesta madeža črnila.
Če vaša aplikacija vključuje dele računalnika v stiku z lepili, tesnili ali čistilnimi sredstvi, zahtevajte podatke o kemični združljivosti od svojega dobavitelja, preden začnete s proizvodnjo. Vzdržujemo notranjo zbirko podatkov o združljivosti, ki zajema 60+ industrijskih kemikalij, preizkušenih glede na naše razrede profilov, in lahko na zahtevo izvajamo teste izpostavljenosti.Obrnite se na našo inženirsko ekipos podrobnostmi vaše prijave.
Namestitev ekstrudiranih polikarbonatnih plošč: matematika toplotnega raztezanja, ki preprečuje garancijske zahtevke
Koeficient linearne toplotne razteznosti polikarbonata je približno 0,065 mm/m/ stopinjo (po ASTM E831), kar je približno šestkrat več kot jeklo in osemkrat več kot steklo. 2-metrska plošča, izpostavljena 55-stopinjskemu sezonskemu temperaturnemu nihanju, se bo povečala ali skrčila za približno 7,15 mm.
Privijte ga skozi izvrtane luknje na natančen premer vijaka in plošče se ne bo več kam premakniti. Rezultat: koncentracija napetosti na vsaki pritrdilni točki, kar vodi do radialnih razpok, ki so videti kot proizvodna napaka, vendar je zgolj napaka pri namestitvi.
Razširitvena formula
ΔL = L × × ΔT
L: Dolžina plošče v metrih
: 0,065 mm/m/ stopinjo
ΔT: Največja sezonska temperaturna razlika
Popravek: predhodno-izvrtajte vse luknje za pritrdilne elemente, ki so 2–3 mm večje od stebla vijaka, uporabite-podložke s tesnilom iz EPDM in nikoli ne zategnite pritrdilnih elementov do konca. Pri ploščah, daljših od 1,5 metra, se luknje z režami na vsaj enem koncu bolje prilagajajo vzdolžnemu raztezanju kot prevelike okrogle luknje.
Če potrebujete priporočilo za razmik pred{0}}izvrtanih lukenj za vaše posebne mere, ga lahko naša tehnična ekipa izračuna iz vaših risb.
Kako oceniti dobavitelja ekstrudiranja osebnih računalnikov po meri: vprašanja, ki jih mora vsebovati vaš RFQ
Hitra primerjava ravni -materiala z akrilom: PC je 30–40 % dražji na kilogram, vendar zagotavlja približno 250-krat večjo udarno trdnost kot steklo v primerjavi s 17-kratno močjo akrila (obe številki se pogosto navajata v industrijskih virih, vključno s podatki o udarcih A&C Plastics in ASTM Izod). V aplikacijah, kjer okvara plošče povzroči stroške varnosti ali izpada, je ekonomika življenjskega cikla skoraj vedno naklonjena polikarbonatu. Za celotnih dvanajst-primerjav nepremičnin si oglejte našoVodnik iz akrila in polikarbonata.
Pri ocenjevanju dobaviteljev za profile osebnih računalnikov po meri vprašanja, ki napovedujejo kakovost, presegajo ceno na meter:
Ali dobavitelj pred vsakim zagonom preveri vsebnost vlage v smoli ali samo zaupa časovniku sušilnika?
Ali lahko zagotovijo smernice glede kemične združljivosti za vaše posebne kemikalije za končno-uporabo?
Ali so-izdelajo UV-zaščito v liniji-ali jo izvajajo zunanji izvajalci kot sekundarni premaz?
Kakšna je njihova toleranca debeline stene na optičnih-profilih? (Če ne morejo odgovoriti s številko, vam to pove, kaj morate vedeti.)
Ali bodo izvedli pilotno serijo pri vaših zahtevanih tolerancah, preden se zavežejo celotnemu proizvodnemu orodju?
Natančnost
Toleranca profila:±0,05 mm na debelino stene zaoptični difuzorji-razreda PC; ±0,10 mm za konstrukcijske profile
-Hišno testiranje:Preverjanje vlage po Karlu Fischerju, prepustnost svetlobe po ASTM D1003, indeks rumenosti po QUV staranju
Materiali
Smole:Covestro Makrolon, SABIC Lexan, LG Chem Infino, Chi Mei Wonderlite
Napredno:Co-extrusion UV pokrivni sloj, PC+ABS, tri-extrusion
Časovni okviri
Čas izvedbe matrice po meri:72 ur (standardno) / 15-20 delovnih dni (optično)
produkcija:7–12 delovnih dni, odvisno od količine
Skladnost
Certifikati:ISO 9001, skladen z RoHS, registriran REACH
MOQ:1.000 metrov (standardno) / 500 metrov (po meri)
Če vaš projekt vključujeLED{0}}optični difuzorji, strukturne cevi ali ko-ekstrudirane več-materialne profile, nam pošljite svoje risbe in podrobnosti o kemičnem okolju. Pred ponudbo bomo potrdili izbor materiala, izvedljivost obdelave in realne dobavne roke.
pogosta vprašanja
V: Ali je treba polikarbonat pred ekstrudiranjem posušiti?
O: Da. PC smola mora pred obdelavo doseči manj kot ali enako vsebnost vlage 0,02 %, sicer material utrpi trajno molekularno razgradnjo. Standardni pogoji so 120 stopinj za 2–4 ure v sušilnem sušilniku, vendar je dejanski čas cikla odvisen od vlažnosti okolja in količine smole. Naš objekt podaljša čas sušenja za do 40 % v mesecih z visoko-vlažnostjo. Diagnostične podrobnosti za razlikovanje napak zaradi vlage od ujetih-zračnih mehurčkov so zajete v zgornjem razdelku sušenja.
V: Kaj povzroča razpoke v ekstrudiranih polikarbonatnih delih po namestitvi?
O: Večina razpok po-namestitvi je posledica enega od dveh vzrokov: razpoke zaradi okoljske obremenitve, ki jih sproži kemični stik pod mehansko obremenitvijo, ali napetost zaradi toplotnega raztezanja zaradi premajhnih lukenj za pritrdilne elemente. Oba mehanizma okvar in metode za njihovo preprečevanje so podrobno opisani v razdelkih o ESC in namestitvi.
V: Ali je ekstrudiranje polikarbonata stroškovno-učinkovitejše od brizganja?
O: Za dele z neprekinjenim prečnim-prerezom orodje za ekstruzijsko matrico deluje 60–80 % nižje kot kalupi za brizganje in odpravlja omejitve dolžine. Nad nekaj tisoč letnimi enotami lahko ekstrudirani profili z naknadno-strojno obdelavo znižajo stroške na-kos za 30–40 % v primerjavi z brizganjem. Okvir odločanja, vključno s tem, kje brizganje še vedno zmaga, je obravnavan v razdelku o primerjavi postopkov na vrhu tega članka.
V: Kakšna temperatura se uporablja za ekstrudiranje polikarbonatnih profilov?
O: Končne temperature običajno padejo v območje 260–290 stopinj, vendar je lahko uporabno okno, kjer ni površinskih napak, ozko kot 5–8 stopinj za dano kakovost smole in konfiguracijo stroja. Temperature območja soda se nastavljajo postopoma, optimalni profil pa se spreminja z količino smole, pogoji okolja in obrabo vijaka. Podatki-o temperaturi iz naših proizvodnih linij so zajeti v zgornjem razdelku o temperaturi taline.
V: Kako preprečim porumenelost zunanjih polikarbonatnih plošč?
O: Zagotovite, da imajo vaše plošče ko-ekstrudirano UV-stabilizirano pokrivno plast (običajno 50–80 μm) in preverite, ali je stran UV med namestitvijo obrnjena navzven. Brez UV zaščite začne standardni osebni računalnik vidno porumeneti v 2–3 letih izpostavljenosti na prostem. Pred namestitvijo vedno preverite, ali so na zaščitni foliji ali robu plošče UV-stranske oznake.