Turnare prin injecție HDPE: tot ce ar trebui să știți

Este posibil să nu fiți familiarizat cu HDPE și turnarea prin injecție. Piesele turnate HDPE sunt utilizate în mod obișnuit în aplicații industriale, iar turnarea prin injecție poate produce piese de diferite forme și dimensiuni.

În acest articol cuprinzător, vom pătrunde în lumea turnării prin injecție HDPE, acoperind toate aspectele esențiale pe care ar trebui să le cunoașteți. 

Vom începe prin a explora proprietățile unice ale HDPE care îl fac potrivit pentru turnarea prin injecție, inclusiv rezistența ridicată, rezistența la umiditate și proprietățile termice. Vom discuta apoi despre procesul de turnare prin injecție în sine, inclusiv pașii cheie implicați, cum ar fi topirea, injectarea și răcirea HDPE.

Ce este HDPE?

Polietilena de înaltă densitate (HDPE) sau polietilena de înaltă densitate (PEHD) este un polimer termoplastic utilizat pe scară largă, cunoscut pentru rezistența sa ridicată la tracțiune și rezistența chimică excelentă. 

Disponibil în mod obișnuit sub formă de peleți pentru aplicații de turnare prin injecție, HDPE oferă o gamă versatilă de proprietăți care îl fac potrivit pentru produse, de la bunuri de consum obișnuite la sisteme de conducte industriale.

Unul dintre avantajele cheie ale polietilenei de înaltă densitate este durabilitatea și duritatea acesteia. Cu rezistență ridicată la impact și fisurare prin stres, produsele HDPE pot rezista la sarcini grele și medii cu stres ridicat. Acest lucru îl face un material ideal pentru aplicații precum containerele chimice, sistemele de țevi și cheresteaua din plastic care necesită atât rezistență, cât și rezistență chimică.

De ce să alegeți HDPE ca material de injectare a mucegaiului

Avantajele turnării prin injecție HDPE:

1. Eficient din punct de vedere al costurilor: HDPE este o rășină de marfă relativ ieftină în comparație cu alte materiale plastice, ceea ce o face o alegere economică pentru turnarea prin injecție de mare volum.
2. Raport mare rezistență-densitate: HDPE are un raport excelent rezistență-densitate, oferind proprietăți mecanice bune, fiind în același timp ușor. Acest lucru îl face potrivit pentru aplicații care necesită rezistență și durabilitate.
3. Rezistență chimică: HDPE oferă o rezistență bună la multe substanțe chimice, inclusiv acizi, alcooli, baze și esteri. Acest lucru îl face potrivit pentru produsele expuse la substanțe chimice dure.
4. Rezistență la umiditate: HDPE are o rezistență excelentă la umiditate, ceea ce îl face ideal pentru produsele care vor fi expuse la apă sau umiditate.
5. Versatilitate: HDPE poate fi ușor colorat, vopsit, imprimat sau gravat cu laser, permițând o gamă largă de opțiuni de personalizare pentru a îndeplini cerințele specifice de design.
6. Reciclabilitate: HDPE este un material reciclabil, care poate ajuta producătorii să atingă obiectivele de durabilitate și să reducă impactul asupra mediului.

Cu toate acestea, plasticul HDPE are și unele dezavantaje, cum ar fi rezistența limitată la temperatură sau inflamabilitatea. Dacă vă gândiți să utilizați HDPE ca material de turnare prin injecție, este important să evaluați cerințele specifice ale produsului și proprietățile HDPE pentru a determina dacă este potrivit. 

Procesul de turnare prin injecție a plasticului HDPE 

Procesul de turnare prin injecție HDPE implică mai mulți pași cheie.

În primul rând, rășina HDPE sub formă de pelete este introdusă în cilindrul mașinii de turnat prin injecție, unde este încălzită și topită până la o stare modelabilă. HDPE-ul topit este apoi injectat sub presiune înaltă într-o cavitate a matriței, care este strânsă de mașină.

Pe măsură ce plasticul fierbinte umple matrița, acesta este supus la forțe de forfecare mari care ajută la amestecarea și omogenizarea materialului.

Odată ce matrița este umplută, HDPE-ul se răcește și se solidifică în forma cavității matriței. Controlul atent al vitezei de răcire este esențial pentru a preveni deformarea, deformarea sau crăparea piesei.

După un timp suficient de răcire, matrița se deschide, iar partea solidificată este ejectată. Apoi matrița se închide și procesul se repetă pentru următoarea parte.

Lucruri care merită știute în procesul de turnare prin injecție HDPE

Mai mulți factori importanți trebuie luați în considerare și controlați în timpul turnării prin injecție HDPE pentru a asigura piesele de înaltă calitate.

Temperatura de topire, presiunea de injecție, viteza de injecție, temperatura matriței și timpul de răcire sunt parametri cheie ai procesului care influențează proprietățile finale ale piesei. Designul matriței, incluzând grosimea peretelui, sistemul de poartă și canal și canalele de răcire, este, de asemenea, critic.

În comparație cu alte materiale plastice, HDPE are un coeficient relativ ridicat de dilatare termică, care poate duce la probleme de contracție și deformare dacă nu este luat în considerare în mod corespunzător. 

• Temperatura de topire: Intervalul de temperatură de topire recomandat pentru HDPE este de obicei între 400-535°F (200-280°C). Pentru clasele cu greutate moleculară mare, se recomandă un interval puțin mai îngust de 392-482°F (200-250°C) pentru a minimiza degradarea
• Presiunea de injecție: Presiunile de injecție pentru HDPE variază de obicei între 10.000-15.000 psi (70-105 MPa). Presiunea necesară depinde de geometria piesei, grosimea peretelui și calea curgerii. Părțile cu pereți subțiri pot necesita presiuni de până la 26.000 psi (180 MPa). 
• Viteza de injectare: O viteză de injecție rapidă este în general recomandată pentru HDPE, în special pentru piesele cu pereți subțiri, pentru a asigura umplerea completă a matriței înainte ca topitura să se răcească și să înghețe.
• Temperatura matriței: temperatura matriței pentru HDPE variază între 50-95°F (10-35°C) pentru piesele cu grosimea peretelui de peste 0,24 inchi (6 mm) și până la 175°F (80°C) pentru părțile mai subțiri sub 0,24 inchi (6 mm). Temperaturile mai ridicate ale matriței asigură un finisaj mai lucios al suprafeței, dar măresc timpul de răcire. Temperatura matriței trebuie să fie uniformă pentru a minimiza contracția și deformarea diferențială de răcire.
• Timp de răcire: Timpul de răcire este cea mai lungă porțiune a ciclului de turnare prin injecție pentru HDPE, adesea 80-85% din timpul total al ciclului. Timpii tipici de răcire variază de la 10 secunde pentru piesele cu grosimea de 0,08 in (2 mm) până la peste 30 de secunde pentru piese cu grosimea de 0,16 in (4 mm). Ejectia prematura poate cauza deformare si deformare.
• Coeficient de dilatare termică: HDPE are un coeficient relativ ridicat de dilatare termică liniară (CLTE) în comparație cu alte materiale plastice, de obicei în jur de 6-8 x 10^-5 in/in/°F (10-14 x 10^-5 cm/ cm/°C). Aceasta înseamnă că piesele HDPE au o contracție mare a mucegaiului, de obicei 1,5-4%, în funcție de calitate și condițiile de procesare. 

Aplicațiile produselor HDPE

1. Ambalaje și containere

• Recipiente pentru alimente și băuturi, cum ar fi ulcioare de lapte, sticle de șampon și garnituri pentru cutii de cereale
• Recipiente chimice pentru produse de curățare, detergenți și produse chimice industriale
• Ambalaje pentru produse cosmetice și de îngrijire personală, cum ar fi spălarea feței, loțiunea și sticlele pentru medicamente

2. Țevi și sisteme de conducte

• Conducte de apă și gaz pentru uz rezidențial, comercial și industrial
• Aplicații de conducte subterane și supraterane
• Înlocuirea țevilor din beton și oțel în diverse industrii

3. Construcții și Infrastructură

• Conducte HDPE pentru conducte de apă, canalizare și conducte de apă potabilă
• Cherestea din plastic ca înlocuitor pentru lemnul tradițional în podele și trotuare

4. Agricultură

• Țevi de irigare, țevi de puțuri tubulare și sisteme de irigare prin picurare
• Sisteme de pulverizare cu pesticide
• Acoperiri pentru sere, tuneluri de intrare și pelicule de mulcire

5. Aplicații medicale și medicale

• Produse medicale, cum ar fi plasturi, echipamente de protecție personală și folii de ambalare
• HDPE de calitate alimentară este sigur pentru contactul direct cu alimente și băuturi

6. Bunuri de consum și produse de uz casnic

• Jucării, ustensile, găleți și ustensile de bucătărie
• Recipiente de gunoi, cutii de gheață și articole de uz casnic

7. Aplicații industriale

• Echipamente de prelucrare și componente ale mașinilor
• Căptușeli rezistente la coroziune pentru rezervoare și containere
• Conducte HDPE flexibile pentru dejecții, efluenți și transport chimic în diverse industrii

8. Aplicații marine și în aer liber

• Componente pentru bărci, echipamente pentru piscine și podele marine
• Mobilier de exterior rezistent la UV și echipamente de joacă

9. Electrice și Electronice

• Izolarea firelor și cablurilor folosind polietilenă reticulata sau copolimeri PE

În rezumat, proprietățile unice ale HDPE îl fac un material versatil potrivit pentru o gamă largă de aplicații, de la produse de consum de zi cu zi până la utilizări industriale specializate. Durabilitatea, rezistența chimică și rezistența la umiditate, combinate cu rentabilitatea și reciclabilitatea, au făcut din HDPE o alegere populară în mai multe sectoare.

întrebări frecvente

Ce mașini de turnat prin injecție HDPE sunt recomandate întreprinderilor mici?

Pentru întreprinderile mici, sunt recomandate mașinile de turnat prin injecție de bancă sau la scară mică, care oferă un control precis al temperaturii și presiunii. Căutați mașini de la producători de renume care se adresează producției la scară mică și oferă asistență post-vânzare.

Care este diferența dintre HDPE și LDPE?

În timp ce HDPE și LDPE sunt tipuri de polietilenă cu proprietăți similare, HDPE are o structură mai liniară, densitate mai mare, rezistență și rigiditate mai mari și o rezistență mai bună la căldură și chimică. LDPE, pe de altă parte, este mai flexibil, transparent și are un punct de topire mai scăzut, ceea ce îl face potrivit pentru aplicații care necesită aceste proprietăți.

Ce alte metode de turnare sunt utilizate în mod obișnuit pentru a produce HDPE în afară de turnarea prin injecție?

Turnarea prin suflare, turnarea rotațională, turnarea prin compresie și extrudarea sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă în funcție de tipul de produs fabricat.