Proces formowania obejmuje następujące etapy: umieszczenie i wstępne podgrzanie wkładek, podawanie materiałów, zamykanie formy, odpowietrzanie, utrzymywanie ciśnienia, utwardzanie, wyjmowanie z formy i czyszczenie formy. Teraz szczegółowo przedstawię Ci każdy krok.
1. Wstaw miejsce docelowe
Wkładki są zwykle wykonane z metalu i mogą poprawić wydajność produktu. Produkty z wkładkami charakteryzują się na ogół znaczną poprawą właściwości mechanicznych. Niektóre wkładki są dodawane w celu nadania produktowi przewodności elektrycznej, przewodności cieplnej lub innych właściwości funkcjonalnych. Zaleca się rozgrzać przed włożeniem wkładów.
Zazwyczaj wkładki umieszczane są ręcznie. Pozycja umieszczenia powinna być dokładna i stabilna. W przypadku małych wkładek do montażu można również użyć szczypiec lub pęsety. W jednej sztuce produktu można zastosować jedną wkładkę lub można umieścić kilka różnych wkładek. Pozycja nie może być niewłaściwa ani przekrzywiona. Wkładki muszą być stabilne. W razie potrzeby należy je zamocować, aby zapobiec przesunięciu lub oderwaniu. W przeciwnym wypadku nie uda się osiągnąć celu stosowania wkładek, a wyrób może zostać złomowany, a nawet może dojść do uszkodzenia formy.
2. Dodawanie materiałów
Dokładność ilości dodanych materiałów będzie miała bezpośredni wpływ na wielkość i gęstość produktu. Dlatego konieczne jest dokładne odmierzenie ilości i równomierne dodanie materiałów do wnęk formy. Do metod dodawania ilościowego zalicza się: metodę wagową, metodę liczenia oraz metodę objętościową.
Metoda grawimetryczna jest dokładna, ale dość kłopotliwa. Stosowany jest najczęściej do materiałów o precyzyjnych wymaganiach co do wielkości oraz takich, które trudno dozować metodami objętościowymi, jak np. substancje sypkie lub włókniste.
Metoda wolumetryczna jest mniej dokładna niż metoda grawimetryczna, ale jest wygodniejsza w obsłudze i powszechnie stosowana do pomiaru materiałów proszkowych.
Metodę liczenia stosuje się tylko do ładowania-materiałów wstępnie sprasowanych.
Uwagi: Przed dodaniem materiału należy najpierw sprawdzić, czy we wnęce nie znajdują się plamy oleju, zadziory, gruz lub inne ciała obce. Dodać dokładnie odmierzony materiał zgodnie z kształtem ubytku i wypełnić w miarę możliwości w niektórych obszarach o dużych oporach przepływu. Zwróć uwagę na części trudne do wypełnienia (takie jak występy, małe otwory, wąskie szczeliny i obszary w pobliżu otworów) i dodaj więcej materiału do tych części. Aby to ułatwić, najlepiej aby materiał wystawał na środku i najpierw ułóż materiał wokół rdzenia i mocno go dociśnij. Może to zmniejszyć siłę uderzenia przepływu materiału na rdzeń i nie będzie zjawiska „ucieczki materiału” w otworach rdzenia. Jeśli wygodniej jest dodać materiał w kształcie-wstępnie sprasowanego gotowego produktu, zaleca się to zrobić.
3. Zamknięcie formy
Zamknięcie formy dzieli się na dwa etapy. Zanim stempel zetknie się z materiałem, musi szybko zamknąć się pod niskim ciśnieniem (1.5 - 3.0 MPa). Może to skrócić cykl i zapobiec zmianie plastiku. Po zetknięciu stempla z materiałem należy stopniowo zmniejszać prędkość zamykania i stosować wysokie ciśnienie (15 - 30 MPa) w celu wolniejszego zamykania. Ma to na celu uniknięcie uszkodzenia wkładek i usunięcia powietrza z formy.
4. Wentylacja
Aby usunąć z formy powietrze, wilgoć i substancje lotne, po jej zamknięciu, w niektórych przypadkach konieczne jest otwarcie formy na pewien czas. Proces ten nazywa się wentylacją. Operację wentylacji należy przeprowadzić możliwie jak najszybciej i zakończyć przed uplastycznieniem materiału. W przeciwnym razie materiał stwardnieje i straci swoją plastyczność. W tym momencie, nawet jeśli forma jest otwarta, nie można odpowietrzyć formy, a nawet jeśli temperatura i ciśnienie wzrosną, nie można uzyskać idealnego produktu. Wentylacja może skrócić czas utwardzania i poprawić właściwości mechaniczne i elektryczne produktu. Aby uniknąć zjawiska nawarstwiania się produktu, nie zaleca się wietrzenia zbyt wcześnie ani zbyt późno. Zbyt wczesna wentylacja nie przyniesie skutku, natomiast zbyt późna wentylacja powoduje, że powierzchnia materiału już zastygła i gaz nie może zostać odprowadzony.
5. Utwardzanie
Proces, w którym materiały zmieniają stan ze stanu płynnego do stanu twardego, nie-topiącego się i nierozpuszczającego-, nazywany jest utwardzaniem żywic termoutwardzalnych. To, co tutaj określa się jako utwardzanie, zasadniczo odnosi się do szybkości utwardzania, to znaczy szybkości stabilizacji. Jest to prędkość, z jaką tworzywo sztuczne przechodzi do stanu nie-topienia się i nierozpuszczania-w formie podczas standardowego formowania próbki. Zwykle wyraża się ją w (s/cm grubości). Szybkość utwardzania jest ściśle powiązana z właściwościami tworzywa sztucznego,-wstępnym prasowaniem,-podgrzewaniem wstępnym, temperaturą i ciśnieniem formowania itp.
Szybkość utwardzania zależy od szybkości, z jaką składniki żywicy o-masie-o niskiej masie cząsteczkowej przekształcają się w produkty o wysokiej-masie-cząsteczkowej. Oznacza to, że szybkość utwardzania jest związana ze strukturą molekularną żywicy. Na przykład termoutwardzalne żywice fenolowe mają niższą względną masę cząsteczkową i mniej rozgałęzień, więc środek utwardzający może łatwo reagować z grupami aktywnymi, co skutkuje dużą szybkością utwardzania. Przy wyższej względnej masie cząsteczkowej i większej lepkości mniej sprzyja kondensacji grup aktywnych (hydroksymetylu), przez co prędkość utwardzania jest powolna. Szybkość utwardzania wpływa bezpośrednio na wydajność produkcji. Aby przyspieszyć utwardzanie tworzyw termoutwardzalnych, czasami w procesie formowania dodaje się pewne środki utwardzające. Na przykład heksametylenotetraaminę można dodać do termoutwardzalnego fenolowego proszku formierskiego; kwas szczawiowy można dodać do proszku do formowania mocznika-formaldehydu. Niektóre wypełniacze nieorganiczne mają również wpływ na szybkość utwardzania proszku formierskiego. Na przykład chlorki lub wodorotlenki magnezu mogą przyspieszać utwardzanie fenolowego proszku formierskiego.
6. Czas utrzymywania ciśnienia
Podczas procesu utwardzania żywicy w formie zawsze przebiega ona w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem. Czas wymagany od rozpoczęcia ogrzewania, zwiększania ciśnienia do zakończenia utwardzania, a następnie chłodzenia i rozprężania nazywany jest czasem utrzymywania ciśnienia. Zasadniczo czas utrzymywania ciśnienia to czas utrzymywania temperatury i ciśnienia. Jest to całkowicie zgodne z szybkością utwardzania. Jeśli czas utrzymywania ciśnienia jest zbyt krótki, to znaczy, jeśli chłodzenie i rozprężanie nastąpi zbyt wcześnie, spowoduje to niepełne utwardzenie żywicy, zmniejszenie właściwości mechanicznych, elektrycznych i odporności cieplnej produktu. Jednocześnie po wyjęciu z formy produkt będzie się nadal kurczył i powodował wypaczenia. Zbyt długi czas docisku nie tylko wydłuża cykl produkcyjny, ale także powoduje nadmierne-usieciowanie żywicy, co skutkuje nadmiernym skurczem materiału, zwiększoną gęstością i naprężeniami wewnętrznymi pomiędzy żywicą a wypełniaczami. W ciężkich przypadkach produkt może pęknąć. Dlatego odpowiedni czas docisku należy określić na podstawie właściwości plastycznych. Nie jest odpowiednia ani za długa, ani za krótka. Zwykle podczas procesu formowania czas utwardzania reguluje się w zakresie od 30 sekund do kilku minut.
7. Rozformowanie
Wyjmowanie z formy odbywa się zwykle za pomocą pręta wypychającego. W przypadku produktów z prętami formującymi lub niektórymi wkładkami, pręty formujące i inne elementy należy odkręcić za pomocą specjalistycznych narzędzi, zanim będzie można przeprowadzić rozformowanie.
8. Oczyszczenie formy
Ponieważ w procesie formowania mogą pozostać w formie resztki materiałów i zadziory, formę należy dokładnie oczyścić po każdym formowaniu. Jeżeli przylegające substancje przylegają zbyt mocno, można je usunąć za pomocą blachy miedzianej lub przecierając środkami polerskimi. Po oczyszczeniu nałóż środek antyadhezyjny, aby ułatwić kolejny proces formowania.
9. Po-leczeniu
Aby jeszcze bardziej poprawić jakość produktów, po ich wyjęciu z formy często należy je poddać obróbce w wyższej temperaturze. Temperatura późniejszej-obróbki różni się w zależności od rodzaju tworzywa sztucznego. Celem leczenia uzupełniającego-jest:
Upewnij się, że produkty z tworzyw sztucznych są całkowicie utwardzone.
② Zmniejsz wilgotność i substancje lotne w produkcie, aby poprawić jego właściwości elektryczne.
③ Wyeliminuj wewnętrzne naprężenia produktu itp.
Podczas-procesu suszenia po obróbce, w wyniku dalszego odparowania substancji lotnych, produkty ulegną również skurczowi i zmianom wymiarowym. Czasami mogą nawet wystąpić wypaczenia i pęknięcia. Dlatego warunki po-leczeniu muszą być ściśle kontrolowane.