Η χύτευση με έγχυση πλαστικού είναι μια εξαιρετικά ευέλικτη και αποτελεσματική διαδικασία που επιτρέπει στους κατασκευαστές να δημιουργήσουν ένα ευρύ φάσμα προϊόντων και εξαρτημάτων από λιωμένες πλαστικές ρητίνες. Ως αποτέλεσμα της προόδου στις τεχνολογίες χύτευσης και στην ανάπτυξη υλικών, τα πολυμερή και τα πλαστικά έχουν ενσωματωθεί σε ένα ολοένα και πιο ευρύ φάσμα προϊόντων και εφαρμογών. Διαθέτοντας ελαφριά αντοχή, αισθητική γοητεία και ανθεκτικότητα, τα πλαστικά γίνονται το προτιμώμενο υλικό για βιομηχανίες που κυμαίνονται από καταναλωτικά προϊόντα έως ιατρικές συσκευές.

Υπάρχει μια μεγάλη ποικιλία πλαστικών ρητινών διαθέσιμη στην αγορά, καθεμία από τις οποίες παρουσιάζει μοναδικά χαρακτηριστικά που την καθιστούν χρήσιμη για συγκεκριμένες εφαρμογές. Προκειμένου να διασφαλιστεί η βέλτιστη απόδοση, είναι απαραίτητο να επιλέξετε τη σωστή ρητίνη για τις ανάγκες σας. Για τους σκοπούς της κατασκευής πλαστικών, μια ρητίνη αποτελείται από πλαστικό ή πολυμερή σε υγρή ή ημιστερεή κατάσταση που μπορούν να θερμανθούν, να λιώσουν και να χρησιμοποιηθούν για να σχηματίσουν πλαστικά μέρη. Στη χύτευση με έγχυση, ο όρος ρητίνη αναφέρεται στα λιωμένα θερμοπλαστικά ή θερμοσκληρυνόμενα υλικά που χρησιμοποιούνται κατά τη διαδικασία χύτευσης με έγχυση.

Σκέψεις για την επιλογή ρητίνης
Νέα πολυμερή και ενώσεις εισάγονται τακτικά στην αγορά. Ο τεράστιος αριθμός επιλογών μπορεί να κάνει την επιλογή υλικών χύτευσης με έγχυση μια πρόκληση. Η επιλογή της σωστής πλαστικής ρητίνης απαιτεί ενδελεχή κατανόηση του τελικού προϊόντος. Οι παρακάτω ερωτήσεις μπορούν να σας βοηθήσουν να προσδιορίσετε τα καλύτερα υλικά ρητίνης για τις ανάγκες σας.

1. Ποιος είναι ο επιδιωκόμενος σκοπός του τελευταίου μέρους;
Όταν επιλέγετε το σωστό υλικό για την εφαρμογή σας, πρέπει να περιγράφετε με σαφήνεια τις φυσικές απαιτήσεις του εξαρτήματος, συμπεριλαμβανομένων των πιθανών στρεσογόνων παραγόντων, των περιβαλλοντικών συνθηκών, της χημικής έκθεσης και της αναμενόμενης διάρκειας ζωής του προϊόντος.
*Πόσο δυνατό πρέπει να είναι το εξάρτημα;
*Το εξάρτημα πρέπει να είναι εύκαμπτο ή άκαμπτο;
*Το εξάρτημα πρέπει να αντέχει ασυνήθιστα επίπεδα πίεσης ή βάρους;
*Θα εκτεθούν τα εξαρτήματα σε χημικά ή άλλα στοιχεία;
*Θα εκτεθούν τα εξαρτήματα σε ακραίες θερμοκρασίες ή σκληρές περιβαλλοντικές συνθήκες;
*Ποιο είναι το προσδόκιμο ζωής του εξαρτήματος;

2. Υπάρχουν ιδιαίτερες αισθητικές εκτιμήσεις;
Η επιλογή του σωστού προϊόντος περιλαμβάνει την εύρεση ενός υλικού που μπορεί να παρουσιάσει το χρώμα, τη διαφάνεια, την υφή και τις επιφανειακές επεξεργασίες που χρειάζεστε. Όταν επιλέγετε τη ρητίνη σας, σκεφτείτε εάν θα ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις εμφάνισης και λειτουργίας του προϊόντος σας.
*Απαιτείται συγκεκριμένη διαφάνεια ή χρώμα;
*Χρειάζεται συγκεκριμένη υφή ή φινίρισμα;
*Υπάρχει κάποιο χρώμα που πρέπει να αντιστοιχιστεί;
*Πρέπει να ληφθεί υπόψη το ανάγλυφο;

3. Ισχύουν οποιεσδήποτε κανονιστικές απαιτήσεις;
Μια κρίσιμη πτυχή της επιλογής ρητίνης περιλαμβάνει ρυθμιστικές απαιτήσεις για το εξάρτημά σας και την προβλεπόμενη εφαρμογή του. Για παράδειγμα, εάν το εξάρτημά σας θα αποσταλεί διεθνώς, θα χρησιμοποιηθεί στην επεξεργασία τροφίμων, θα εφαρμοστεί σε ιατρικό εξοπλισμό ή θα ενσωματωθεί σε μηχανολογικές εφαρμογές υψηλής απόδοσης, είναι σημαντικό το υλικό που θα επιλέξετε να πληροί τα απαραίτητα βιομηχανικά πρότυπα και κανονιστικές απαιτήσεις.
*Ποιες ρυθμιστικές απαιτήσεις πρέπει να πληροί το μέρος σας, συμπεριλαμβανομένων των FDA, RoHS, NSF ή REACH;
*Πρέπει το προϊόν να είναι ασφαλές για χρήση από παιδιά;
*Το εξάρτημα πρέπει να είναι ασφαλές για τρόφιμα;

A Plastic Primer – Thermoset vs. Thermoplastic
Τα πλαστικά χωρίζονται σε δύο βασικές κατηγορίες: τα θερμοσκληρυνόμενα πλαστικά και τα θερμοπλαστικά. Για να σας βοηθήσουμε να θυμάστε τη διαφορά, σκεφτείτε τους θερμοστάτες όπως ακριβώς υπονοεί ο όρος. «ρυθμίζονται» κατά την επεξεργασία. Όταν αυτά τα πλαστικά θερμαίνονται, δημιουργείται μια χημική αντίδραση που θέτει το εξάρτημα σε μόνιμη μορφή. Η χημική αντίδραση δεν είναι αναστρέψιμη, επομένως τα μέρη που κατασκευάζονται με θερμοσκληρυνόμενα δεν μπορούν να λιώσουν ή να αναδιαμορφωθούν. Αυτά τα υλικά μπορούν να αποτελέσουν πρόκληση ανακύκλωσης, εκτός εάν χρησιμοποιηθεί ένα πολυμερές βιολογικής βάσης.

Τα θερμοπλαστικά θερμαίνονται και μετά ψύχονται σε καλούπι για να σχηματίσουν ένα μέρος. Η μοριακή σύνθεση ενός θερμοπλαστικού δεν αλλάζει όταν θερμαίνεται και ψύχεται, έτσι ώστε να μπορεί να λιώσει ξανά εύκολα. Για το λόγο αυτό, τα θερμοπλαστικά επαναχρησιμοποιούνται και ανακυκλώνονται ευκολότερα. Αποτελούν την πλειοψηφία των κατασκευασμένων πολυμερών ρητινών στην αγορά σήμερα και χρησιμοποιούνται στη διαδικασία χύτευσης με έγχυση.

Βελτιστοποίηση της Επιλογής Ρητίνης
Τα θερμοπλαστικά κατηγοριοποιούνται ανά οικογένεια και τύπο. Εμπίπτουν σε τρεις μεγάλες κατηγορίες ή οικογένειες: ρητίνες εμπορευμάτων, ρητίνες μηχανικής και ρητίνες ειδικών ή υψηλής απόδοσης. Οι ρητίνες υψηλής απόδοσης έχουν επίσης υψηλότερο κόστος, επομένως οι ρητίνες εμπορευμάτων χρησιμοποιούνται συχνά για πολλές καθημερινές εφαρμογές. Εύκολες στην επεξεργασία και φθηνές, εμπορευματικές ρητίνες βρίσκονται συνήθως σε τυπικά είδη μαζικής παραγωγής, όπως συσκευασίες. Οι μηχανικές ρητίνες είναι πιο ακριβές, αλλά προσφέρουν καλύτερη αντοχή και αντοχή στις χημικές ουσίες και την έκθεση στο περιβάλλον.

Σε κάθε οικογένεια ρητίνης, ορισμένες ρητίνες έχουν διαφορετική μορφολογία. Η μορφολογία περιγράφει τη διάταξη των μορίων σε μια ρητίνη, η οποία μπορεί να εμπίπτει σε μία από τις δύο κατηγορίες, την άμορφη και την ημι-κρυσταλλική.

Οι άμορφες ρητίνες έχουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:
*Συρρίκνωση λιγότερο όταν κρυώσει
*Καλύτερη διαφάνεια
*Δουλεύει καλά για εφαρμογές στεγανής ανοχής
* Τείνουν να είναι εύθραυστα
*Χαμηλή χημική αντοχή

Οι ημικρυσταλλικές ρητίνες έχουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:
* Τείνουν να είναι αδιαφανείς
*Εξαιρετικές αντοχές σε τριβή και χημικά
* Λιγότερο εύθραυστο
*Υψηλότερα ποσοστά συρρίκνωσης

Παραδείγματα Διαθέσιμων τύπων ρητίνης
Η εύρεση της σωστής ρητίνης απαιτεί ενδελεχή κατανόηση των φυσικών ιδιοτήτων και των ευεργετικών ιδιοτήτων των διαθέσιμων υλικών. Για να σας βοηθήσουμε να βρείτε τη σωστή ομάδα επιλογής πλαστικού για τις ανάγκες σας, έχουμε συντάξει τον ακόλουθο οδηγό επιλογής υλικού χύτευσης με έγχυση.

Άμορφος
Ένα παράδειγμα άμορφης ρητίνης εμπορευμάτων είναι το πολυστυρένιο ή το PS. Όπως οι περισσότερες άμορφες ρητίνες, είναι διαφανές και εύθραυστο, αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε εφαρμογές υψηλής ακρίβειας. Είναι ένα από τα πιο ευρέως
χρησιμοποιημένες ρητίνες και μπορούν να βρεθούν σε πλαστικά μαχαιροπίρουνα, φλιτζάνια αφρού και πιάτα.

Πιο ψηλά στην άμορφη κλίμακα βρίσκονται οι μηχανικές ρητίνες όπως το πολυανθρακικό ή το PC. Είναι ανθεκτικό στη θερμοκρασία και στη φλόγα και έχει ηλεκτρικές μονωτικές ιδιότητες, επομένως χρησιμοποιείται συχνά σε ηλεκτρονικά εξαρτήματα.

Ένα παράδειγμα ειδικής ή άμορφης ρητίνης υψηλής απόδοσης είναι το πολυαιθεριμίδιο ή (PEI). Όπως οι περισσότερες άμορφες ρητίνες, προσφέρει αντοχή και αντοχή στη θερμότητα. Ωστόσο, σε αντίθεση με τα περισσότερα άλλα άμορφα υλικά, είναι επίσης χημικά ανθεκτικό, επομένως συναντάται συχνά στην αεροδιαστημική βιομηχανία.

Ημικρυσταλλική
Μια φθηνή ημι-κρυσταλλική ρητίνη είναι το πολυπροπυλένιο ή το PP. Όπως συμβαίνει με τα περισσότερα ημι-κρυσταλλικά πολυμερή, είναι εύκαμπτο και χημικά ανθεκτικό. Το χαμηλό κόστος κάνει αυτή τη ρητίνη την επιλογή για πολλές εφαρμογές όπως μπουκάλια, συσκευασίες και σωλήνες.

Μια δημοφιλής μηχανικής, ημι-κρυσταλλική ρητίνη είναι το πολυαμίδιο (PA ή Nylon). Το PA προσφέρει χημική αντοχή και αντοχή στην τριβή καθώς και χαμηλή συρρίκνωση και παραμόρφωση. Υπάρχουν διαθέσιμες εκδόσεις που βασίζονται σε βιολογικά προϊόντα που κάνουν αυτό το υλικό μια φιλική προς τη γη εναλλακτική λύση. Η σκληρότητα του υλικού το καθιστά μια ελαφριά εναλλακτική του μετάλλου σε εφαρμογές αυτοκινήτων.

Η PEEK ή πολυαιθερερκετόνη είναι μια από τις πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες ημικρυσταλλικές ρητίνες υψηλής απόδοσης. Αυτή η ρητίνη προσφέρει αντοχή καθώς και αντοχή στη θερμότητα και τα χημικά και χρησιμοποιείται συχνά σε απαιτητικά περιβάλλοντα, όπως ρουλεμάν, αντλίες και ιατρικά εμφυτεύματα.

Άμορφες Ρητίνες
ABS: Το ABS συνδυάζει την αντοχή και την ακαμψία των πολυμερών ακρυλονιτριλίου και στυρολίου με την σκληρότητα του καουτσούκ πολυβουταδιενίου. Το ABS χυτεύεται εύκολα και παρέχει σταθερό χρώμα, γυαλιστερό αποτέλεσμα με φινίρισμα επιφάνειας υψηλής ποιότητας. Αυτό το πλαστικό πολυμερές δεν έχει ακριβές σημείο τήξης.

ΓΟΦΟΥΣ: Το πολυσυρένιο υψηλής πρόσκρουσης (HIPS) παρέχει καλή αντοχή στην κρούση, εξαιρετική ικανότητα επεξεργασίας, σταθερότητα λεπτών διαστάσεων, εξαιρετικές αισθητικές ιδιότητες και εξαιρετικά προσαρμόσιμες επιφάνειες. Το HIPS μπορεί να εκτυπωθεί, να κολληθεί, να συγκολληθεί και να διακοσμηθεί εύκολα. Είναι επίσης πολύ οικονομικό.

Πολυθεραιμίδιο (PEI): Το PEI είναι ένα καλό παράδειγμα ειδικής ή άμορφης ρητίνης υψηλής απόδοσης. Το PEI προσφέρει αντοχή και αντοχή στη θερμότητα όπως οι περισσότερες άμορφες ρητίνες. Σε αντίθεση με τα περισσότερα άλλα άμορφα υλικά, ωστόσο, είναι επίσης χημικά ανθεκτικό, καθιστώντας το ιδιαίτερα χρήσιμο για την αεροδιαστημική βιομηχανία.

Πολυανθρακικό (PC): Πιο ψηλά στην άμορφη κλίμακα βρίσκονται οι μηχανικές ρητίνες όπως το πολυανθρακικό. Ο υπολογιστής είναι ανθεκτικός στη θερμοκρασία και στη φλόγα και έχει ηλεκτρικές μονωτικές ιδιότητες, που χρησιμοποιούνται συχνά σε ηλεκτρονικά εξαρτήματα.

Πολυστυρένιο (PS): Ένα παράδειγμα άμορφης ρητίνης εμπορευμάτων είναι το πολυστυρένιο. Όπως οι περισσότερες άμορφες ρητίνες, το PS είναι διαφανές και εύθραυστο, αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε εφαρμογές υψηλής ακρίβειας. Είναι μια από τις πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες ρητίνες και μπορεί να βρεθεί σε πλαστικά μαχαιροπίρουνα, ποτήρια αφρού και πιάτα.

Ημικρυσταλλικές Ρητίνες
Πολυαιθεραιθερκετόνη (PEEK):
Η PEEK είναι μια από τις πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες ημικρυσταλλικές ρητίνες υψηλής απόδοσης. Αυτή η ρητίνη προσφέρει αντοχή, αντοχή στη θερμότητα και χημική αντοχή και χρησιμοποιείται συχνά σε απαιτητικά περιβάλλοντα, όπως ρουλεμάν, αντλίες και ιατρικά εμφυτεύματα.

Πολυαμίδιο (PA)/Νάιλον:
Το πολυαμίδιο, που συνήθως αναφέρεται ως νάιλον, είναι μια δημοφιλής ημι-κρυσταλλική ρητίνη μηχανικής. Το PA προσφέρει χημική αντοχή και αντοχή στην τριβή, καθώς και χαμηλή συρρίκνωση και παραμόρφωση. Υπάρχουν διαθέσιμες εκδόσεις που βασίζονται σε βιολογικά προϊόντα για εφαρμογές που απαιτούν μια φιλική προς το περιβάλλον λύση. Η σκληρότητα του υλικού το καθιστά μια ελαφριά εναλλακτική του μετάλλου σε πολλές εφαρμογές αυτοκινήτων.

Πολυπροπυλένιο (PP):
Το PP είναι μια φθηνή ημι-κρυσταλλική ρητίνη. Όπως συμβαίνει με τα περισσότερα ημι-κρυσταλλικά πολυμερή, είναι εύκαμπτο και χημικά ανθεκτικό. Το χαμηλό κόστος καθιστά αυτή τη ρητίνη την προτιμώμενη επιλογή για πολλές εφαρμογές όπως μπουκάλια, συσκευασίες και σωλήνες.

Celcon®:
Το Celon® είναι μια κοινή εμπορική ονομασία για την ακετάλη, γνωστή και ως πολυοξυμεθυλένιο (POM), πολυακετάλη ή πολυφορμαλδεΰδη. Αυτό το θερμοπλαστικό προσφέρει εξαιρετική σκληρότητα, εξαιρετική φθορά, αντοχή σε ερπυσμό και αντοχή σε χημικούς διαλύτες, εύκολο χρωματισμό, καλή θερμική παραμόρφωση και χαμηλή απορρόφηση υγρασίας. Το Celcon® παρέχει επίσης υψηλή ακαμψία και εξαιρετική σταθερότητα διαστάσεων.

LDPE:
Ο πιο εύκαμπτος τύπος πολυαιθυλενίου, πολυαιθυλενίου χαμηλής πυκνότητας (LDPE) προσφέρει ανώτερη αντοχή στην υγρασία, υψηλή αντοχή σε κρούση, καλή χημική αντοχή και ημιδιαφάνεια. Μια επιλογή χαμηλού κόστους, το LDPE είναι επίσης ανθεκτικό στις καιρικές συνθήκες και μπορεί εύκολα να υποβληθεί σε επεξεργασία με τις περισσότερες μεθόδους.

Εύρεση της σωστής ρητίνης
Η επιλογή πλαστικού υλικού μπορεί να είναι μια δύσκολη εργασία, αλλά η διαδικασία επιλογής μπορεί να χωριστεί σε μερικά απλά βήματα. Ξεκινήστε επιλέγοντας την οικογένεια των υλικών που θα σας δώσουν τις περισσότερες ιδιότητες που θέλετε. Αφού προσδιοριστεί, επιλέξτε την κατάλληλη ποιότητα ρητίνης υλικού. Οι διαδικτυακές βάσεις δεδομένων μπορούν να βοηθήσουν στην παροχή ενός σημείου αναφοράς για την εργασία. Το UL Prospector (πρώην IDES) είναι μια από τις πιο γνωστές βάσεις δεδομένων για την επιλογή υλικού. Το MAT Web διαθέτει επίσης μια εκτενή βάση δεδομένων και η British Plastics Federation παρέχει δεδομένα και περιγραφές υψηλού επιπέδου.

Πλαστικά πρόσθετα για τη βελτίωση των χαρακτηριστικών
Διάφορες ρητίνες έχουν ξεχωριστές ιδιότητες για τις οποίες είναι γνωστές. Όπως είδαμε, οι τρεις οικογένειες ρητινών (εμπόρευμα, μηχανική και υψηλής απόδοσης/ειδικότητας) περιέχουν εναλλακτικές άμορφες και ημικρυσταλλικές. Όσο υψηλότερη είναι η απόδοση, ωστόσο, τόσο υψηλότερο είναι το κόστος. Για να βοηθήσουν στη διατήρηση του κόστους σε χαμηλά επίπεδα, πολλοί κατασκευαστές χρησιμοποιούν πρόσθετα ή πληρωτικά για να προσδώσουν πρόσθετες ιδιότητες σε προσιτά υλικά με χαμηλότερο κόστος.

Αυτά τα πρόσθετα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση της απόδοσης ή τη μεταφορά άλλων χαρακτηριστικών στο τελικό προϊόν. Παρακάτω είναι μερικές από τις πιο κοινές εφαρμογές πρόσθετων:

*Αντιμικροβιακά – Πρόσθετα που χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές που σχετίζονται με τρόφιμα ή σε καταναλωτικά προϊόντα υψηλής επαφής.
*Αντιστατικά – Πρόσθετα που μειώνουν την αγωγιμότητα του στατικού ηλεκτρισμού, που χρησιμοποιούνται συχνά σε ευαίσθητα ηλεκτρονικά.
* Πλαστικοποιητές και ίνες – Οι πλαστικοποιητές κάνουν μια ρητίνη πιο εύκαμπτη, ενώ οι ίνες προσθέτουν αντοχή και ακαμψία.
* Επιβραδυντικά φλόγας – Αυτά τα πρόσθετα κάνουν τα προϊόντα ανθεκτικά στην καύση.
*Οπτικά λαμπρυντικά – Πρόσθετα που χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση της λευκότητας.
*Χρωστικές ουσίες – Πρόσθετα που προσθέτουν χρώμα ή ειδικά εφέ, όπως φθορισμό ή περλέ.

Η Τελική Επιλογή
Η επιλογή του κατάλληλου υλικού για ένα έργο είναι ένας από τους πιο σημαντικούς παράγοντες για τη δημιουργία τέλειων πλαστικών εξαρτημάτων. Οι εξελίξεις στην επιστήμη των πολυμερών συνέβαλαν στην ανάπτυξη μιας μεγάλης ποικιλίας ρητινών από τις οποίες μπορείτε να επιλέξετε. Είναι σημαντικό να εργάζεστε με μια μήτρα έγχυσης που έχει εμπειρία με μια ποικιλία ρητινών και εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων ρητινών που είναι συμβατές με FDA, RoHS, REACH και NSF.

Η DJmolding, δεσμεύεται να παρέχει στους πελάτες μας τα υψηλότερης ποιότητας πλαστικά προϊόντα χύτευσης με έγχυση στη βιομηχανία. Κατανοούμε τις μοναδικές προκλήσεις που αντιμετωπίζουν οι προγραμματιστές και οι κατασκευαστές προϊόντων σε κάθε κλάδο. Δεν είμαστε απλώς κατασκευαστές — είμαστε καινοτόμοι. Στόχος μας είναι να διασφαλίσουμε ότι έχετε τις τέλειες λύσεις υλικών για κάθε εφαρμογή.