Giới thiệu
Đúc phun là một quá trình sản xuất trong đó vật liệu nóng chảy được tiêm vào khoang khuôn dưới áp suất cao và được phép làm mát và hóa rắn thành một hình dạng mong muốn. Báo cáo này nhằm mục đích phân tích toàn diện tính khả thi và các cân nhắc cụ thể của việc ép phun cho bảy vật liệu công nghiệp phổ biến: polytetrafluoroethylen (PTFE), polyvinyl clorua (PVC), cao su, silicon, polypropylen (PP) Sự phù hợp của việc ép phun phụ thuộc phần lớn vào các tính chất vật lý và hóa học độc đáo của vật liệu, xác định các điều kiện xử lý cần thiết và các đặc điểm phần có thể đạt được.
Tổng quan:
Vật liệu | Nó có thể được tiêm đúc? | Điều kiện/kỹ thuật đặc biệt | Các ứng dụng phổ biến |
Polytetrafluoroethylene (PTFE) | Không (quy trình đặc biệt: đúc nén, đùn ram, thiêu kết) | Đúc nén, đùn ram, thiêu kết | Hải cẩu, miếng đệm, vòng bi, cách điện, lớp lót hóa học, hàng không vũ trụ và các bộ phận ô tô, thiết bị y tế |
Polyvinyl clorua (PVC) | Đúng | Kiểm soát nhiệt độ, tốc độ phun vừa phải, góc cạnh | Ống, phụ kiện, vỏ, ống thông y tế, phụ tùng nội thất ô tô, hàng tiêu dùng, sản phẩm điện tử, xây dựng |
Cao su | Không (lưu hóa (bảo dưỡng)) | Huân chương (bảo dưỡng), cao su tự nhiên và tổng hợp khác nhau | Hải cẩu, miếng đệm, o-rings, phụ tùng ô tô, phụ tùng công nghiệp, thiết bị y tế, nhu yếu phẩm hàng ngày |
Silicone | Có (LSR và HCR) | LSR: Thùng được làm mát, khuôn nóng, trộn hai thành phần. HCR: Thùng nóng và khuôn. | Thiết bị y tế, phụ tùng ô tô, hàng tiêu dùng, hải cẩu công nghiệp (LSR). Cấy ghép y tế, ống đùn (HCR). |
Polypropylen (PP) | Đúng | Tốc độ phun nhanh, kiểm soát nhiệt độ khuôn | Bao bì, phụ tùng ô tô, bản lề, thiết bị y tế, đồ chơi, thiết bị gia dụng, đường ống, đồ nội thất |
Axit polylactic (PLA) | Đúng | Sấy khô cẩn thận, kiểm soát nhiệt độ khuôn để kết tinh | Bao bì thực phẩm, đồ ăn dùng một lần, vải không dệt, chỉ khâu phẫu thuật, thiết bị y tế |
Polyetylen terephthalate (PET) | Đúng | Sấy khô hoàn toàn, thường sử dụng khuôn chạy chạy nóng | Hộp đựng đồ uống, bao bì thực phẩm, hộp đựng sản phẩm sức khỏe và sắc đẹp, linh kiện điện tử, các bộ phận ô tô |
Đúc PTFE
PTFE là một polymer hiệu suất cao được biết đến với khả năng chống hóa học tuyệt vời, ma sát thấp và độ ổn định nhiệt. Cấu trúc phân tử độc đáo của nó cho nó một điểm nóng chảy cao khoảng 327 ° C (621 ° F). Tuy nhiên, ngay cả trên điểm nóng chảy của nó, PTFE không dễ dàng chảy như các loại nhựa nhiệt dẻo khác, nhưng trở thành chất đàn hồi cao su và rất nhạy cảm với trạng thái vô định hình của nó, dễ bị gãy xương. PTFE cũng có độ nhớt nóng chảy cực cao và có thể duy trì hình dạng ban đầu của nó ở trạng thái nóng chảy, tương tự như một loại gel không chảy. Ngoài ra, PTFE có bề mặt không dính.
Do độ nhớt tan chảy cao và khả năng không dòng chảy, các phương pháp ép phun thông thường không phù hợp với PTFE. PTFE hoạt động rất khác nhau ở trạng thái nóng chảy so với nhựa nhiệt dẻo thông thường, làm giảm độ nhớt khi nhiệt độ tăng, làm cho chúng dễ dàng tiêm. Ngược lại, độ nhớt cao và trạng thái giống như gel của PTFE có nghĩa là áp lực đơn thuần là không đủ để biến nó thành các khoang khuôn phức tạp trong các thiết bị thông thường. PTFE cũng có tốc độ giãn nở nhiệt cao và độ dẫn nhiệt kém, có thể gây co rút 2-5% và làm cong một phần nếu không được kiểm soát đúng cách trong quá trình đúc. Ngoài ra, PTFE yêu cầu áp lực phun rất cao (hơn 10.000 psi) và dễ bị hư hại trong quá trình giảm dần do năng lượng bề mặt cao, đòi hỏi phải xử lý cẩn thận và thiết kế khuôn chuyên dụng. Các bộ phận PTFE cũng thường yêu cầu xử lý bổ sung, chẳng hạn như ủ hoặc gia công và khả năng phản ứng cao của PTFE với vật liệu nấm mốc có thể dẫn đến tuổi thọ của khuôn được rút ngắn, đòi hỏi phải bảo trì hoặc thay thế thường xuyên các thiết bị chuyên dụng.
Mặc dù có những thách thức này, PTFE vẫn có thể được đúc bằng một số kỹ thuật chuyên dụng. Phương đúc hiện tại là quy trình đúc PTFE được sử dụng rộng rãi nhất. Phương pháp này liên quan đến việc lấp đầy bột PTFE vào khuôn và sau đó nén nó ở áp suất từ 10 đến 100 MPa ở nhiệt độ phòng. Vật liệu nén sau đó được thiêu kết ở nhiệt độ 360 ° C đến 380 ° C (680 ° F đến 716 ° F) để liên kết các hạt với nhau. Tùy thuộc vào các nhu cầu khác nhau, việc ép đúc có thể được chia thành khuôn báo chí thông thường, đúc báo chí tự động và nhấn đẳng cấp. ** Đúc đúc (đùn dán) ** là một phương pháp khác, trong đó nhựa được sàng lọc lưới 20-30 được trộn với một phụ gia hữu cơ thành một miếng dán, được ép trước vào phôi, và sau đó được ép trong máy ép đẩy, và cuối cùng được sấy khô và thiêu kết. Vít đùn sử dụng thiết kế máy đùn đặc biệt, trong đó vít chủ yếu đóng vai trò truyền tải và đẩy, thiêu kết và làm mát bột PTFE qua đầu khuôn. Nhấn isostatic là để lấp đầy bột PTFE giữa khuôn và khuôn đàn hồi, sau đó nhấn bột từ mọi hướng bằng áp suất chất lỏng để làm cho nó kết hợp, phù hợp cho các sản phẩm có hình dạng phức tạp. Điều đáng chú ý là Kingstar Mold tuyên bố rằng việc ép phun PTFE có thể được thực hiện, nhưng họ nhấn mạnh rằng điều này đòi hỏi thiết bị và công nghệ chuyên dụng, chẳng hạn như sử dụng bột mịn hoặc PTFE dạng hạt, và có thể liên quan đến việc ép nén hoặc đùn pít tông trước khi bảo đảm rằng các luồng vật liệu và hình thức các hình dạng phức tạp. Điều này cho thấy rằng mặc dù có những khó khăn vốn có trong việc xử lý trực tiếp PTFE bằng cách sử dụng các quy trình ép phun truyền thống, một mức độ nhất định của "ép phun" có thể đạt được thông qua các phương pháp được cải thiện như tiêm trước hoặc vật liệu PTFE được công thức đặc biệt.
Các bộ phận đúc PTFE được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng đòi hỏi khả năng chống hóa học tuyệt vời, ma sát thấp và độ ổn định nhiệt cao, chẳng hạn như hải cẩu, miếng đệm và cách điện. Do khả năng kháng hóa chất tuyệt vời của nó, PTFE cũng được sử dụng rộng rãi trong ngành hóa chất. Độ ổn định nhiệt độ cao của nó làm cho nó không thể thiếu trong các phần đòi hỏi độ bền trong điều kiện khắc nghiệt trong các lĩnh vực hàng không vũ trụ và ô tô. Ma sát thấp của PTFE làm cho nó lý tưởng cho các bộ phận đòi hỏi chuyển động trơn tru và hao mòn tối thiểu, chẳng hạn như vòng bi, hải cẩu và miếng đệm. Do tính tương thích sinh học của nó, PTFE cũng phù hợp cho các ứng dụng y tế.
Đúc phun polyvinyl clorua (PVC)
Polyvinyl clorua (PVC) là một loại nhựa nhiệt dẻo đa năng có thể tạo ra nhiều bộ phận khác nhau thông qua quá trình ép phun. PVC là không hygroscopic và có khả năng kháng hóa chất tốt. Nó có thể được chia thành PVC cứng và PVC mềm, và PVC mềm được làm linh hoạt hơn bằng cách thêm chất hóa dẻo. PVC thường được cung cấp ở dạng hạt hoặc dạng bột và cần được tan chảy trước khi xử lý. Quá trình đúc phun liên quan đến việc tiêm PVC nóng chảy vào khoang khuôn dưới áp suất cao và sau đó làm mát và củng cố nó thành hình dạng mong muốn. Nhiệt độ tan chảy điển hình nằm trong khoảng từ 160-190 ° C và không được vượt quá 200 ° C. Nhiệt độ khuôn thường được duy trì ở 20-70 ° C. Áp lực tiêm phải trên 90MPa và áp lực giữ thường nằm trong khoảng từ 60-80MPa. Để tránh khuyết tật bề mặt, tốc độ tiêm vừa phải thường được sử dụng. PVC có độ co rút tương đối thấp từ 0,2% đến 0,6%, nhưng sự co rút không đồng đều trong quá trình làm mát có thể gây cong vênh. Để đảm bảo giảm dần phần của bộ phận, góc dự thảo từ 0,5% đến 1% được khuyến nghị trong thiết kế phần PVC.
Năng lượng phun PVC có một số lợi thế, bao gồm hiệu quả chi phí cao. So với các loại nhựa đặc sản và hỗn hợp polymer khác, PVC là một vật liệu ép phun phổ biến với giá thấp hơn. Nó có khả năng kháng hóa chất tốt với nhiều axit, bazơ, muối, chất béo và rượu, và là một chất cách điện tốt. PVC cũng là chất chống cháy và chống nước, và bền, dễ tô màu và tái chế. Tuy nhiên, PVC cũng có một số nhược điểm. Nó có độ ổn định nhiệt kém, bắt đầu giảm dần trên 60 ° C và phân hủy thành các sản phẩm phụ có hại khi quá nóng, chẳng hạn như axit clohydric (HCl), cực kỳ ăn mòn. PVC cũng có nhiệt độ biến dạng nhiệt tương đối thấp, biến dạng dưới tải trọng trên 82 ° C và mất độ bền ở nhiệt độ cao hơn. Ngoài ra, PVC có thể mặc khi tiếp xúc với axit oxy hóa.
Đúc phun PVC được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau, chẳng hạn như sản xuất đường ống, phụ kiện và vỏ. Các ứng dụng phổ biến khác bao gồm bộ điều hợp, các bộ phận RV, vỏ máy tính và linh kiện, cửa ra vào, cửa sổ và vỏ máy trong lĩnh vực xây dựng (PVC cứng nhắc). PVC mềm chủ yếu được sử dụng để làm ống thông y tế, nội thất xe hơi và vòi vườn. Trong ngành công nghiệp ô tô, việc ép phun PVC được sử dụng để tạo ra các bộ phận như bảng điều khiển, tấm bên trong và dải niêm phong. Nhiều vật dụng gia đình, chẳng hạn như các bộ phận container và đồ nội thất (không bao gồm kính uống và chậu rửa mặt tiếp xúc trực tiếp với cơ thể con người), cũng có thể được thực hiện bằng cách sử dụng việc ép phun PVC. PVC cũng được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực điện tử, y tế và công nghiệp. Các ứng dụng khác bao gồm đồ chơi, ống, màn hình trang trí và nhãn.
Đúc cao su
Đúc phun cao su là một quá trình trong đó cao su chưa được tiêm vào khoang khuôn kim loại và sau đó lưu hóa (chữa khỏi) dưới nhiệt và áp lực để tạo thành một sản phẩm có thể sử dụng. Phương pháp này được áp dụng cho cả cao su tự nhiên và tổng hợp. Quá trình ép phun cao su nói chung liên quan đến việc cho ăn cao su không được bảo vệ vào máy ép phun, làm nóng nó để hóa lỏng vào trạng thái gel, sau đó tiêm nó vào khoang khuôn thông qua các vận động viên và cổng, lưu hóa nó dưới áp suất cao và nhiệt độ để liên kết các chuỗi polymer, và cuối cùng làm mát và đẩy nó ra khỏi khuôn.
Đúc phun có một số lợi thế đáng kể so với các phương pháp đúc cao su truyền thống như đúc nén và đúc chuyển. Nó có thể sản xuất các sản phẩm có độ chính xác cao hơn và dung sai chặt chẽ hơn và cho phép thiết kế hình học phức tạp và tinh tế hơn. Chu kỳ sản xuất đúc phun thường ngắn hơn, và trong nhiều trường hợp, không cần phải đúc trước, làm giảm chất thải vật liệu và flash. Ngoài ra, đúc phun có thể chứa một phạm vi cứng cao su (độ cứng của bờ) và có thể đạt được dòng chảy vật liệu và chất làm mờ tốt hơn. Quá trình này cũng có khả năng tự động hóa, giúp giảm chi phí lao động và có thể đạt được bề mặt tốt hơn. Do tốc độ và độ chính xác của nó, việc ép phun rất phù hợp để sản xuất hàng loạt các bộ phận cao su và khả năng sản xuất các bộ phận quá mức (liên kết cao su với kim loại).
Có nhiều loại cao su tự nhiên và tổng hợp phù hợp để ép phun. Cao su tự nhiên có độ bền kéo cao cũng như tính chất ma sát và hao mòn tốt. Tuy nhiên, do độ nhớt và độ nhạy cao của nó đối với nhiệt độ, việc ép phun cao su tự nhiên đòi hỏi các kỹ thuật cụ thể. Có nhiều loại cao su tổng hợp khác nhau, mỗi loại có tính chất độc đáo phù hợp cho các ứng dụng khác nhau. Cao su nitrile (NBR) có khả năng chống dầu, dung môi, nước và mài mòn tuyệt vời. Cao su monome ethylene-propylene-diene (EPDM) có khả năng chống lại ánh sáng, ozone và nhiệt, làm cho nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng ngoài trời. Neoprene được sử dụng rộng rãi và có lửa, thời tiết, nhiệt độ và khả năng chống mài mòn. Cao su silicon có điện trở nhiệt tuyệt vời, tính linh hoạt nhiệt độ cao và thấp và tính tương thích sinh học (sẽ được thảo luận chi tiết trong phần silicon). Cao su fluorosilicon có khả năng chống nhiên liệu, hóa chất và dầu tuyệt vời. Các chất đàn hồi nhiệt dẻo (TPEs) kết hợp các tính chất của nhựa và cao su, dễ dàng chảy khi được làm nóng và có thể được tái chế, bao gồm TPR, TPU và TPV. Cao su nitrile hydro hóa (HNBR) có điện trở cao với các loại dầu dựa trên dầu mỏ và được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực ô tô. Cao su Butyl có độ thấm khí và độ ẩm thấp và phù hợp cho các hệ thống khí chân không và áp suất cao. Cao su Styrene-Butadien (SBR) là một cao su tổng hợp phổ biến với khả năng chống mài mòn tốt. Cao su isopren là sự lựa chọn tốt nhất nếu màu sắc là quan trọng. Fluororubber (Viton/FKM) có khả năng kháng nhiệt và hóa học tuyệt vời và phù hợp cho môi trường khắc nghiệt.
Đúc phun cao su được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau, chẳng hạn như sản xuất hải cẩu, miếng đệm, vòng chữ O, phích cắm cao su và đường ống. Trong ngành công nghiệp ô tô, nó được sử dụng để sản xuất truyền, bộ phận động cơ, van, đùn, cũng như các bảng dụng cụ, bảng điều khiển nội thất và con dấu. Ngành công nghiệp quốc phòng sử dụng đúc phun cao su để sản xuất các bộ phận vũ khí, các bộ phận giảm sốc và giảm tiếng ồn và con dấu. Trong vận chuyển hàng loạt, nó được sử dụng cho phanh, hệ thống lái, ống, cách nhiệt và các bộ phận động cơ. Đúc phun cao su cũng được sử dụng để chế tạo các thiết bị gia dụng, các thành phần điện, các bộ phận xây dựng (như chất hấp thụ sốc và đệm niêm phong), thiết bị y tế và tay cầm cao su trên dụng cụ nhà bếp và dụng cụ. Trong chế biến và sản xuất thực phẩm, cao su tự nhiên thường được sử dụng để tạo ra các chất giảm xóc trên dây chuyền sản xuất. Do khả năng chống mài mòn, cao su tự nhiên cũng thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp đường sắt và quốc phòng và được chứng nhận hạt nhân. Khả năng chống hao mòn của nó cũng làm cho nó phù hợp cho các va chạm tốc độ trong ngành vận tải.
Nh lực silicon
Lượng phun silicon chủ yếu được chia thành hai loại: ép phun cao su silicon chất lỏng (LSR) và cao su có độ thống nhất cao (HCR, còn được gọi là cao su silicon rắn). LSR là một cao su silicon có độ nhớt bạch kim thấp, đòi hỏi một thùng được làm mát và khuôn nóng. Nó là một hệ thống hai thành phần trong đó các thành phần A và B được trộn lẫn trước khi tiêm. HCR có độ nhớt cao hơn, thường được chữa khỏi peroxide, đòi hỏi một thùng và nấm mốc nóng, và có thời gian chữa bệnh dài hơn. HCR được cung cấp như một hợp chất trộn sẵn hoặc là một thành phần cơ sở cần được trộn lẫn.
Quá trình ép phun LSR liên quan đến việc đo hai thành phần chất lỏng (silicone cơ sở và chất xúc tác) với nhau (sắc tố thường được thêm vào) và cho chúng vào thùng phun được làm mát. Hỗn hợp được tiêm vào khuôn nóng (thường là 150-200 ° C hoặc 275-390 ° F) khi xảy ra lưu hóa nhanh. Thời gian chu kỳ sản xuất LSR rất ngắn, thường là 30 giây đến 2 phút. Quá trình này thường được tự động hóa, tạo ra đèn flash tối thiểu (công nghệ "không Flashless") và thường sử dụng các hệ thống hủy tự động. Ngược lại, quá trình ép phun HCR liên quan đến việc cho ăn cao su silicon rắn (theo khối, dải hoặc hỗn hợp) vào thùng phun được làm nóng. Điều này sau đó được tiêm vào một khuôn nóng (150-200 ° C hoặc 302-392 ° F) để lưu hóa. HCR có chu kỳ chữa bệnh dài hơn LSR, thường yêu cầu tải và giảm tốc độ thủ công, và dễ bị flash hơn, yêu cầu cắt tỉa. Năng lượng phun LSR có nhiều lợi thế, bao gồm độ chính xác cao, khả năng sản xuất các thiết kế phức tạp, sự phù hợp để sản xuất khối lượng lớn, chất lượng nhất quán, chu kỳ sản xuất nhanh, chất thải vật liệu thấp, tính tương thích sinh học, nhiệt và kháng hóa học tốt và các cấp tự dính có sẵn. Nhược điểm của nó là công cụ ban đầu cao hơn và chi phí thiết bị chuyên dụng, và nhu cầu chuyên môn. Đúc phun HCR có lợi thế trong một số ứng dụng cần độ bền và độ bền, có chi phí thiết bị thấp hơn so với dụng cụ ép phun LSR, có thể được trộn với các chất phụ gia để đáp ứng các thông số kỹ thuật độc đáo và phù hợp với các sản phẩm đúc lớn. Tuy nhiên, HCR có độ nhớt cao hơn và khó xử lý hơn, thường đòi hỏi các phương pháp đúc và nén nén mạnh lao động để sản xuất hàng loạt nhỏ, có chu kỳ chữa bệnh chậm hơn LSR, chất thải vật liệu, dẫn đến chi phí lao động cao hơn, thường yêu cầu xử lý sau khi xử lý để loại bỏ sản phẩm phụ peroxide và cần vận hành công cụ thủ công. LSR thường được sử dụng trong các sản phẩm yêu cầu độ chính xác và chất lượng cao, chẳng hạn như các thiết bị y tế (con dấu, màng chắn, đầu nối, núm vú em bé, ống thông, van), các bộ phận ô tô (con dấu, gaskets, đầu nối điện) HCR thường được sử dụng để nén nén và ống đùn. Các nhà sản xuất thiết bị y tế sử dụng HCR để tạo ra các shunt cấy ghép, vỏ máy tạo nhịp tim, cơ hoành bơm và ống thông.
Đúc phun polypropylen (PP)
Polypropylen (PP) là một polymer nhiệt dẻo được tạo ra bằng cách trùng hợp các monome propylene. Quá trình ép phun PP liên quan đến việc nóng chảy PP (thường là từ 232-260 ° C hoặc 450-500 ° F, nhưng có thể dao động từ 220-280 ° C hoặc 428-536 ° F) và tiêm nó vào khuôn (nhiệt độ 20-80 ° C Độ nhớt tan chảy thấp của PP cho phép nó chảy trơn tru vào khuôn. Sau đó, nó được làm mát, củng cố và đẩy ra.
PP có một số tính chất chính làm cho nó phù hợp cho việc ép phun, bao gồm chi phí và tính khả dụng thấp, cường độ uốn cao và khả năng chống va đập, khả năng chống hóa học tốt đối với axit và bazơ, hệ số ma sát thấp (bề mặt mịn), cách nhiệt tuyệt vời, khả năng chống ẩm, khả năng chống ẩm tốt. Năng lượng phun PP có hiệu quả về chi phí, phù hợp để sản xuất khối lượng lớn, linh hoạt, an toàn thực phẩm (không có BPA) và có thể tái chế. Tuy nhiên, PP cũng có một số nhược điểm, chẳng hạn như nhạy cảm với sự thoái hóa và quá trình oxy hóa UV, hệ số giãn nở nhiệt cao, giới hạn việc sử dụng nó trong các ứng dụng nhiệt độ cao, độ bám dính kém, khó sơn hoặc liên kết với các vật liệu khác (cần hàn Suy giảm cao (1,8-2,5%).
Đưa phun PP được sử dụng rộng rãi trong bao bì thực phẩm và hộp đựng (như hộp sữa chua và bơ), các bộ phận nhựa cho ngành công nghiệp ô tô (trang trí nội thất, cửa hộp găng tay, vỏ gương) Các thiết bị gia dụng (tủ lạnh, máy pha chế, máy sấy tóc, máy cắt cỏ), ống (công nghiệp và trong nước), cũng như đồ nội thất, dây thừng, băng, thảm, thiết bị cắm trại, twine và bọc. Điều kiện quá trình điển hình cho việc đúc phun PP bao gồm nhiệt độ tan chảy 220-280 ° C (428-536 ° F), nhiệt độ khuôn 20-80 ° C (68-176 ° F), 50 ° C (122 ° F) Nhiệt độ, nhiệt độ làm mát là khoảng 54 ° C (129 ° F) để ngăn ngừa biến dạng trong quá trình phóng và tốc độ co ngót 1-3%, hoặc 1,8-2,5% (có thể giảm co ngót bằng cách thêm chất độn).
Các yếu tố sau đây nên được xem xét trong thiết kế khuôn cho việc ép phun PP: Người chạy vòng tròn và cổng được khuyến nghị (đường kính người chạy lạnh 4-7 mm), tất cả các loại cổng có thể được sử dụng; Đường kính cổng Pin-Point thường là 1-1,5 mm (xuống đến 0,7 mm) và cổng bên có độ dày của tường sâu ít nhất một nửa và rộng gấp đôi độ dày tường. Khuôn nóng có thể được sử dụng trực tiếp. Các giếng lạnh nên được thiết kế tại các điểm phân nhánh của người chạy, và vị trí cổng là quan trọng, lý tưởng nhất trước lõi dọc.
Đúc phun axit polylactic (PLA)
Axit polylactic (PLA) là một polyester nhựa nhiệt dẻo phân hủy sinh học có nguồn gốc từ các tài nguyên tái tạo như tinh bột ngô hoặc mía. PLA có thể được tiêm trong các dạng vô định hình hoặc tinh thể bằng cách điều chỉnh các điều kiện đúc. Vì PLA là hút ẩm, nên nó cần được sấy khô cẩn thận trước khi đúc (độ ẩm gây ra sự suy giảm). Nên khuyến cáo rằng độ ẩm nhỏ hơn 0,025%. Điều kiện sấy là: 2-3 giờ ở 80 ° C với không khí ở điểm sương -40 ° C hoặc 2-3 giờ ở 80 ° C trong chân không. PLA thường có nhiệt độ tan chảy thấp hơn các loại nhựa ép phun thường được sử dụng khác, thường là từ 150-160 ° C (302-320 ° F), nhưng phạm vi được khuyến nghị là 180-220 ° C (356-428 ° F). Nhiệt độ khuôn ảnh hưởng đến độ kết tinh: PLA vô định hình đòi hỏi nhiệt độ khuôn dưới 24 ° C (75 ° F), trong khi PLA tinh thể đòi hỏi nhiệt độ khuôn trên 82 ° C (180 ° F), tốt nhất là khoảng 105 ° C (220 ° F). Hình thái tinh thể cải thiện khả năng chống nhiệt. PLA thường đòi hỏi thời gian làm mát dài hơn do tốc độ kết tinh chậm hơn. Độ nhớt cao của PLA đòi hỏi áp lực tiêm cao hơn. Các tính năng chính của PLA, bao gồm khả năng phân hủy sinh học và thân thiện với môi trường, an toàn thực phẩm (một số loại nhất định) (FDA Hoa Kỳ thường được coi là an toàn (GRAS) cho tất cả các ứng dụng đóng gói thực phẩm), tính chất cơ học và hóa lý tốt, bề mặt bóng và mịn, dễ dàng đúc và tái chế. Tuy nhiên, điện trở nhiệt PLA, thấp hơn các loại nhựa khác (PLA vô định hình bắt đầu làm mềm trên 55 ° C) và sự kết tinh có thể cải thiện điện trở nhiệt lên đến điểm nóng chảy 155 ° C. PLA có cường độ tương đối thấp và có thể khó khăn để máy và đôi khi dễ vỡ.
Các điều kiện xử lý được khuyến nghị cho việc ép phun PLA bao gồm nhiệt độ tan chảy 180-220 ° C (356-428 ° F) và nhiệt độ khuôn dưới 24 ° C (75 ° F) đối với PLA vô định hình và trên 82 ° C (180 ° F) đến khoảng 105 ° C (29 ° F). PLA cần được sấy khô đến độ ẩm dưới 0,025% trước khi đúc. Áp suất lưng 10-30% thường được sử dụng. Thời gian làm mát thường dài hơn do kết tinh chậm.
Thiết kế khuôn cho việc ép phun PLA đòi hỏi một hệ thống chạy nóng không có góc, không có góc nào để ngăn chặn sự xuống cấp của vật liệu. Thanh thông hơi tốt là quan trọng do độ nhớt cao của PLA. Nên bắt đầu với thông gió tối thiểu và tăng dần khi cần thiết. Chiều dài thùng phải ít nhất 3-5 lần kích thước bắn và tỷ lệ khung hình vít phải ít nhất là 20: 1.
Các ứng dụng phổ biến cho việc ép phun PLA bao gồm đóng gói thực phẩm (hộp đựng, hộp thức ăn nhanh), đồ ăn dùng một lần, không dệt (công nghiệp, y tế, vệ sinh, ngoài trời, vải lều, thảm sàn), chỉ khâu phẫu thuật và đóng gói xương, thiết bị truyền.
Đúc phun polyetylen terephthalate (PET)
Polyetylen terephthalate (PET) là một polyester nhựa nhiệt dẻo có thể được xử lý bằng cách ép phun. PET có điểm nóng chảy cao, với điểm nóng chảy của PET không được bảo vệ là 265-280 ° C (509-536 ° F) và điểm nóng chảy của sợi thủy tinh được gia cố PET là 275-290 ° C (527-554 ° F). Nhiệt độ của khuôn phun thường là 80-120 ° C (176-248 ° F). PET rất nhạy cảm với độ ẩm và phải được sấy khô hoàn toàn trước khi sản xuất. Nên làm khô nó ở 120-165 ° C trong 4 giờ để giữ độ ẩm dưới 0,02%. Vì PET có thời gian ổn định ngắn sau khi tan chảy và nhiệt độ nóng chảy cao, một hệ thống tiêm có kiểm soát nhiệt độ nhiều giai đoạn và việc tạo nhiệt tự giả ít hơn trong quá trình dẻo. Khuôn chạy nóng thường được sử dụng để đúc các hình thức trước PET. Tốc độ tiêm nhanh thường được yêu cầu để ngăn chặn sự hóa rắn sớm trong quá trình tiêm.
Các tính chất chính của PET bao gồm cường độ và độ bền cao, trọng lượng nhẹ, rõ ràng tự nhiên với bề mặt có độ bóng cao, khả năng chống ẩm, rượu và dung môi, ổn định kích thước tốt, kháng va chạm, tính chất cách điện tốt, có thể tái chế (mã xác định nhựa "1")
Việc xem xét quá trình đúc phun PET bao gồm tầm quan trọng của việc sấy khô kỹ lưỡng để ngăn chặn sự suy giảm trọng lượng phân tử và các sản phẩm giòn, bị đổi màu. Nhiệt độ tan chảy cần được kiểm soát chính xác (270-295 ° C đối với các loại không được chế tạo và 290-315 ° C đối với các loại cốt sợi thủy tinh). Thiết kế khuôn nên sử dụng các vận động viên nóng với tấm chắn nhiệt (dày khoảng 12 mm). Thông gió đầy đủ là cần thiết trong khuôn (độ sâu thông hơi không vượt quá 0,03 mm) để tránh quá nóng hoặc nứt cục bộ. Cổng nên được mở trong phần dày của sản phẩm PET để tránh điện trở dòng chảy quá mức và làm mát quá nhanh. Hướng cổng ảnh hưởng đến dòng chảy của sự tan chảy. Áp suất lưng dưới được khuyến nghị để giảm hao mòn. Thời gian cư trú của PET ở nhiệt độ cao nên được giảm thiểu để ngăn chặn sự suy giảm trọng lượng phân tử.
Các ứng dụng phổ biến cho việc ép phun PET bao gồm hộp đựng đồ uống (nước ngọt, nước, nước trái cây), bao bì thực phẩm (nước sốt salad, bơ đậu phộng, dầu nấu ăn), hộp đựng sản phẩm làm đẹp (nước súc miệng, dầu gội, xà phòng) Phản xạ, các bộ phận cấu trúc), các bộ phận nhựa trong thiết bị điện tử, đóng gói điện hoặc cách nhiệt, đầu nối điện, thiết bị gia dụng, và chai và chai cứng để đóng gói mỹ phẩm.