Первоначально предназначенные в основном для экструзии, новые варианты древесно-пластиковых композитов были оптимизированы для открытия возможностей для литья под давлением.
Для формования ДПК идеальная гранула должна быть размером с небольшой BB и закругленной для достижения оптимального соотношения поверхности к объему.
Фабрика игрушек Люка в Дэнбери, штат Коннектикут, искала биокомпозитный материал для своих игрушечных грузовиков и поездов.Фирма хотела что-то, внешне напоминающее натуральное дерево, которое также можно было бы литьем под давлением для изготовления деталей автомобиля.Им нужен был материал, который можно было бы покрасить, чтобы избежать проблемы отслаивания краски.Им также нужен был материал, который был бы прочным, даже если бы его оставили снаружи.Унитаз Terratek от Green Dot отвечает всем этим требованиям.Он сочетает в себе древесину и переработанный пластик в небольших гранулах, которые хорошо подходят для литья под давлением.
В то время как древесно-пластиковые композиты (ДПК) появились на сцене в 1990-х годах как материалы, которые в основном экструдировались для изготовления досок для настила и ограждений, с тех пор оптимизация этих материалов для литья под давлением значительно разнообразила их потенциальное применение как прочных и устойчивых материалов.Экологичность – привлекательная черта ДПК.Они имеют значительно меньший углеродный след, чем материалы, полученные исключительно из нефти, и могут быть изготовлены с использованием исключительно вторичного древесного волокна.
Более широкий выбор материалов для рецептур ДПК открывает новые возможности для формовщиков.Переработанное и биоразлагаемое пластиковое сырье может еще больше повысить экологичность этих материалов.Существует все больше эстетических возможностей, которыми можно манипулировать, варьируя породу древесины и размер древесных частиц в композите.Короче говоря, оптимизация для литья под давлением и растущий список опций, доступных производителям компаундов, означают, что ДПК являются гораздо более универсальным материалом, чем когда-то считалось.
ЧЕГО ПРОИЗВОДИТЕЛЯМ СЛЕДУЕТ ОЖИДАТЬ ОТ ПОСТАВЩИКОВ В настоящее время все большее число производителей компаундов предлагают ДПК в форме гранул.Производителям литья под давлением следует внимательно относиться к ожиданиям от производителей компаундов, особенно в двух областях: размер гранул и содержание влаги.
В отличие от экструдирования ДПК для настилов и ограждений, при формовании решающее значение имеет однородный размер гранул для равномерного плавления.Поскольку экструдерам не нужно беспокоиться о заполнении формы ДПК, потребность в гранулах одинакового размера не так велика.Следовательно, важно убедиться, что производитель компаундов учитывает потребности производителей литья под давлением и не уделяет слишком много внимания самым ранним и первоначально наиболее распространенным вариантам использования ДПК.
Когда гранулы слишком велики, они имеют тенденцию плавиться неравномерно, создают дополнительное трение и приводят к ухудшению структуры конечного продукта.Идеальная гранула должна быть размером с небольшой BB и закругленной для достижения идеального соотношения поверхности к объему.Эти размеры облегчают сушку и помогают обеспечить плавность хода на протяжении всего производственного процесса.Производители литья под давлением, работающие с ДПК, должны рассчитывать на ту же форму и однородность, которые они ассоциируют с традиционными пластиковыми гранулами.
Сухость также является важным качеством, которое следует ожидать от гранул ДПК, производимых производителем рецептуры.Уровень влажности в ДПК будет увеличиваться вместе с количеством древесного наполнителя в композите.Хотя для достижения наилучших результатов и экструзия, и литье под давлением требуют низкого содержания влаги, рекомендуемые уровни влажности для литья под давлением немного ниже, чем для экструзии.Итак, еще раз важно убедиться, что производитель компаундов учитывал при производстве литьевые машины.Для достижения оптимальных результатов при литье под давлением уровень влажности должен быть ниже 1%.
Когда поставщики берут на себя задачу поставлять продукт, уже содержащий приемлемый уровень влаги, производители литья под давлением тратят меньше времени на сушку самих гранул, что может привести к существенной экономии времени и денег.Производителям литья под давлением следует рассмотреть возможность приобретения гранул ДПК, поставляемых производителем, с уровнем влажности уже ниже 1%.
СООБРАЖЕНИЯ ФОРМУЛЫ И ИНСТРУМЕНТОВ Соотношение древесины и пластика в формуле ДПК будет иметь определенное влияние на его поведение в процессе производства.Например, процент древесины, присутствующей в композите, будет влиять на индекс текучести расплава (MFI).Как правило, чем больше древесины добавлено в композит, тем ниже MFI.
Процент древесины также будет влиять на прочность и жесткость изделия.Вообще говоря, чем больше древесины добавляется, тем жестче становится изделие.Древесина может составлять до 70% всего древесно-пластикового композита, но полученная жесткость достигается за счет пластичности конечного продукта до такой степени, что он может даже рискнуть стать хрупким.
Более высокие концентрации древесины также сокращают время машинного цикла, добавляя элемент стабильности размеров древесно-пластиковому композиту при его охлаждении в форме.Это структурное усиление позволяет извлекать пластик при более высокой температуре, тогда как обычные пластики все еще слишком мягкие, чтобы их можно было извлечь из форм.
Если продукт будет производиться с использованием существующих инструментов, размер литника и общая форма формы должны учитываться при обсуждении оптимального размера древесных частиц.Частица меньшего размера, вероятно, лучше подойдет для инструментов с небольшими затворами и узкими выступами.Если другие факторы уже заставили проектировщиков остановиться на более крупном размере частиц древесины, то, возможно, будет полезно соответствующим образом перепроектировать существующие инструменты.Но, учитывая существующие варианты частиц разного размера, такого результата следует полностью избежать.
ПЕРЕРАБОТКА ДПК Особенности обработки также имеют тенденцию значительно меняться в зависимости от окончательного состава гранул ДПК.Хотя большая часть обработки остается аналогичной обработке традиционных пластмасс, при обработке, возможно, потребуется учитывать определенные соотношения древесины и пластика и другие добавки, предназначенные для достижения желаемого внешнего вида, ощущений или эксплуатационных характеристик.
ДПК также совместимы, например, с пенообразователями.Добавление этих пенообразователей может привести к образованию материала, подобного бальзе.Это полезное свойство, когда готовое изделие должно быть особенно легким или плавучим.Однако для производителей литьевых машин это еще один пример того, как диверсификация состава древесно-пластиковых композитов может привести к тому, что придется учитывать больше, чем когда эти материалы впервые появились на рынке.
Температура обработки — это одна из областей, в которой ДПК значительно отличаются от обычных пластиков.ДПК обычно обрабатываются при температуре примерно на 50° F ниже, чем тот же материал без наполнителя.Большинство древесных добавок начинают гореть при температуре около 400 F.
Сдвиг — одна из наиболее распространенных проблем, возникающих при обработке ДПК.При проталкивании слишком горячего материала через слишком маленькое отверстие повышенное трение имеет тенденцию сжигать древесину, приводит к появлению характерных полос и в конечном итоге может испортить пластик.Этой проблемы можно избежать, если использовать WPC при более низкой температуре, обеспечив достаточный размер литника и удалив все ненужные повороты или прямые углы на пути обработки.
Относительно низкие температуры обработки означают, что производителям редко приходится достигать температур выше, чем для традиционного полипропилена.Это сводит к минимуму сложную задачу по отводу тепла из производственного процесса.Нет необходимости в добавлении механического охлаждающего оборудования, форм, специально предназначенных для снижения нагрева, или других экстраординарных мер.Это означает дальнейшее сокращение времени цикла для производителей, помимо уже более быстрого времени цикла благодаря присутствию органических наполнителей.
НЕ ТОЛЬКО ДЛЯ ТЕРСОВ ДПК больше не предназначены только для настила.Их оптимизируют для литья под давлением, что открывает для них широкий спектр новых применений: от садовой мебели до игрушек для домашних животных.Широкий спектр доступных сейчас составов может повысить преимущества этих материалов с точки зрения устойчивости, эстетического разнообразия и таких свойств, как плавучесть или жесткость.Спрос на эти материалы будет только увеличиваться по мере того, как эти преимущества станут более известными.
Для предприятий литьевого формования это означает, что необходимо учитывать ряд переменных, специфичных для каждой рецептуры.Но это также означает, что формовщики должны ожидать продукт, который лучше подходит для литья под давлением, чем сырье, предназначенное в первую очередь для экструдирования в плиты.Поскольку эти материалы продолжают развиваться, производителям литья под давлением следует повышать стандарты характеристик, которые они ожидают увидеть в композитных материалах, поставляемых их поставщиками.
Наступил сезон исследований капитальных расходов, и обрабатывающая промышленность рассчитывает на ваше участие!Скорее всего, вы получили наш 5-минутный опрос по пластмассам от Plastics Technology на свою почту или электронную почту.Заполните его, и мы вышлем вам по электронной почте 15 долларов США, которые можно обменять на подарочную карту или благотворительное пожертвование по вашему выбору.Вы находитесь в США и не уверены, что получили опрос?Свяжитесь с нами, чтобы получить к нему доступ.
Найдите время, чтобы построить кривую вязкости на новых формах.За этот час вы узнаете больше, чем многие узнают за годы, о процессе работы с этим инструментом.
Резьбовые вставки, запрессованные методом холодного прессования, представляют собой прочную и экономичную альтернативу резьбовым вставкам, устанавливаемым при помощи нагрева или ультразвука.Откройте для себя преимущества и увидите их в действии здесь.(Спонсорский контент)
За последнее десятилетие мягкое формование радикально изменило внешний вид, ощущение и функциональность широкого спектра потребительских товаров.
Время публикации: 07 сентября 2019 г.