Spuitgietproces van PPS-materiaal
Polyfenyleensulfide (PPS) is een hoogwaardige technische kunststof, bekend om zijn uitstekende hittebestendigheid, chemische bestendigheid en elektrische isolatie-eigenschappen. Het vindt uitgebreide toepassingen in de elektronica-, automobiel- en lucht- en ruimtevaartindustrie. Vanwege het hoge smeltpunt en de snelle kristallisatiesnelheid brengt spuitgieten van PPS echter bepaalde uitdagingen met zich mee.
Belangrijkste punten in het PPS-spuitgietproces
Droogbehandeling: PPS is zeer gevoelig voor vocht, wat de smeltstroom kan verminderen en kan leiden tot defecten zoals bellen en holtes in de gegoten onderdelen. Daarom moeten PPS-grondstoffen grondig worden gedroogd vóór injectie. Vacuümdrogen bij ongeveer 170 °C gedurende 4-6 uur wordt vaak gebruikt.
Temperatuurregeling: PPS heeft een hoog smeltpunt, meestal tussen 285-295°C. Tijdens spuitgieten moet de cilindertemperatuur worden ingesteld tussen 290-340°C en de matrijstemperatuur is meestal tussen 140-170°C. Een te lage temperatuur resulteert in slechte smeltstroom en korte shots, terwijl een te hoge temperatuur materiaaldegradatie kan veroorzaken.
Injectiedruk: De injectiedruk voor PPS ligt doorgaans tussen de 80-150 MPa, of zelfs hoger. Een hogere injectiedruk helpt de matrijsholte te vullen en de dichtheid van het gegoten onderdeel te verbeteren.
Injectiesnelheid: De injectiesnelheid mag niet te hoog zijn, omdat een te hoge snelheid kan leiden tot lasnaden en krimp. Een gematigde injectiesnelheid wordt over het algemeen aanbevolen.
Houddruk: De houdtijd en houddruk hebben een aanzienlijke invloed op de dimensionale stabiliteit van het gegoten onderdeel. Onvoldoende houdtijd kan krimp en vervorming veroorzaken, terwijl overmatige houddruk interne spanning kan veroorzaken.
Schroefsnelheid: De schroefsnelheid mag niet te hoog zijn, omdat een te hoge snelheid schuifwarmte kan genereren en tot materiaaldegradatie kan leiden.
Vormontwerp: Vormontwerp moet rekening houden met de krimpsnelheid en stromingseigenschappen van PPS. De locatie van de gate en het ontwerp van het koelsysteem hebben ook een aanzienlijke impact op de kwaliteit van het gegoten onderdeel.
Veelvoorkomende problemen en oplossingen bij PPS-spuitgieten
Ruw oppervlak: Mogelijke oorzaken: ruw maloppervlak, te hoge injectiesnelheid en lage materiaaltemperatuur. Oplossingen: verbeter de oppervlakteafwerking van de mal, verlaag de injectiesnelheid en verhoog de materiaaltemperatuur lichtjes.
Krimp: Mogelijke oorzaken: onvoldoende houdtijd, onjuiste gate-locatie en lage materiaaltemperatuur. Oplossingen: verleng de houdtijd, optimaliseer de gate-locatie en verhoog de materiaaltemperatuur lichtjes.
Holtes: Mogelijke oorzaken: onvoldoende droging van het materiaal, te hoge injectiesnelheid en lage matrijstemperatuur. Oplossingen: droging verbeteren, injectiesnelheid verlagen en de matrijstemperatuur verhogen.
Voordelen van PPS-spuitgieten
Uitstekende maatvastheid: PPS heeft een lage lineaire uitzettingscoëfficiënt, wat resulteert in een uitstekende maatvastheid van de gegoten onderdelen.
Superieure hittebestendigheid: PPS is uitstekend hittebestendig en kan gedurende langere tijd in omgevingen met hoge temperaturen worden gebruikt.
Uitstekende chemische bestendigheid: PPS is bestand tegen corrosie door verschillende chemicaliën en heeft een goede chemische stabiliteit.
Uitstekende elektrische eigenschappen: PPS heeft een uitstekende elektrische isolatie en vlamboogbestendigheid.
