14.11.2024
Избавляемся от дефектов окрашивания
Одна из самых серьезных технологических проблем, с которой может столкнуться производитель изделий из пластика, связана с появлением у отливок брака по цвету — от наличия спиралевидных дефектов до невозможности добиться оттенка, требуемого заказчиком…
Также и подъем температуры внутри материального цилиндра не повышает эффективность смешивания цветов. Данный подход потенциально может обеспечить снижение уровня брака, однако при этом важно не забывать о том, что он же может привести к уменьшению усилия сдвига в зоне сжатия. Фактически как раз понижение температуры в зоне подачи материала может привести к повышению усилия сдвига в зоне сжатия, приводящему к лучшему перемешиванию материала.
Однозначно обратное давление является одним из основных факторов, влияющих на качество смешивания цветов. При этом если поднять его до слишком больших значений, это приведет к повышению температуры в зоне сжатия, и, следовательно, к снижению усилия сдвига, вследствие чего сырье и добавки в конечном итоге останутся плохо перемешанными.
Снижение скорости вращения шнеков также повышает качество смешивания. При разработке техпроцесса смешивания важно рассматривать в одной связке и скорость вращения, и время работы шнеков. Замедление скорости вращения при условии, что время работы шнеков будет на 1,5-2 секунды короче, чем длительность стадии охлаждения, может привести к росту эффективности смешивания. Снижение скорости вращения шнека приводит к тому, что он поглощает меньше тепла, что увеличивает усилие сдвига и улучшает качество смешивания. Однако не стоит забывать и о том, что поглощение меньшего количества тепла может привести к проблемам иного характера, так что потребуется вносить изменения в другие настройки техпроцесса.
Включение рециклята в состав полимерной композиции, увы, может привести к значительному изменению расцветки готового изделия, и утверждать обратное неверно. Использование вторичных материалов требует проведения сложных расчетов и испытаний. Только так можно установить, какой может быть максимальная доля рециклята в композиции, чтобы при этом цвет готового изделия удовлетворял требованиям заказчика.
Утверждение, что самостоятельное смешивание цветов компанией — производителем готовых изделий позволяет экономить денежные средства, остается спорным. Безусловно, на некоторых предприятиях достаточно хорошо отработана технология использования блендеров и дозаторов красителей. Такие заводы с большой эффективностью используют оборудование для смешивания цветов, что позволяет им выпускать первоклассную продукцию с минимальным количеством дефектов или даже вообще без оных. Однако важно учитывать следующее обстоятельство: чем выше требуемый заказчиком уровень качества изделий, тем сложнее добиться рентабельности производства. Необходимо обеспечить расчетную длительность рабочего цикла, а процент брака должен быть минимальным или даже нулевым. Большое количество отбракованных изделий замедляет выполнение производственного задания, а также приводит к частым заменам пресс-форм. Смешивание цветов будет эффективным только при наличии сотрудников, хорошо разбирающихся в оборудовании, которое они используют, а также четко понимающих, какие изменения техпроцесса помогут устранить брак. Для компаний, не имеющих таких преимуществ, вероятно, лучшим вариантом будет закупка предварительно окрашенного сырья.
Правильное дозирование
Какие простые шаги может предпринять компания, специализирующаяся на литье пластмасс под давлением, для предотвращения брака, связанного с расцветкой изделий?
Первое, о чем нужно позаботиться при смешивании красящего концентрата с основным материалом, — это правильная настройка дозатора. Поставщики сырья предоставляют техническую информацию по дозировкам, допустимым при создании того или иного конечного оттенка, поэтому необходимо обеспечить соблюдение указанных требований. Оборудование для смешивания цветов должно быть чистым, а также находиться в хорошем техническом состоянии.
Также в последние годы в термопластавтоматах начали применять технологию статического смешения. Безусловно, геометрия шнека и электронное управление термопластавтоматов постоянно совершенствуются, чтобы обеспечить эффективное и быстрое выполнение пластификации, внесение смеси и других добавок. Однако, поскольку литье под давлением — это прерывистый процесс, расплав остается в цилиндре в течение разного времени. Чтобы процесс плавления был как можно короче, необходимо также нагревать цилиндр снаружи, используя кольцевые нагреватели. Таким образом, нагретый расплав имеет разные температуры как в поперечном сечении, так и по ходу впрыска. Это, в свою очередь, приводит к разной вязкости и расходу сырья. Именно здесь вступают в силу смесительные форсунки. Статический смеситель, встроенный в форсунку для впрыска, обеспечивает гомогенизацию температуры, вязкости и расхода красителя в течение всего цикла впрыска. Установленный статический миксер устраняет неравномерность распределения тепла от кольцевых нагревателей при впрыске в пресс-форму, тем самым уменьшается количество брака, одновременно сокращается цикл литья и гарантируется равномерность толщины стенок продукции.
Спиралевидные дефекты
Основной причиной возникновения данной проблемы является плохое смешивание основного сырья и красителя. Специалист должен убедиться в том, что в материальном цилиндре обеспечивается уровень сопротивления потока (обратного давления), усилие сдвига и температура, оптимальные для эффективного перемешивания всех составляющих полимерной композиции. Кроме того, необходимо проверить оборудование для того, чтобы убедиться в его исправном функционировании, а также в соответствии всех настроек установленным параметрам техпроцесса. Важно помнить, что причиной возникновения спиралевидных дефектов могут стать трещины на конструктивных элементах машины, соприкасающихся с перерабатываемым материалом.
Слишком темный/светлый оттенок
Несмотря на то, что очевидный способ исправить проблему слишком светлой или, напротив, слишком темной расцветки сформованных деталей — это увеличить или же уменьшить дозу красителя, добавляемого к основному материалу, истинная причина дефекта может быть связана с ориентацией молекул. Свет с большей легкостью проходит сквозь материал в том случае, если молекулярные цепи сопряжены неплотно и наоборот. Для устранения дефекта нужно подкорректировать уровень обратного давления или же рабочую температуру в пресс-форме либо в материальном цилиндре. Неплотно упакованные цепочки молекул пропускают больше света, отчего деталь выглядит более светлой, в то время как в противоположном случае возникает обратный эффект.
Смена насыщенности цвета
При формовании изделий методом литья под давлением с использованием красящих добавок важно учитывать то обстоятельство, что краситель скорее добавляет тот или иной оттенок, нежели полностью меняет цвет основного материала. К примеру, белый — это скорее тон X1, светло-серый — X2, темно-серый — X3, а черный — X4. Проще менять цвет двигаясь по шкале вверх от X1 к X2 или даже к Х4. В случае, когда требуется спуститься по шкале вниз от более темных к более светлым оттенкам, необходимо иметь в виду то обстоятельство, что темные цвета более насыщены, вследствие чего подкорректировать оттенок будет сложнее. Перейти от X4 к X2 будет довольно непросто, а от X4 к X1 еще труднее. Замена более темных оттенков на более светлые обычно требует проведения очень тщательной очистки шнека и материального цилиндра с использованием специальной композиции. Кроме того, технологу важно не забывать о том, что основные цвета — красный, синий, зеленый и желтый, — а также неоновые являются более сильными, в силу чего применение соответствующих красителей потребует дополнительных усилий по очистке оборудования.
Очистка систем
Замена красителей при использовании горячеканальных систем обычно представляет собой очень непростую задачу, особенно при переходе от более темных оттенков к более светлым. Существуют два способа решить ее относительно быстро. Первый предполагает очистку горячих каналов при помощи специальной композиции. Необходимо подождать 10-15 минут, пока средство делает свою работу. Другой метод предполагает для повышения эффективности очистки увеличить температуру в оснастке примерно на 22°C на время проведения соответствующей процедуры.
Несмотря на то, что борьба с дефектами, связанными с цветом отливаемых деталей, может оказаться довольно утомительной, применение правильных методов очистки поможет сильно упростить весь процесс. Это, а также грамотный подход к рабочим настройкам смесительного оборудования — именно то, что позволит стабильно получать продукцию требуемого оттенка. Кроме того, при определении параметров техпроцесса следует обратить самое пристальное внимание на рабочие температуры в пресс-форме и материальном цилиндре.
Учет всех вышеперечисленных факторов принципиально важен для выпуска деталей требуемого оттенка и получения прибыли от литьевого производства.
Посмотреть в журнале
Технологическая операция, связанная с добавлением красителя к материалу, имеющему естественную расцветку, может стать для производителя пластмассовой продукции настоящим испытанием, ведь цвет готового изделия может в итоге оказаться слишком темным или светлым. Плохое перемешивание составляющих композиции в материальном цилиндре может привести к появлению спиралевидных дефектов окраски. Попытка переключиться с основных цветов на неоновые или наоборот иногда оборачивается образованием большого количества брака. В некоторых случаях из-за неправильно подобранной дозировки возникает конфликт между исходной расцветкой материала и добавляемым красителем, приводящий к отслаиванию. Подмешивание красителя к сухому сырью может даже в итоге привести к перекосам оттенка в конечных изделиях. Опишем распространенные дефекты, причиной возникновения которых зачастую является непонимание техпроцесса или наличие неправильной информации о нем.
Мифы и правда об окрашивании
Существует убеждение, что использование смесительных шнеков позволяет полностью избежать брака, связанного с дефектами расцветки. Безусловно, такие шнеки заслуженно пользуются большим коммерческим успехом, однако имеющиеся данные не позволяют считать их панацеей от появления брака. Использование таких компонентов не гарантирует полной защиты от дефектов, в том числе и от появления перекосов в сформованных деталях. Идеальное смешивание цветов обеспечивается за счет наличия сопротивления потока (обратного давления) и поддержания правильной температуры в материальном цилиндре, а также грамотно подобранной скорости вращения шнеков.Также и подъем температуры внутри материального цилиндра не повышает эффективность смешивания цветов. Данный подход потенциально может обеспечить снижение уровня брака, однако при этом важно не забывать о том, что он же может привести к уменьшению усилия сдвига в зоне сжатия. Фактически как раз понижение температуры в зоне подачи материала может привести к повышению усилия сдвига в зоне сжатия, приводящему к лучшему перемешиванию материала.
Однозначно обратное давление является одним из основных факторов, влияющих на качество смешивания цветов. При этом если поднять его до слишком больших значений, это приведет к повышению температуры в зоне сжатия, и, следовательно, к снижению усилия сдвига, вследствие чего сырье и добавки в конечном итоге останутся плохо перемешанными.
Снижение скорости вращения шнеков также повышает качество смешивания. При разработке техпроцесса смешивания важно рассматривать в одной связке и скорость вращения, и время работы шнеков. Замедление скорости вращения при условии, что время работы шнеков будет на 1,5-2 секунды короче, чем длительность стадии охлаждения, может привести к росту эффективности смешивания. Снижение скорости вращения шнека приводит к тому, что он поглощает меньше тепла, что увеличивает усилие сдвига и улучшает качество смешивания. Однако не стоит забывать и о том, что поглощение меньшего количества тепла может привести к проблемам иного характера, так что потребуется вносить изменения в другие настройки техпроцесса.
Включение рециклята в состав полимерной композиции, увы, может привести к значительному изменению расцветки готового изделия, и утверждать обратное неверно. Использование вторичных материалов требует проведения сложных расчетов и испытаний. Только так можно установить, какой может быть максимальная доля рециклята в композиции, чтобы при этом цвет готового изделия удовлетворял требованиям заказчика.
Утверждение, что самостоятельное смешивание цветов компанией — производителем готовых изделий позволяет экономить денежные средства, остается спорным. Безусловно, на некоторых предприятиях достаточно хорошо отработана технология использования блендеров и дозаторов красителей. Такие заводы с большой эффективностью используют оборудование для смешивания цветов, что позволяет им выпускать первоклассную продукцию с минимальным количеством дефектов или даже вообще без оных. Однако важно учитывать следующее обстоятельство: чем выше требуемый заказчиком уровень качества изделий, тем сложнее добиться рентабельности производства. Необходимо обеспечить расчетную длительность рабочего цикла, а процент брака должен быть минимальным или даже нулевым. Большое количество отбракованных изделий замедляет выполнение производственного задания, а также приводит к частым заменам пресс-форм. Смешивание цветов будет эффективным только при наличии сотрудников, хорошо разбирающихся в оборудовании, которое они используют, а также четко понимающих, какие изменения техпроцесса помогут устранить брак. Для компаний, не имеющих таких преимуществ, вероятно, лучшим вариантом будет закупка предварительно окрашенного сырья.
Правильное дозирование
Какие простые шаги может предпринять компания, специализирующаяся на литье пластмасс под давлением, для предотвращения брака, связанного с расцветкой изделий?
Первое, о чем нужно позаботиться при смешивании красящего концентрата с основным материалом, — это правильная настройка дозатора. Поставщики сырья предоставляют техническую информацию по дозировкам, допустимым при создании того или иного конечного оттенка, поэтому необходимо обеспечить соблюдение указанных требований. Оборудование для смешивания цветов должно быть чистым, а также находиться в хорошем техническом состоянии.
Также в последние годы в термопластавтоматах начали применять технологию статического смешения. Безусловно, геометрия шнека и электронное управление термопластавтоматов постоянно совершенствуются, чтобы обеспечить эффективное и быстрое выполнение пластификации, внесение смеси и других добавок. Однако, поскольку литье под давлением — это прерывистый процесс, расплав остается в цилиндре в течение разного времени. Чтобы процесс плавления был как можно короче, необходимо также нагревать цилиндр снаружи, используя кольцевые нагреватели. Таким образом, нагретый расплав имеет разные температуры как в поперечном сечении, так и по ходу впрыска. Это, в свою очередь, приводит к разной вязкости и расходу сырья. Именно здесь вступают в силу смесительные форсунки. Статический смеситель, встроенный в форсунку для впрыска, обеспечивает гомогенизацию температуры, вязкости и расхода красителя в течение всего цикла впрыска. Установленный статический миксер устраняет неравномерность распределения тепла от кольцевых нагревателей при впрыске в пресс-форму, тем самым уменьшается количество брака, одновременно сокращается цикл литья и гарантируется равномерность толщины стенок продукции.
Рассмотрим подробнее способы устранения некоторых дефектов окрашивания.
Спиралевидные дефекты
Основной причиной возникновения данной проблемы является плохое смешивание основного сырья и красителя. Специалист должен убедиться в том, что в материальном цилиндре обеспечивается уровень сопротивления потока (обратного давления), усилие сдвига и температура, оптимальные для эффективного перемешивания всех составляющих полимерной композиции. Кроме того, необходимо проверить оборудование для того, чтобы убедиться в его исправном функционировании, а также в соответствии всех настроек установленным параметрам техпроцесса. Важно помнить, что причиной возникновения спиралевидных дефектов могут стать трещины на конструктивных элементах машины, соприкасающихся с перерабатываемым материалом.
Слишком темный/светлый оттенок
Несмотря на то, что очевидный способ исправить проблему слишком светлой или, напротив, слишком темной расцветки сформованных деталей — это увеличить или же уменьшить дозу красителя, добавляемого к основному материалу, истинная причина дефекта может быть связана с ориентацией молекул. Свет с большей легкостью проходит сквозь материал в том случае, если молекулярные цепи сопряжены неплотно и наоборот. Для устранения дефекта нужно подкорректировать уровень обратного давления или же рабочую температуру в пресс-форме либо в материальном цилиндре. Неплотно упакованные цепочки молекул пропускают больше света, отчего деталь выглядит более светлой, в то время как в противоположном случае возникает обратный эффект.
Смена насыщенности цвета
При формовании изделий методом литья под давлением с использованием красящих добавок важно учитывать то обстоятельство, что краситель скорее добавляет тот или иной оттенок, нежели полностью меняет цвет основного материала. К примеру, белый — это скорее тон X1, светло-серый — X2, темно-серый — X3, а черный — X4. Проще менять цвет двигаясь по шкале вверх от X1 к X2 или даже к Х4. В случае, когда требуется спуститься по шкале вниз от более темных к более светлым оттенкам, необходимо иметь в виду то обстоятельство, что темные цвета более насыщены, вследствие чего подкорректировать оттенок будет сложнее. Перейти от X4 к X2 будет довольно непросто, а от X4 к X1 еще труднее. Замена более темных оттенков на более светлые обычно требует проведения очень тщательной очистки шнека и материального цилиндра с использованием специальной композиции. Кроме того, технологу важно не забывать о том, что основные цвета — красный, синий, зеленый и желтый, — а также неоновые являются более сильными, в силу чего применение соответствующих красителей потребует дополнительных усилий по очистке оборудования.
Очистка систем
Замена красителей при использовании горячеканальных систем обычно представляет собой очень непростую задачу, особенно при переходе от более темных оттенков к более светлым. Существуют два способа решить ее относительно быстро. Первый предполагает очистку горячих каналов при помощи специальной композиции. Необходимо подождать 10-15 минут, пока средство делает свою работу. Другой метод предполагает для повышения эффективности очистки увеличить температуру в оснастке примерно на 22°C на время проведения соответствующей процедуры.
Несмотря на то, что борьба с дефектами, связанными с цветом отливаемых деталей, может оказаться довольно утомительной, применение правильных методов очистки поможет сильно упростить весь процесс. Это, а также грамотный подход к рабочим настройкам смесительного оборудования — именно то, что позволит стабильно получать продукцию требуемого оттенка. Кроме того, при определении параметров техпроцесса следует обратить самое пристальное внимание на рабочие температуры в пресс-форме и материальном цилиндре.
Учет всех вышеперечисленных факторов принципиально важен для выпуска деталей требуемого оттенка и получения прибыли от литьевого производства.
Посмотреть в журнале