SU771125A1

SU771125A1 - Method of producing thin-wall conjugated parts from high-density polyethylene

Info

Publication number: SU771125A1
Application number: SU782646113A
Authority: SU
Inventors: Иосиф Элюкимович Шехтмейстер; Валентин Михайлович Листков
Original assignee: Предприятие П/Я В-2913
Priority date: 1978-07-20
Filing date: 1978-07-20
Publication date: 1980-10-15

Description

НИИ только малогабаритных деталей диаметром 1,2-2,0 мм. Естественно, что в случае изготовлени крупногабаритных изделий точность деталей будет ниже приведенной. Второй существенный недостаток способа - необходимость очень высокого давлени в форме при охлаждении и уплотнении в ней распла.ва - определ етс тем, что увеличение точности линейных размеров достигаетс , в основном, механическим уплотнением расплава на стадии его охлаждени в форме. Это усложн ет технологию изготовлени точных деталей из ПЭВП, делает необходимым применение мощного литьевого оборудовани и способствует его повышенному износу.Research institutes only small-sized parts with a diameter of 1.2-2.0 mm. Naturally, in the case of manufacturing large-sized products, the accuracy of the parts will be lower than that given. The second major disadvantage of the method — the need for a very high pressure in the mold during cooling and compaction of a melt in it — is determined by the fact that an increase in the accuracy of the linear dimensions is achieved mainly by mechanical compaction of the melt at the cooling stage in the mold. This complicates the technology of making precision parts made of HDPE, makes it necessary to use powerful injection molding equipment and contributes to its increased wear.

Целью изобретени вл етс повышение точности линейных размеров де .талей и упрощение технологии их изготовлени .The aim of the invention is to improve the accuracy of the linear dimensions of de-tals and simplify the technology of their manufacture.

Указанна цель достигаетс тем, что в способе изготовлени тонкостенных сопр гаемых деталей из полиэтилена высокой плотности литьем под давлением, включающем нагрев полимера и литьевой формы, заполнение под давлением рабочей полости литьевой формы расплавом полимера, охлаждение и уплотнение расплава в литьевой форме под давлением, в качестве исходного сырь используют полиэтилен высокой плотности со среднемассовой молекул рной массОй 50-65 тыс, показателем полидисперсности 16-21, количеством короткоцепных ответвлеНИИ на 100 атомов углерода основной цепи макромолекулы 0,4-0,7 и нагрев полимера и литьевой формы осуществл ют соответственно до 180-205 0 и 65-75°С при давлении во. врем охлаждени и уплотнени расплава в литьевой форме, равном 20-25 МПа.This goal is achieved by the method of producing thin-walled mating parts of high-density polyethylene by injection molding, including heating the polymer and the mold, filling the mold with the molten polymer under pressure, cooling and sealing the melt in the mold under pressure, as the source material used high-density polyethylene with a mass-average molecular mass of 50-65 thousand, polydispersity index 16-21, the number of short-chain branching per 100 carbon atoms The lead of the main chain of the macromolecule is 0.4-0.7 and the heating of the polymer and the mold is carried out, respectively, up to 180-205 0 and 65-75 ° C under pressure in. cooling time and compaction of the melt in the mold form, equal to 20-25 MPa.

Предлагаемый способ изготовлени тонкостенных сопр гаемых деталей позвол ет в выбранном диапазоне температур формы и расплава в сочетании с выбранным диапазоном молекул рных характеристик ПЭВП формировать устойчивые кристаллитные образовани в наружных сло х деталей, что способствует увеличению стабильности линейны размеров оболочки и обусловливает возможность уменьшени давлени на стадии охлаждени и уплотнени расплва полимера в форме.The proposed method of manufacturing thin-walled mating parts allows, in a selected temperature range of the mold and melt in combination with a selected range of molecular characteristics of HDPE, to form stable crystalline formations in the outer layers of the parts, which contributes to increasing the stability of the linear dimensions of the shell and compacting the polymer in the mold.

Дальнейшее увеличение температуры формы выше указанных пределов приводит к короблению деталей при извлечении их из формы, а уменьшение температуры расплава - к неполному заполнению рабочей полости формы расплавом ПЭВП. Рекомендуемое давление в форме при охлаждении и уплотнении расплава - не менее 20 МПа.A further increase in the mold temperature above the specified limits leads to warping of parts when removing them from the mold, and a decrease in the temperature of the melt leads to incomplete filling of the working cavity of the mold with HDPE melt. The recommended pressure in the form during cooling and compaction of the melt is at least 20 MPa.

Повышение давлени выше 25 МПа не обеспечивает каких-либо преимуществ при проведении процесса. Снижение давлени ниже 20 МП.а приводит к недостаточнойподпитке расплавом рабочей полости формы на стадии охлаждени и уплотнени расплава в форме.Increasing the pressure above 25 MPa does not provide any advantages in the process. A decrease in pressure below 20 MPa leads to insufficient feeding by melting the working cavity of the mold at the stage of cooling and compacting the melt in the mold.

Пример 1. В бункере термопластавтомата типа ДБ 3328 с максимальным объемом впрыска 63 см загружают ПЭБП с М, равной 56 тыс., равным 16 и С равным 0,4, M,j и определены методом гельпроникающей хроматографии, а С - методом инфракрасной спектроскопии . Из бункера равномерными дозами по 25 г гранулы ПЭВП подают в нагревательный цилиндр термопластавтомата где полимер плавитс , пластифицируетс вращающимс шнеком и нагреваетс до 180°С. Одновременно литьевую форму нагревают и термостатируют при 65°С с йомощью ультратермостата ТС-12, причем каналы охлаждени форм и ультратермостат образуют замкнутую систему, в которой циркулирует нагрета дистиллированна вода. Затем рабочую полость формы заполн ют расплавом ПЭВП путем передавливани его из нагревательного цилиндра при давлении впрыска расплава на входе в форму 17 МПа. По заполнении формы охлаждение и уплотнение расплава в ней производ т под давлением 20 МПа. Через 10 с давление снимаетс и в течение 20 с деталь охлаждают без давлени , после чего ее извлекают из формы.Example 1. In the bunker of the automatic molding machine of type DB 3328 with a maximum injection volume of 63 cm, PEBP is loaded with M equal to 56 thousand, equal to 16 and C equal to 0.4, M, j and determined by gel permeation chromatography, and C by infrared spectroscopy. From the bunker, uniform doses of 25 g of HDPE granules are fed into the heating cylinder of the automatic molding machine where the polymer is melted, plasticized by a rotating screw and heated to 180 ° C. At the same time, the mold is heated and thermostatic at 65 ° C with the help of the TC-12 ultrathermostat, the mold cooling channels and the ultrathermostat form a closed system in which heated distilled water circulates. Then, the working cavity of the mold is filled with HDPE melt by squeezing it out of the heating cylinder at the injection pressure of the melt at the entrance to the form of 17 MPa. Upon filling the mold, the cooling and compaction of the melt in it is carried out under a pressure of 20 MPa. After 10 seconds, the pressure is removed and the part is cooled without pressure for 20 seconds, after which it is removed from the mold.

Литьева деталь представл ет собой пластину размером 89 х 89 мм и толщиной 2 мм со щелевым литьевым впуском с торца детали шириной 85 мм и толщиной 0,8 мм. Линейные размеры пластин вдоль и поперек течени расплава в форме измер ют с точностью 0,01 мм при черезThe casting part is a plate with a size of 89 x 89 mm and a thickness of 2 mm with a slotted injection inlet from the end of the part 85 mm wide and 0.8 mm thick. The linear dimensions of the plates along and across the melt flow in the mold are measured with an accuracy of 0.01 mm at

24ч после изготовлени . Точность изготовленных деталей приведена в таблице.24 hours after production. The accuracy of the manufactured parts is given in the table.

Пример 2-4. Аналогично примеру 1 изготавливают такие же детали из ПЭВП, но мен ют.при этом молекул рные характеристики и параметры режима лить . Точность изготовленных деталей приведена в таблице.Example 2-4. Analogously to example 1, the same parts are made of HDPE, but the molecular characteristics and parameters of the pouring mode are changed. The accuracy of the manufactured parts is given in the table.

Примеры {онтрольные) Аналогично примеру 1 изготавливают детали из ПЭВП при давлении охлаждени , и уплотнени расплава в формеExamples (control) Analogously to example 1, parts are made of HDPE under cooling pressure, and melt compaction in the form

25МПа, мен в каждом примере значение одного из параметров таким образом , что оно выходит за пределы указанных в формуле значений. Характеристика ПЭВП, режим лить и точность изготовленных деталей приведены в таблице. Примечание: 25 MPa, the change in each example is the value of one of the parameters in such a way that it falls outside the limits specified in the formula values. The characteristics of HDPE, the casting mode and the accuracy of the manufactured parts are shown in the table. Note:

Использование предлагаемого .способа изготовлени тонкостенных сопр гаемых деталей из ПЭВП литьем под давлением обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:The use of the proposed method of manufacturing thin-walled mating HDPE parts from injection molding provides the following advantages over existing methods:

- возможность получени тонкостенных крупногабаритных литьевых деталей из ПЭВП с повышенной точностью линейных размеров без дополнительной механической обраб-отки,- the possibility of obtaining thin-walled large-sized casting parts made of HDPE with high linear accuracy without additional mechanical treatment,

- упрощение технологии в результате уменьшени давлени на стадии охлаждени и уплотнени расплава ПЭВП в форме при изготовлении тонкостенных крупно- и малогабаритных литьевых деталей с повышенной точностью размеров.- simplification of the technology as a result of pressure reduction at the stage of cooling and compaction of the HDPE melt in the form during the manufacture of thin-walled large- and small-sized injection molded parts with increased dimensional accuracy.

Доведение предполагаемого изобретени до промышленного использовани 65 может быть осуществлено после выпусдетали , изготовленные из ПЭВП с указанными в примерах б и 8 молекул рными характеристикамиj вл ютс хрупкими: относительное удлинение при разрыве образцов, вырезанных из этих деталей, равно 10-15% в отличие от всех остальных примеров, где этот показатель колебалс в пределах 300-800%. По этой причине из ПЭВП с более 21 и М, менее 50 «10 изготовление деталей дл этих целей нецелесообразно.Bringing the proposed invention to industrial use 65 can be carried out after the release of the parts made of HDPE with the molecular characteristics indicated in examples B and 8 are fragile: the elongation at break of the samples cut from these parts is 10-15% in contrast to all the remaining examples, where this figure ranged from 300-800%. For this reason, from HDPE with more than 21 and M, less than 50 "10, the manufacture of parts for these purposes is impractical.

,чв- t m) , tm- t m)

,771125, 771125

ка ПЭВП с соответствующими молекул рными характеристиками.HDPE with appropriate molecular characteristics.

Предлагаемый способ может быть применен на любом предпри тии, изготавливающем тонкостенные детали из ПЭВП. Ориентировочный суммарный экономический эффект за счет увеличени точности литьевых деталей из. ПЭВП, составит 78,0 тыс. руб в год.The proposed method can be applied to any enterprise that manufactures thin-walled parts from HDPE. Estimated total economic effect due to the increased accuracy of the molded parts from. HDPE will be 78.0 thousand rubles per year.

Claims

1.iSe i f er t and. , Mirsojew R.G. Plaste und Kautschuk, No. 2, 1975, p. 123-126.

2.Gorker M.I., Braginsky V.D., Polezhaev V.V. Optimization of precision manufacturing of molded products of small sizes from thermoplastics. - Plast34

Chests, No. 11, 1975, p., (prototype).