Хорошо, так что давайте. Давайте углубимся в то, что, я думаю, мы все воспринимаем как должное каждый день. Мы его используем, но особо не задумываемся о процессе его изготовления. И это пластик.
Ага.
Я имею в виду, пластик есть во всем.
Это.
Оно есть в наших телефонах, в наших машинах, оно даже в упаковке, в которой поставляется наша еда.
Верно.
Но задумывались ли вы когда-нибудь о том, что делает изделия, отлитые под давлением, такими прочными?
Да, это увлекательный процесс. Ага. Знаете, это гораздо больше, чем просто расплавить пластик и просто залить его в форму.
Верно.
Существует множество факторов, определяющих прочность и долговечность конечного продукта.
Это то, что мы изучаем сегодня. Мы собираемся глубоко погрузиться в мир литья под давлением и поговорим о различных параметрах, которые мы можем настроить для создания этих действительно прочных пластиковых изделий.
Верно.
И у нас есть множество исследований, из которых мы собираемся извлечь пользу.
Отличный.
Так звучит хорошо. Давайте сразу перейдем к делу. Поэтому мне действительно интересно, как даже небольшие изменения в этом процессе могут оказать огромное влияние на конечный продукт.
Они могут.
И мы говорим о таких вещах, как давление впрыска, скорость впрыска, время охлаждения, температура пресс-формы. Все эти вещи играют роль. Итак, давайте начнем с давления впрыска.
Хорошо.
Что это такое?
Таким образом, давление впрыска — это, по сути, сила, которая толкает расплавленный пластик в форму.
Хорошо.
Слишком малое давление приведет к ситуации, когда он, возможно, не наполнится должным образом.
Верно.
Но тогда слишком сильное давление приведет к внутреннему напряжению, и это действительно может ослабить продукт.
О, так это похоже на принцип Златовласки.
Ага. Речь идет о том, чтобы сделать это правильно.
Вам нужно найти нужную сумму.
Ага. Вы не хотите, чтобы было слишком жарко, вы не хотите, чтобы было слишком холодно.
Точно.
Я хочу этого просто.
И поэтому, когда мы говорим о слишком сильном давлении, я представляю, что это создает внутреннее напряжение. Это все равно, что втиснуть что-то в пространство, куда оно на самом деле не хочет идти.
Точно. И если подумать, так оно и есть.
Заталкивание расплавленного пластика с огромным давлением в это замкнутое пространство. Поэтому, если оно слишком велико, это вызовет слабые места в этой части, и это может быть не сразу очевидно, но может привести к сбоям в дальнейшем.
Верно. Итак, мы говорим здесь о долгосрочной долговечности, чего вы можете не увидеть в краткосрочной перспективе. Но со временем этот стресс просто пройдет.
Ага. Это вызовет трещины, это произойдет.
Если вы вызовете перерывы, это вызовет проблемы.
Ага. И оно будет слабее, чем должно было быть.
Хорошо. Так что все дело в том, чтобы найти этот баланс, найти эту золотую середину.
Это сладкое место.
Это верно.
Хорошо. И я думаю. Я думаю, что в одной из исследовательских работ полиамид был хорошим примером этого.
Да. Так, с полиамидом, который является очень распространенным конструкционным пластиком, они обнаружили, что если увеличить давление впрыска с обычных 70-80 МПа до примерно 90-100.
Ух ты.
Это действительно улучшило ударопрочность, особенно в условиях высоких нагрузок.
Хорошо. Итак, для наших слушателей, которые, возможно, не знают, что такое мегапаскаль, можете ли вы объяснить, что это за единица измерения?
Таким образом, мегапаскаль — это, по сути, просто единица давления.
Хорошо.
Его обычно используют в технике для описания силы, действующей на определенную область.
Хорошо.
Итак, в данном случае, вы знаете, при более высоких мегапаскалях мы говорим о большем давлении, о большей силе, которая толкает этот полимид в молекулу. Это гарантирует, что материал будет упакован красиво и плотно.
Верно.
Снижение риска возникновения любых видов вордов.
Хорошо.
И улучшение этой общей силы.
Итак, мы говорим о давлении впрыска.
Да.
И дело в силе.
Да.
Но мы также должны думать о скорости, с которой он вводится.
Это верно.
Так как же здесь влияет скорость?
Таким образом, скорость впрыска зависит от того, насколько быстро расплавленный пластик попадает в форму.
Хорошо.
И это важно, потому что если это слишком медленно.
Ага.
Материал может начать остывать и.
Затвердевайте еще до того, как оно попадет туда.
Прежде чем он будет полностью заполнен.
Верно.
И это приведет к несоответствиям и недостаткам в конечном продукте.
Да, я могу себе представить.
Но если это будет слишком быстро, это также может создать свои собственные проблемы.
Это все равно, что выливать тесто для торта на сковороду.
Ага.
Если вы будете наливать его слишком медленно, он наполнится неравномерно.
Верно.
И если вы нальете слишком быстро, у вас будет беспорядок.
Точно. Он будет разбрызгиваться повсюду и не пропечется должным образом.
Верно.
То же самое и с пластиковой инъекцией.
Хорошо.
Вы хотите убедиться, что скорость правильная.
Итак, мы снова находим этот баланс.
Точно. Все дело в балансе.
Хорошо. И я думаю, что было еще одно исследование, в котором говорилось об электронных корпусах.
Да. То же самое касается и таких вещей, как электронные корпуса, которые часто имеют очень тонкие стенки.
Ага.
Они обнаружили, что скорость впрыска увеличивается со стандартных 30 до 40 миллиметров в секунду.
Хорошо.
До 40-50 миллиметров в секунду.
Небольшое увеличение.
Небольшое увеличение. Ага. И это на самом деле привело к гораздо более однородной заливке.
Ух ты.
И более прочная деталь с меньшим количеством дефектов.
Хорошо. Итак, мы говорим о небольших корректировках.
Маленькие корректировки. Ага. Но они могут иметь большое значение.
Да, это имеет огромное значение. Итак, мы говорили о давлении, мы говорили о скорости.
Верно.
А как насчет параметров упаковки, о которых мы говорили ранее?
Ага. Итак, как только вы поместите пластик в форму.
Верно.
Тогда в игру вступают эти параметры упаковки.
Хорошо.
И они действительно важны на заключительных этапах процесса формования, поскольку обеспечивают правильное затвердевание пластика.
Хорошо. Итак, если давление и скорость нужны для того, чтобы залить его в форму.
Да.
Речь идет о том, что происходит, когда оно оказывается там.
Это верно.
Хорошо.
Эти параметры предназначены для контроля того, как пластик затвердевает и становится твердым продуктом.
И я думаю, что здесь в игру вступает сдерживающее давление.
Ага. Таким образом, удерживать давление — это все равно, что слегка обнять пластик.
Хорошо.
Убедитесь, что он красивый и плотный.
Понятно.
Поэтому после того, как форма заполнена, мы применяем удерживающее давление, которое просто уплотняет материал и обеспечивает его правильную форму.
Верно. И время удержания будет продолжительностью этого объятия.
Ровно на длину объятия.
Хорошо. Так что, если это более толстый продукт, вам захочется подержать его в объятиях немного дольше.
Это верно. Дайте ему более длительное сжатие. Убедитесь, что он действительно настроен правильно.
Я понимаю.
Ага. И исследования показывают, что для более толстых продуктов вам может потребоваться удерживать это давление примерно от 8 до 12 секунд.
Хорошо.
Просто чтобы убедиться, что все остывает равномерно, и у вас нет деформации или проблем со структурной целостностью.
Итак, выдерживать давление, выдерживать время — это все часть этой упаковки.
Да, это все часть этого.
Хорошо. Теперь у нас также есть температура формы.
Верно.
Теперь это кажется довольно интуитивным.
Ага.
Тепло влияет на то, как вещи охлаждаются и затвердевают.
Точно.
Так как же температура формы влияет на прочность пластика?
Таким образом, температура пресс-формы на самом деле зависит от того, как пластик охлаждается и затвердевает. В частности, это влияет на процесс кристаллизации пластмасс, имеющих кристаллическую структуру. Так что вы можете думать об этом как о темперировании шоколада.
Ага.
Разные температуры создают разные текстуры.
Верно. Итак, речь идет о выборе правильной температуры формы для типа пластика, который вы используете.
Точно. Вы должны убедиться, что эти температуры совместимы друг с другом.
Хорошо. И я думаю, что полипропилен был одним из примеров, приведенных в исследовании.
Ага. Таким образом, полипропилен обычно используется в массе различных продуктов, таких как пищевые контейнеры и автомобильные детали.
Ага.
И они обнаружили, что температура формы выше, примерно от 50 до 60 градусов по Цельсию.
Хорошо.
Это на самом деле помогает создавать более крупные и однородные кристаллы.
Кристаллы – это то, что придает ему силу.
Точно. Таким образом, эти более крупные кристаллы создают более прочный и жесткий материал.
Я понимаю.
Это важно для продуктов, которым необходимо выдерживать большие нагрузки или нагрузки.
Итак, у нас есть давление впрыска, скорость, время выдержки и температура.
Верно.
Сейчас. А как насчет времени охлаждения? Как это происходит?
Время охлаждения имеет важное значение, поскольку оно позволяет формованной детали затвердеть равномерно и правильно.
Хорошо.
Итак, если мы поспешим с процессом охлаждения.
Ага.
Мы рискуем исказить неточности размеров и сделать продукт в целом более слабым.
Это как если бы ты слишком рано достала пирог из духовки.
Точно.
Это не будет установлено. Это будет беспорядок.
Он рухнет посередине. У вас будет сырой беспорядок.
Ага. Поэтому нам нужно дать ему время остыть.
Дайте этому время. Дайте ему остыть.
Итак, мы рассмотрели здесь очень многое.
У нас есть.
У меня есть давление впрыска, скорость впрыска, давление выдержки, давление выдержки, время выдержки, температура формы, температура формы, время охлаждения.
Это верно.
Это похоже на тщательно поставленный танец.
Это. Это тонкий баланс всего этого.
Факторы и все эти вещи приводят к сильному конечному продукту.
Точно. И именно это делает литье под давлением таким увлекательным.
Это потрясающе. Я никогда не знал, сколько денег уходит на производство пластика.
В этом есть многое.
Я уверен, что мы здесь только прикоснулись к поверхности.
Ага. Мы только начали исследовать тонкости.
Я рад нырнуть глубже.
Я тоже. Ага. Это действительно потрясающе.
Это потрясающе. И вы думаете о том, сколько продуктов мы используем каждый день.
Ага.
И все они прошли через этот процесс.
Ага.
И все сводится к тому, знаете ли. Мы говорим о правильных параметрах для создания сильного продукта.
Это верно.
И это дико. Знаете, мы говорили о скорости и давлении выброса.
Ага.
И это не так просто, как просто выкрутить их до максимума.
Нет, совсем нет.
Вы не можете просто ехать со скоростью 100 миль в час и с таким давлением, насколько это возможно.
Верно. Речь идет о поиске этого баланса.
Верно.
Эта золотая середина, где вы получаете плавный и ровный поток.
Верно.
Не вызывая никаких проблем.
И поэтому мне нравится аналогия, которую вы использовали с садовым шлангом.
Ах, да. Подумайте об этом.
Ага. Расскажи мне больше.
Если вы поднимете давление воды слишком сильно.
Ага.
Вода вырвется наружу.
Это повредит ваши растения.
Ага. Это причинит ущерб.
Верно.
Но тогда если у вас давление слишком низкое.
Ага.
Вода просто будет вытекать и не достигнет того места, куда ей нужно.
Верно.
Таким образом, скорость впрыска аналогична.
Хорошо.
Вам нужно достаточное давление, чтобы убедиться, что оно заполнило форму.
Верно.
Но не настолько, чтобы это вызывало турбулентность и дефекты.
Верно. И я помню, что было исследование на эту тему.
Ах, да. Есть много исследований по этому поводу.
Куда они смотрели.
Ага.
Скорость и ее тонкая настройка.
Ага. Они специально рассмотрели корпуса электроники, потому что они часто имеют очень тонкие стенки и очень сложную конструкцию.
Верно. Так что это хороший тестовый пример.
Ага. И они обнаружили, что небольшое увеличение скорости впрыска вместе с тщательной регулировкой давления привело к получению гораздо лучшего продукта.
Ага.
И они должны были быть очень точными, потому что, если все будет слишком быстро или слишком медленно, возникнут всевозможные проблемы.
Верно.
Например, короткие кадры, где форма не заполняется полностью, или вспышки, где выдавливается лишний материал.
Ага. Интересно, насколько точно это настроено.
Это. Ага.
Я имею в виду, мы говорим о мелких корректировках.
Ага. Миллиметры в секунду имеют значение.
Ух ты. И это удивительно для меня.
Это. Это очень точный процесс.
Так. Хорошо, мы говорим о скорости впрыска, давлении выбрасывания, а потом уже говорим.
И еще у нас есть параметры упаковки.
Верно. И это после того, как оно будет в форме.
Верно. Как только форма заполнится.
Верно.
Именно тогда в игру вступают эти параметры упаковки.
Хорошо.
И о них мы говорили чуть ранее.
Верно. Обняв его.
Обняв его.
Ага. Можете ли вы напомнить мне, почему это объятие так важно для прочности конечного продукта?
Что ж, подумайте о строительстве замка из песка.
Хорошо.
Если просто неплотно утрамбовать песок.
Верно. Оно развалится.
Он будет слабым и рассыпчатым. Ага. Но если упаковать его красиво и плотно.
Верно.
Оно будет держать форму.
Верно.
Таким образом, удержание давления похоже на пластик. Он вытесняет любые воздушные карманы, делает материал красивым и плотным, предотвращает образование вмятин на месте частей раковины. Итак, раковины — это маленькие впадины.
Ах, да. Я видел такие.
Ага. Их иногда можно увидеть на пластиковых изделиях.
Ага.
И это происходит, когда материал сжимается при охлаждении.
Верно.
И без достаточного удерживающего давления вы получите маленькие вмятины.
Хорошо. Таким образом, удерживающее давление предотвращает это.
Да. И это помогает предотвратить это.
Итак, мы говорим о знаках погружения. Держим давление. Время выдержки. Да. Особенно для толстых продуктов.
Ага. Более толстым продуктам требуется больше времени, чтобы остыть и затвердеть.
Ага.
Так что, если вы ослабите это удерживающее давление слишком рано.
Ага.
Можно получить внутренние пустоты и коробление.
Верно.
Потому что внутренние слои могут быть еще расплавленными, а внешние — твердыми. Итак, вы хотите уделить этому достаточно времени.
Так что все дело в равномерном охлаждении.
Точно.
И давая ему время затвердеть.
Это верно.
Хорошо, мы говорим о давлении выдержки, времени выдержки, а затем о температуре формы. Да, мы говорили об этом раньше. Как это влияет на процесс кристаллизации?
Хорошо, ты знаешь, как вода превращается в лед?
Ага.
Когда вода замерзает, ее молекулы образуют кристаллическую структуру, что делает ее твердой.
Верно.
Некоторые пластмассы ведут себя аналогичным образом.
Действительно?
Ага. Это так называемые полукристаллические полимеры.
Хорошо.
И полипропилен является хорошим примером. И, как и в случае с замерзанием воды, скорость и температура остывания пластика влияют на размер и расположение этих кристаллов.
Так мы сможем контролировать процесс охлаждения.
Да.
И это влияет на формирование кристаллов.
Точно.
Ох, вау.
Ага. Поэтому температура формы очень важна для этого. Более высокая температура формы обычно приводит к более медленному охлаждению, что дает полимерным цепям больше времени для самоорганизации и формирования более крупных и организованных кристаллов.
Так что речь идет о том, чтобы дать ему время на согласование.
Да, дайте ему время. Позвольте ему сделать свое дело.
Я понимаю.
И это делает пластик прочнее и жестче.
Итак, для полипропилена нам обычно нужна более высокая температура пресс-формы.
Да. Было исследование, которое показало, что повышение температуры формы с 40 до 60 градусов Цельсия сделало полипропилен намного прочнее.
Ух ты. Итак, мы говорим о существенной разнице.
Да, значительная разница в силе. Ага. Прежде чем сломаться, он смог выдержать гораздо большую силу.
И это касается кристаллических структур.
Да.
А как насчет пластиков, которые не образуют этих кристаллических структур?
Ага. Их называют аморфными полимерами.
Хорошо. И у них нет такой упорядоченной структуры.
Верно. Они более случайны.
Хорошо.
Представьте себе, что это резиновая лента. Он гибкий и не имеет жесткой кристаллической структуры.
Верно.
Поэтому температура формы по-прежнему важна для них.
Хорошо.
Но на силу это не влияет таким же образом.
Верно.
Таким образом, для этих полимеров другие факторы, такие как молекулярная масса и переплетение цепей, более важны для определения их прочности.
Так что для них это другой процесс.
Да, это немного по-другому, но круто.
Время по-прежнему важно.
Время остывания всегда важно, независимо от того, какой пластик вы используете.
Ага.
Время охлаждения позволяет детали стабилизироваться.
Верно.
Снимите любое остаточное напряжение.
Хорошо.
Предотвращает деформацию и все эти проблемы.
Поэтому это важно даже после того, как оно выйдет из формы.
Это верно.
Да неужели?
Ага. Потому что внутренняя температура детали может быть выше, чем температура окружающей среды.
О, так он все еще охлаждается даже после того, как вышел из строя.
Точно.
Ох, вау.
Таким образом, вы должны обеспечить охлаждение после пресс-формы.
Я понимаю.
Особенно для более толстых деталей или деталей с.
Сложные формы, просто чтобы убедиться, что все находится в стабильном состоянии.
Хорошо. Итак, мы поговорили. Мы говорили о многом.
Много.
Скорость впрыска, давление, параметры выдержки, температура выдержки, время охлаждения.
Время охлаждения.
Это очень много, за чем нужно следить.
Это. Это как оркестр.
Это. Это красивая аналогия.
Ага.
Все эти различные элементы работают вместе, чтобы создать конечный продукт.
Ага. И мы только поцарапали поверхность.
Ага. Мы могли бы еще о многом поговорить.
Я знаю. Я уже очарован.
И я тоже.
И я думаю, интересно подумать о том, как это меняет наш взгляд на продукты, которые мы используем каждый день.
Ага. Потому что мы принимаем их как должное.
Мы действительно так делаем.
Мы не думаем обо всей науке и технике, которые необходимы для их создания.
Так что в следующий раз ты возьмешь бутылку с водой.
Ага.
Подумайте обо всей работе, обо всех шагах, обо всем тонком балансе, который потребовался для его создания.
Абсолютно. Ага. Удивительно, насколько он универсален.
Это. Удивительно, насколько прочны некоторые из этих пластиковых изделий. Знаете, я думаю о защитном снаряжении и деталях самолетов.
Ага. Высокопроизводительные приложения.
Ага. Что отличает их от пластика, в который я заворачиваю остатки еды?
Что ж, один из способов сделать эти сверхпрочные пластмассы — это укрепить их другими материалами.
Хорошо.
Это похоже на добавление стальных стержней в бетон.
Итак, вы придаете этому основу.
Точно. Вы оказываете ему дополнительную поддержку.
Хорошо.
И это может значительно увеличить прочность и жесткость.
Так о каких материалах речь?
Ну, вы можете использовать такие вещи, как стекловолокно.
Хорошо.
Что довольно часто встречается. Ага. Они относительно недорогие.
Верно.
И они предлагают хороший баланс прочности и жесткости.
Хорошо.
Или вы можете использовать углеродные волокна.
Ах, да. Углеродное волокно.
Они действительно сильные.
Я знаю. Они используют их в гоночных машинах и тому подобном.
Точно. Они также очень легкие.
Ага.
Поэтому они отлично подходят для применений, где пшеница действительно важна. Я вижу, например, в аэрокосмической отрасли или спортивных товарах.
Хорошо. Итак, стекловолокно, углеродное волокно и даже наноматериал. Наноматериалы. Что это такое?
Итак, наноматериалы — это крошечные, крошечные частицы.
Хорошо.
Они обладают действительно уникальными свойствами.
Хорошо.
А когда добавишь их в пластик.
Ага.
Вы можете изменить свойства некоторыми действительно интересными способами.
Итак, мы получаем здесь действительно высокие технологии.
Мы. Ага.
Мы говорим об манипулировании вещами на молекулярном уровне.
Точно.
Так что это не просто новые материалы.
Верно.
Есть ли новые инновации в самом процессе литья под давлением?
О да, абсолютно.
Это делает вещи сильнее.
Таким образом, разработка и производство пресс-форм прошли долгий путь благодаря таким технологиям, как 3D-печать.
Ага.
Мы можем создавать эти невероятно подробные и точные формы.
Хорошо.
И это позволяет создавать более сложные детали с более тонкими стенками, не жертвуя при этом прочностью.
Итак, плесень – это ключ.
Форма необходима. Ага-ага. Это проект конечного продукта. Итак, если у вас есть действительно хорошая форма, вы сделаете действительно хороший продукт.
И у нас тоже есть эти новые машины.
Ах, да. Сами машины для литья под давлением постоянно становятся все более совершенными. У них лучшее управление, датчики, механизмы обратной связи.
Хорошо.
Таким образом, вы действительно можете точно настроить процесс.
Так что все дело в точности и контроле.
Да, все дело в том, чтобы все сделать правильно.
И это удивительно, как, знаете ли, мы можем создавать такие сверхпрочные продукты.
Верно.
Но мы также должны думать об окружающей среде.
Да, это действительно важный момент.
Ага.
Знаете, пластик долговечен. Это длится долго.
Это хорошо и плохо.
Да, это хорошо и плохо.
Ага.
Потому что это может способствовать образованию пластиковых отходов.
Так как же отрасль решает эту проблему?
Что ж, в наши дни большое внимание уделяется устойчивому развитию.
Хорошо, хорошо.
Во-первых, это использование переработанного пластика.
Итак, вместо того, чтобы создавать новый пластик, мы повторно используем старый пластик.
Точно. Это снижает спрос на первичные материалы.
Ага.
И это предотвращает попадание пластика на свалки.
Так что это похоже на экономику замкнутого цикла.
Да, именно.
Мы используем вещи снова и снова.
Это гораздо более устойчивый подход.
А как насчет полимеров биологического происхождения, о которых я слышал?
Ах да, биопластик.
Ага.
Они сделаны из возобновляемых ресурсов, таких как растения.
Итак, мы говорим даже об отказе от использования ископаемого топлива.
Ага. Мы можем уменьшить нашу зависимость от нефти и создать более устойчивую промышленность.
Но настолько ли они сильны?
Это хороший вопрос. Да, некоторые из них.
Хорошо.
Но это все еще область активных исследований. Но там много обещаний.
Так что мы говорим не только о новых материалах. Мы говорим о новых способах сделать сам процесс более устойчивым.
Верно.
Так как же нам это сделать?
Ну, один из способов — снизить потребление энергии в процессе формования.
Хорошо.
Поэтому использование более эффективных систем отопления и охлаждения.
Верно.
Оптимизация времени цикла и тому подобное.
Так что все дело в том, чтобы быть более эффективным.
Точно. И минимизировать отходы.
Ага.
Максимальное повторное использование материалов.
Итак, мы рассматриваем весь жизненный цикл продукта.
Ага. От начала до конца.
И как сделать его более устойчивым?
Это верно.
Ух ты. Это было невероятно глубокое погружение. Это был мир литья под давлением.
Ага. Мы многому научились.
У нас есть. Я понятия не имел.
Это увлекательный процесс.
Это. И это все вокруг нас.
Это. Ага.
Надеюсь, вы знаете наших слушателей.
Ага.
Теперь мы взглянем на пластик немного по-другому.
Я надеюсь, что это так.
И оцените всю работу, которая вложена в его создание.
Абсолютно.
И подумайте, ну, знаете, об устойчивости этого.
Ага. Делайте осознанный выбор.
Ага. И подумайте о том, как мы можем создать более устойчивое будущее.
Абсолютно.
Для пластика.
Я согласен.
Что ж, большое спасибо, что присоединились ко мне в этом глубоком погружении.
Это было мне приятно.
И увидимся в следующий раз
