Il POM è un polimero ottenuto da formaldeide e altre materie prime. POM-H (poliossimetilene omopolimero) e POM-C (poliossimetilene copolimero) sono tecnopolimeri termoplastici ad alta densità e altamente cristallini. Possiedono buone proprietà fisiche, meccaniche e chimiche, in particolare un'eccellente resistenza all'abrasione. Il POM è una plastica cristallina con un punto di fusione distinto; una volta raggiunta, la viscosità del fuso diminuisce rapidamente. La decomposizione avverrà se la temperatura supera un certo limite o se la massa fusa viene riscaldata troppo a lungo. Il rame è un catalizzatore per la degradazione del POM; rame o materiali in rame dovrebbero essere evitati nelle aree a contatto con il POM fuso.
Caratteristiche di elaborazione del POM
1. Le proprietà reologiche del POM fuso non sono newtoniane; la sua viscosità non è sensibile alla temperatura. Per lo stampaggio a iniezione, è possibile ottenere migliori proprietà di flusso aumentando la velocità di iniezione e riducendo la dimensione dell'ugello.
2. Il POM ha un'elevata cristallinità, un intervallo di fusione ristretto e un ritiro significativo dallo stampaggio (fino al 3,5%). Per i prodotti in plastica spessa, un'attenta tenuta della pressione e il rifornimento del materiale sono fondamentali per prevenire cavità da ritiro eccessivo e rottami.
3. Il POM ha una scarsa stabilità termica. Una temperatura eccessiva o un tempo di permanenza prolungato possono causare la decomposizione; soprattutto al di sopra dei 250 gradi Celsius, il tasso di decomposizione accelera, rilasciando gas formaldeide che irrita fortemente gli occhi. Nei casi più gravi possono verificarsi bolle o scolorimento e in situazioni estreme sono possibili esplosioni. Pertanto, è essenziale un rigoroso controllo della temperatura e del tempo di mantenimento. Inoltre, devono essere aggiunti antiossidanti e assorbitori di formaldeide.
4. Il POM si solidifica rapidamente, causando facilmente difetti superficiali come rughe, imperfezioni e linee di saldatura. Questo problema può essere risolto aumentando la velocità di iniezione e la temperatura dello stampo.
5. I prodotti POM sono soggetti a stress interni e a un significativo restringimento post-stampaggio, che richiedono una post-elaborazione. Le condizioni post-trattamento sono le seguenti: spessore inferiore a 6 mm, temperatura 100°C, tempo 0,25~1 ora; durezza inferiore a 6 mm, temperatura 120~130°C, tempo 4~6 ore.
6. Il POM ha un basso tasso di assorbimento dell'acqua, ma il trattamento di asciugatura può migliorare la lucentezza superficiale del prodotto. Le condizioni di essiccazione sono: temperatura 110~120°C, tempo 3~5 ore.
Precauzioni per la lavorazione:
Considerazioni sulla progettazione dello stampo: il POM ha una buona fluidità, che lo rende adatto per prodotti a pareti sottili. Tuttavia, il punto di iniezione dovrebbe essere progettato per essere relativamente grande per evitare getti durante l'iniezione di materiale fuso ad alta velocità. Il sistema di ventilazione deve essere adeguatamente progettato per prevenire bolle o bruciature causate dall'incapacità di espellere i gas di decomposizione.
Ottimizzazione del processo di stampaggio a iniezione: la pressione di iniezione è generalmente controllata tra 80 e 120 MPa e la pressione di mantenimento è pari al 60-80% della pressione di iniezione. Si consiglia di controllare la temperatura dello stampo tra 80 e 100 ℃. Una temperatura dello stampo troppo bassa risulterà in una superficie ruvida sul prodotto, mentre una temperatura dello stampo troppo alta prolungherà il ciclo di stampaggio.
Selezione del materiale: il POM è disponibile in due tipi: omopolimero e copolimero. Il POM omopolimero ha una cristallinità più elevata e migliori proprietà meccaniche, ma una stabilità termica leggermente inferiore; il copolimero POM ha una migliore stabilità termica e una finestra di lavorazione più ampia, che lo rende adatto per applicazioni con elevati requisiti di stabilità termica.
Raccomandazioni post-trattamento: oltre al trattamento di ricottura menzionato, per i prodotti con elevati requisiti di precisione dimensionale, si consiglia di lasciarli invecchiare naturalmente a temperatura ambiente per 24-48 ore per rilasciare completamente lo stress interno.
Precauzioni di sicurezza: il gas formaldeide prodotto dalla decomposizione del POM è irritante. L'officina di lavorazione dovrebbe essere ben ventilata e gli operatori dovrebbero indossare maschere e occhiali protettivi.
La società AHD ha 31 anni di esperienza nel settore dei fogli e delle barre di plastica. Possediamo una conoscenza approfondita delle caratteristiche di lavorazione del POM e di altri tecnopolimeri, garantendo una qualità del prodotto superiore, prestazioni stabili e prezzi altamente competitivi. Con la nostra tecnologia professionale e prodotti affidabili, accogliamo sinceramente le richieste di tutti i clienti.
AHD offre lastre POM in spessori che vanno da 1 a 250 mm
Processo di stampaggio
1. Temperatura di iniezione
Il poliossimetilene (POM) è un polimero cristallino sensibile al calore con un punto di fusione distinto. La temperatura di iniezione deve essere superiore al punto di fusione affinché il materiale mantenga la sua fluidità e sia adatto allo stampaggio. La temperatura di iniezione ottimale è compresa tra 190°C e 200°C. L'aumento della temperatura di iniezione avrà diversi gradi di impatto sulle proprietà meccaniche del POM: generalmente, una temperatura di iniezione compresa tra 20°C e 30°C sopra il punto di fusione non solo si traduce in migliori proprietà fisiche e meccaniche complessive, ma produce anche prodotti con una superficie liscia, piatta e priva di bolle. Per i prodotti a parete sottile la temperatura può essere aumentata fino a 210°C. Il superamento di questa temperatura non migliorerà la scorrevolezza del materiale fuso e potrebbe addirittura portare alla decomposizione del materiale.
Poiché il POM è una plastica con scarsa stabilità termica, il rapporto tra la temperatura e il tempo a cui è sottoposto il materiale è inversamente proporzionale; cioè, maggiore è la temperatura, minore è il tempo di resistenza del materiale. Questo punto deve essere attentamente considerato durante lo stampaggio.
2. Pressione di iniezione
L'aumento della pressione di iniezione ha uno scarso effetto sulla resistenza alla trazione del POM (poliossimetilene), solo un leggero aumento dell'allungamento relativo, mentre migliora significativamente la resistenza all'impatto della sfera cadente. Pertanto, aumentando opportunamente la pressione di iniezione, non solo non si danneggiano le proprietà meccaniche del prodotto ma si migliora anche la scorrevolezza e l'aspetto del materiale. Tuttavia, una pressione di iniezione eccessivamente elevata può causare deformazioni dello stampo e bave sul prodotto.
3. Tempo di attesa
Il POM subisce un significativo restringimento del volume a causa della cristallizzazione e la velocità di raffreddamento della fusione supera la velocità di fusione. Pertanto, il tempo di permanenza è fondamentale per prevenire ammaccature da ritiro e vuoti nel prodotto. Un tempo di permanenza più lungo è vantaggioso per le dimensioni e l'aspetto del prodotto. Tuttavia, il tempo di mantenimento deve essere compatibile con il tempo di chiusura del cancello per evitare di ritardare l'efficienza produttiva.
4. Velocità di iniezione
L'aumento della velocità di iniezione migliora significativamente la qualità estetica dei prodotti POM. Questo perché all'aumentare della velocità di iniezione aumenta anche la velocità di taglio, che aiuta a ridurre la viscosità del fuso, migliorando così la scorrevolezza del fuso. Allo stesso tempo, a causa della minore perdita di calore all'interno del prodotto e del calore generato dall'attrito, la temperatura del materiale è più elevata rispetto all'iniezione a bassa velocità, con conseguente velocità di raffreddamento relativamente più lenta e una superficie del prodotto più liscia e piatta. Pertanto, ad eccezione di prodotti particolarmente densi, viene generalmente utilizzata una velocità di iniezione più elevata. Il riempimento rapido è particolarmente ideale per prodotti a pareti sottili, poiché previene la solidificazione prematura della fusione e la formazione di rughe.
5. Temperatura dello stampo Gli effetti della temperatura dello stampo sui prodotti in poliossimetilene (POM) sono grosso modo i seguenti:
A. Cristallinità A temperature più elevate dello stampo, la massa fusa si raffredda lentamente all'interno della cavità dello stampo, il che è vantaggioso per aumentare la cristallinità. Questa è una caratteristica comune della maggior parte dei polimeri cristallini durante lo stampaggio.
Tuttavia, poiché il POM ha un elevato grado di cristallinità e una velocità di cristallizzazione rapida, i cambiamenti nella temperatura dello stampo non influiscono in modo significativo sulla cristallinità.
B. Orientamento molecolare Quando la temperatura dello stampo è bassa, la massa fusa vicino alla parete dello stampo subisce una forza di taglio maggiore dopo essere entrata nella cavità dello stampo. Le sue catene molecolari si solidificano sotto stress elevato, determinando un significativo orientamento molecolare e un maggiore stress interno nel prodotto. L'aumento della temperatura dello stampo può alleviare lo stress nelle catene molecolari, ridurre l'orientamento molecolare e dare come risultato un prodotto più liscio.
C. Tasso di restringimento: poiché l'aumento della temperatura dello stampo aumenta il restringimento del prodotto, è necessario controllarlo rigorosamente durante il processo di stampaggio, soprattutto per i prodotti che richiedono un'elevata precisione dimensionale.
Dal punto di vista dell’esperienza pratica, della segmentazione dei materiali e della sicurezza operativa, vengono aggiunti i seguenti punti importanti:
Controllo della temperatura della sfera: durante la lavorazione POM, la temperatura del cilindro deve essere distribuita in modo graduale, più alta all'inizio e più bassa alla fine. L'ugello e la parte anteriore della canna dovrebbero avere una temperatura leggermente più alta per facilitare la plastificazione e il riempimento dello stampo; la temperatura nelle sezioni centrale e posteriore (vicino alla porta di scarico) dovrebbe essere significativamente più bassa (solitamente 20-30°C inferiore rispetto alla sezione di fusione), formando una "barriera termica" per evitare che il materiale si riscaldi troppo presto nel cilindro e si decomponga a causa di un tempo di permanenza eccessivo.
Gestione del "Tempo di Residenza": Questo è fondamentale per evitare la decomposizione. Prima dello spegnimento, il cilindro deve essere pulito con un materiale plastico stabile al calore (come l'HDPE) per evitare la decomposizione del POM rimasto nel cilindro ad alta temperatura al momento del riavvio. Durante la produzione, se è necessaria una pausa superiore a 15 minuti, la temperatura della botte deve essere abbassata al di sotto dei 150°C e mantenuta a tale temperatura.
Sfiato dello stampo: la fusione del POM ha una buona fluidità, si raffredda rapidamente e può rilasciare tracce di gas; pertanto, lo sfiato dello stampo deve essere particolarmente accurato. Una ventilazione inadeguata può facilmente portare a difetti quali bruciature, riempimento insufficiente e linee di saldatura evidenti nel prodotto finito. La profondità consigliata per le scanalature di sfiato è 0,01-0,02 mm.
Differenze tra i tipi di materiale: il POM è disponibile nelle forme omopolimero e copolimero. In generale, il POM omopolimero ha un punto di fusione più elevato (~175℃) e una resistenza più elevata, ma un intervallo di temperature di lavorazione più ristretto e una stabilità termica leggermente inferiore. Il copolimero POM ha un punto di fusione leggermente inferiore (~165 ℃), ma migliore stabilità termica, resistenza agli alcali e una finestra di lavorazione più ampia. Il tipo di materiale deve essere confermato prima durante lo sviluppo di un processo.
Cancello e guida: i canali corti e larghi e i cancelli di grandi dimensioni (come i cancelli a forma di ventaglio) dovrebbero essere progettati per ridurre la resistenza al flusso, minimizzare il surriscaldamento del taglio e facilitare il mantenimento della pressione e la compensazione del ritiro. I cancelli sottomarini e i cancelli spot sono soggetti alla decomposizione del materiale a causa dell'elevato taglio e devono essere utilizzati con cautela.
Le prestazioni dei tecnopolimeri come il POM dipendono in larga misura da una profonda comprensione dell'approccio integrato di materiali, lavorazione e tecnologia di stampaggio. AHD è profondamente coinvolta nel campo dei tecnopolimeri da oltre trent'anni, accumulando conoscenze uniche sui processi lungo l'intera catena, dall'analisi delle proprietà molecolari e dal controllo reologico allo stampaggio di precisione. Non solo siamo esperti nel preciso equilibrio tra temperatura, pressione e progettazione dello stampo, ma eccelliamo anche nell'ottimizzazione delle prestazioni intrinseche e della qualità estetica dei prodotti attraverso l'innovazione dei processi, garantendo così stabilità e affidabilità fin dall'origine.
Sulla base di queste basi, i nostri fogli, barre e altri profili in plastica combinano prestazioni superiori con un eccellente rapporto costo-efficacia, ottenendo davvero "alta qualità a un prezzo ragionevole". Invitiamo sinceramente i partner di tutti i settori a informarsi sulla cooperazione e creare valore attraverso la professionalità.
