Formowanie wtryskowe akrylu (PMMA) ma na celu wytwarzanie części o wysokiej przejrzystości i połysku przy jednoczesnej minimalizacji naprężeń wewnętrznych.
PMMA jest wysoce przezroczysty, ale kruchy i wrażliwy na naprężenia, temperaturę i wilgoć. Dlatego projekt, forma i przetwarzanie muszą być skoordynowane ; zaniedbanie któregokolwiek obszaru często powoduje defekty, których nie da się później naprawić.

1. Kluczowe właściwości materiałowe PMMA

• Wysoka klarowność optyczna (≈92% przepuszczalności światła) , dzięki czemu wady powierzchni są bardzo widoczne.
• Krucha natura , podatne na pękanie naprężeniowe i pękanie.
• Wąskie okno przetwarzania ; wrażliwe na przegrzanie i ścinanie.
• Wysoka wrażliwość na stres wewnętrzny , co prowadzi do opóźnionego pękania, jeśli nie jest kontrolowane.

2. Wytyczne projektowe (DFM)

• Grubość ścianki: 2–4 mm i możliwie jednolita.
• Unikaj ostrych narożników; promienie wewnętrzne ≥ 0,5 × grubość ścianki.
• Kąty pochylenia: powierzchnie polerowane ≥ 1°, powierzchnie teksturowane ≥ 2–3°.
• Unikaj linii spawów i śladów wypychaczy na widocznych powierzchniach.
• Żebra powinny stanowić ≤ 50–60% grubości ściany i zawiera filety; unikaj grubych żeber.

3. Wymagania dotyczące projektu formy

• Powierzchnie form polerowane na lustro (SPI A1/A2) do przezroczystych części optycznych.
• Preferowane typy bram: bramka wentylatora, bramka filmowa lub bramka z klapką zapewniająca stabilny przepływ.
• Wentylacja: Głębokość 0,02–0,04 mm, aby zapobiec poparzeniom gazowym i pęcherzom.
• Jednolite chłodzenie aby uniknąć wypaczeń, dwójłomności i naprężeń wewnętrznych.

4. Parametry przetwarzania

• Suszenie: 80–90°C przez 2–4 godziny; wilgotność docelowa ≤ 0,04%.
• Temperatura topnienia: 220–260°C; unikać przegrzania, aby zapobiec żółknięciu.
• Temperatura formy: 60–90°C (wyższa dla części optycznych lub grubych).
• Prędkość wtrysku: gładka i ciągła; unikaj wahania i odrzutu.
• Ciśnienie pakowania: umiarkowany; nadmierne pakowanie zwiększa naprężenia wewnętrzne.
• Czas chłodzenia: wystarczający przed wyrzuceniem, aby zapobiec wypaczeniom i naprężeniom.

5. Obróbka końcowa i wyżarzanie

• Wyżarzanie łagodzi naprężenia wewnętrzne i poprawia trwałość.
• Zalecany do grubych części, elementów optycznych i części narażonych na działanie środków chemicznych.
• Typowe warunki wyżarzania: 70–80°C przez 2–4 godziny z powolnym ogrzewaniem i chłodzeniem.
• Właściwe wyżarzanie zmniejsza pękanie, poprawia odporność chemiczną i stabilizuje wymiary.

6. Typowe wady i zapobieganie

• Pęcherzyki lub srebrne smugi: spowodowane wilgocią lub słabą wentylacją → naprawić poprzez suszenie i poprawę otworów wentylacyjnych.
• Ślady płynięcia/natryskiwanie: spowodowane niską temperaturą formy lub niestabilnym wtryskiem → naprawić poprzez zwiększenie temperatury formy i ustabilizowanie prędkości wtrysku.
• Linie spawania: spowodowane złym umiejscowieniem bramy lub niską temperaturą → naprawić poprzez przeniesienie bramy lub podniesienie temperatury.
• Pękanie naprężeniowe: spowodowane ostrymi narożnikami, dużym upakowaniem lub narażeniem na działanie środków chemicznych → naprawić poprzez dodanie filetów, zmniejszenie upakowania i wyżarzanie.
• Wypaczenie: spowodowane nierówną grubością ścianki lub chłodzeniem → naprawić dzięki jednolitej konstrukcji i zrównoważonemu chłodzeniu.

Często zadawane pytania (projektowanie i przetwarzanie form akrylowych)

Co to jest formowanie akrylowe?

Formowanie akrylu to proces formowania wtryskowego stosowany do produkcji części z PMMA (polimetakrylanu metylu).
Stosowany jest głównie do przezroczystych elementów o wysokim połysku, takich jak osłony świetlne, wyświetlacze i opakowania kosmetyków.

Dlaczego akryl wymaga specjalnego projektu?

Akryl jest kruche i wrażliwe na stres i tak się stało bardzo wysoka przejrzystość optyczna co sprawia, że wady są bardzo widoczne.
Dlatego geometria części, projekt formy i obróbka muszą minimalizować naprężenia i chronić jakość powierzchni .

Jaka jest najlepsza grubość ścianki części akrylowych?

Idealna grubość ścianki to 2–4 mm .
Jednolita grubość ścianki ma kluczowe znaczenie, ponieważ akryl jest wrażliwy na nierównomierne chłodzenie i naprężenia wewnętrzne .

Jaki kąt pochylenia powinny mieć części akrylowe?

• Polerowane powierzchnie: ≥ 1° projekt
• Teksturowane powierzchnie: ≥ 2–3° projekt

Niewystarczający ciąg zwiększa naprężenia wyrzutowe i może powodować pękanie.

Dlaczego promienie są ważne w projektowaniu akrylu?

Ostre narożniki tworzą punkty koncentracji naprężeń, które mogą prowadzić do pęknięć.
Promień wewnętrzny powinien wynosić co najmniej 0,5× grubość ścianki , a promień zewnętrzny powinien odpowiednio pasować.

Jaki typ bramy jest najlepszy do akrylu?

Preferowane typy bramek dla PMMA obejmują:

• Brama fanów
• Brama filmowa
• Brama zakładkowa

Te typy bramek zapewniają stabilny przepływ i redukują widoczne defekty.

Jakie wykończenie powierzchni formy jest wymagane w przypadku przezroczystych części akrylowych?

Wymagane są przezroczyste części akrylowe polerowane na lustro powierzchnie form .
Zalecany standard: SPI A1 lub A2 .

Jakie są najczęstsze wady form akrylowych?

Typowe wady obejmują:

• Pęcherzyki i srebrne smugi
• Ślady przepływu i natryskiwanie
• Linie spawalnicze
• Stres pęka i szaleje
• Wypaczenia i zniekształcenia
• Zmętnienie lub wybielenie powierzchni

Co powoduje pękanie części akrylowych po formowaniu?

Pękanie jest zwykle spowodowane stres wewnętrzny , które mogą być wywołane przez:

• Ostre zakręty
• Wysokie ciśnienie pakowania
• Niska temperatura formy
• Narażenie chemiczne
• Słabe wyżarzanie

Czy wyżarzanie jest konieczne w przypadku części akrylowych?

Wyżarzanie jest zalecane w przypadku grubych, optycznych lub narażonych chemicznie części akrylowych.
Łagodzi naprężenia wewnętrzne i poprawia trwałość.

Jakie są typowe warunki wyżarzania PMMA?

• Temperatura: 70–80°C
• Czas trwania: 2–4 godziny
• Chłodzenie: powolne, kontrolowane chłodzenie

Jak należy suszyć PMMA przed formowaniem?

PMMA należy wysuszyć do wilgotności ≤ 0,04%. aby uniknąć pęcherzyków i smug.
Typowe warunki suszenia:

• 80–90°C przez 2–4 godziny

Jakie zakresy temperatur stosuje się przy formowaniu akrylu?

• Temperatura topnienia: 220–260°C
• Temperatura formy: 60–90°C (wyższa dla części optycznych)

Czym PMMA różni się od poliwęglanu (PC)?

PMMA zapewnia wyższą przejrzystość optyczną i odporność na promieniowanie UV, podczas gdy PC zapewnia znacznie wyższą udarność.
Wybierz PMMA dla przejrzystości i PC dla wytrzymałości.

Czy akrylu można używać do zastosowań wymagających dużej udarności?

Akryl jest nie jest zalecany do zastosowań o dużym obciążeniu ze względu na niską udarność i kruchość.
Ze względu na odporność na uderzenia, poliwęglan (PC) jest zazwyczaj lepszym wyborem.

Jaki jest główny cel projektowania form akrylowych?

Głównym celem jest zminimalizować naprężenia wewnętrzne i zachować przejrzystość optyczną poprzez odpowiednią geometrię, projekt formy i obróbkę.