LanguagesPLA-polylaktihappoekstruusio: ruuvisuunnittelu, kuivaus ja lämpöhajoamisen hallinta
-
PLA-polylaktihappoekstruusio: ruuvisuunnittelu, kuivaus ja lämpöhajoamisen hallinta
PLA epäonnistuu kahteen suuntaan kerralla. Liian paljon kosteutta leikkaa sulatteen ennen kuin se saavuttaa suulakkeen; liiallinen lämpö värjää sitä ja laskee viskositeettia. Ruuvi on näiden kahden rajan välissä, ja sen geometria päättää, kuinka paljon kitkalämpöä tulee polymeeriin. Tässä oppaassa kerrotaan todellisuudessa sovellettavat kosteus- ja lämpötilaluvut, kuinka L/D ja puristussuhde valitaan filamentille, levylle ja putkelle ja kuinka luetaan viat, jotka tulevat takaisin liian lujasti leikkaavasta ruuvista.
-
PLA-filamentti 3D-tulostukseen. Filamentti on tiukimman toleranssin omaava PLA-ekstruusiotuote – halkaisija ja soikeaisuus määräytyvät ruuvin sisällä olevan sulamisvakauden perusteella kauan ennen kuin kelauskone päättää niistä.
-
1. Mitä PLA-ekstruusio oikeastaan on
Polyylimaitohappo on alifaattinen polyesteri, joka on valmistettu uusiutuvasta raaka-aineesta. Se käsitellään tavanomaisilla suulakepuristuslaitteilla, minkä vuoksi se näyttää helpolta materiaalilta siirtää olemassa olevalle linjalle – ja miksi niin monet ensimmäiset PLA-projektit menevät pieleen. Syynä on kemia. PLA kuuluupolyesteriperhe, PET:n ohella, ei polyolefiineille, ja polyesteri käyttäytyy eri tavalla tynnyrissä yhdessä ratkaisevassa suhteessa: se hydrolysoituu.
PLA-ekstruusio kattaa kolme tuoteperhettä:3D-tulostusfilamentti,arkki ja filmi, japutki ja putki. Kaikki kolme istuvat samalla päälläyksi ruuvikuljetus-, sulatus-, sekoitus- ja annostelujaksot.
2. Kaksi epäonnistumistilaa, jotka taistelevat toisiaan vastaan
Hydrolyysi- vesi ja lämpö rikkovat esterirungon. Ketjun katkaisu vähentää molekyylipainoa ja rajaviskositeettia.
Terminen hajoaminen— Noin 200 °C:n yläpuolella sama runko reagoi esterinvaihdon ja cis-eliminaation kautta, jolloin muodostuu laktidia, asetaldehydiä ja muita haihtuvia aineita.
-
Arkkipuristusruuvi ja piippusarja. PLA:n geometria pidetään tarkoituksella lempeänä: pienempi puristus, asteittainen siirtyminen ja jakautuva sekoitus korkean leikkausvoiman sijaan.
-
3. Kuivaus: numero, joka ratkaisee kaiken
PLA on hygroskooppinen. Yli noin 250 ppm (0,025 %) kosteuspitoisuus riittää, jotta hydrolyysi kilpailee sulamisen kanssa.
Kuivausparametri Tyypillinen PLA-arvo Miksi sillä on merkitystä Tavoite kosteus < 250 ppm (0,025 %) Tämän yläpuolella sulamisen aikana tapahtuu hydrolyysi Kuivauslämpötila 80-100 °C Yli ~110 °C:ssa pelletin pinta esikiteytyy Kuivumisaika 3–4 tuntia (jopa 5 tuntia korkea-IV-luokissa) Lyhyet syklit jättävät ytimen märkiksi Kastepiste ≤ -40 °C Lämmin ilma kostuttaa hartsin uudelleen 4. Ruuvin rakenne: L/D, puristussuhde ja leikkausbudjetti
Suunnitteluelementti Tyypillinen PLA-käytäntö Syy L/D, yleiskäyttöinen 24:1 – 30:1 PLA-prosessit yleiskäyttöisillä ruuveilla L/D, arkki ja filmi 30:1 – 33:1 Pidempi ruuvi mahdollistaa asteittaisemman sulamisen Puristussuhde 2:1 – 3:1 Jokainen puristusvaihe on enemmän kitkalämpöä Sekoitusosio Estetyyppi Maddockilla tai kiinnitetyllä elementillä Jakautuva sekoitus ilman kovaa leikkaushuippua -
PLA-arkki ja -kalvo. Kirkkaus ja lämpömuovattavuus riippuvat siitä, kuinka nopeasti raina sammuu – jäähdytä PLA:ta hitaasti ja se kiteytyy sameaksi, hauraaksi levyksi.
-
5. Lämpötilaprofiili
PLA:n käyttökelpoinen sulatusikkuna on noin 180 °C ja 220 °C välillä. Mittaa sulate neula-anturilla päässä sen sijaan, että luotat lämpöpariin lämmitysnauhassa.
6. PLA 3D-tulostusfilamentti
Filamentti on paikka, jossa pienestä prosessin epävakaudesta tulee asiakkaan valitus. Halkaisija 1,75 ± 0,05 mm tai 2,85 ± 0,05 mm, soikea ≤ 0,03 mm.
7. PLA-arkki, kalvo ja putki
Sheetissä PLA:n kiteytyskäyttäytymisestä tulee hallitseva prosessiongelma. Jäähdytä se nopeasti ja lukitset polymeerin amorfiseen tilaan, joka antaa selkeyttä ja sitkeyttä.
-
Keskipakovalettu bimetalliseoskerros. PLA:n ensimmäinen hyökkäys laitteistoa vastaan on pikemminkin lämpöä kuin hankaavaa, joten tämä on toisen asteen päätös - kunnes yhdiste sisältää mineraalitäyteaineita.
-
8. Viat ja mitä ne yleensä ovat
Oire Tavallinen perimmäinen syy Tarkista ensin Kellastuvia, ruskeita raitoja Lämpöhajoaminen leikkaus- tai viipymäajasta Puristussuhde, ruuvin nopeus, sulamislämpötila Hauras levy, huono lämpömuovaus Hydrolyysi – molekyylipaino on jo menetetty Kuivurin kastepiste, mitattu kosteus Geelit, sulamattomat hiukkaset Kylmäsula tai heikko jakautuva sekoitus Lämpötilaprofiili, sekoitusosa Hehkulangan läpimitta Jännitys — syöttö- tai annostelu epävakaa Syötön sakeus, ruuvin kuluminen 9. Ruuvi ja piippurakenne PLA Duty -käyttöön
PLA:n ensisijainen hyökkäys laitteistoa vastaan on lämpö, ei hankaava, joten lähtökohtana on terve nitrattu ruuvi ja piippu. Kun yhdiste sisältää mineraalitäyteaineita tai kierrätettyä sisältöä, abimetallinen työpintaalkaa maksaa itsensä takaisin.
10. Mitä lähettää ennen kuin pyydät PLA-ruuvia ja piippua
·PLA-laatu ja tiedote, D-isomeeripitoisuus, rajaviskositeetti tai MFI
·Kuivurin tyyppi, kastepiste, viipymäaika ja mitattu kosteus
·Tuotteen mitat (filamentin halkaisija, levymitta, putken ulkohalkaisija/seinä)
·Koneen merkki/malli, nykyinen L/D ja puristussuhde, käyttöteho
·Kuvia ja mittoja olemassa olevista ruuvin rei'istä ja porauksesta
Johtopäätös
PLA ei ole polyolefiini. Käsittele kuivausta prosessikriittisenä, pidä puristus hellävaraisena ja mittaa sulatuslämpötilaa sen sijaan, että luotat lämmitysalueen lukemiin. PIPLL valmistaa yhteensopivia yksiruuvi- ja piippusarjoja PLA-filamentille, -levylle, -kalvolle ja -putkelle Φ20–500 mm.
Aiheeseen liittyvät PIPLL-sivut
-
Tekniset ja myyntiyhteydet
Eric Dong | perustajajäsen | PIPLL | Ruuvi- ja tynnyriratkaisut muovien suulakepuristamiseen
Sähköposti: eric@pipll.com | WhatsApp: +86-15267878906 | Verkkosivusto: www.pipll.com
