Plástico Evolución de los plásticos
La tecnología del plástico se está desarrollando a un ritmo rápido. El desarrollo de nuevos materiales para nuevas aplicaciones, la mejora del rendimiento de los mercados de materiales existentes y la mejora del rendimiento de aplicaciones especiales son varias direcciones importantes para el desarrollo de nuevos materiales. e innovación de aplicaciones.
Nuevos bioplásticos de alta conductividad térmica
Nippon Electric Corporation ha desarrollado recientemente un bioplástico a base de plantas, y su conductividad térmica es comparable a la del acero inoxidable. La empresa mezcló fibra de carbono con una longitud de varios milímetros y un diámetro de 0,01 mm y un adhesivo especial con resina de ácido poliláctico hecha de maíz para producir un nuevo tipo de bioplástico con alta conductividad térmica. Si se mezcla un 10% de fibra de carbono, la conductividad térmica del bioplástico es comparable a la del acero inoxidable; cuando se agrega un 30% de fibra de carbono, la conductividad térmica del bioplástico es el doble que la del acero inoxidable y la densidad es solo 1/5; de acero inoxidable.
Además de una buena conductividad térmica, este bioplástico también tiene las ventajas de ser liviano, fácil de moldear y de baja contaminación ambiental. Puede usarse para producir marcos exteriores delgados y livianos de productos electrónicos como computadoras y. teléfonos móviles.
Película plástica que cambia de color
La Universidad de Southampton, Reino Unido, y el Instituto de Plásticos de Darmstadt, Alemania, desarrollaron conjuntamente una película plástica que cambia de color. Esta película combina efectos ópticos naturales con efectos ópticos artificiales y, en realidad, es una nueva forma de permitir que los objetos cambien de color con precisión. Esta película de plástico que cambia de color es una película de plástico opal, que se compone de bolas de plástico apiladas en un espacio tridimensional. Las bolas de plástico también contienen pequeñas nanopartículas de carbono, de modo que la luz no solo se transmite entre las bolas de plástico y el material circundante. Se refleja en la zona del borde entre ellas y también en la superficie de las nanopartículas de carbono que se encuentran entre estas bolas de plástico. Esto profundiza enormemente el color de la película. Mientras se controle el volumen de la esfera de plástico, se pueden producir sustancias luminosas que sólo dispersan determinadas frecuencias espectrales.
Sangre plástica
Investigadores de la Universidad de Sheffield en el Reino Unido han desarrollado una "sangre plástica" artificial que parece una pasta espesa y se puede disolver en agua donando sangre a los pacientes. Puede utilizarse como sustituto de la sangre durante los primeros auxilios. Este nuevo tipo de sangre artificial está hecho de moléculas de plástico. Hay millones de moléculas de plástico en un trozo de sangre artificial. Estas moléculas son similares en tamaño y forma a las moléculas de hemoglobina. También pueden transportar átomos de hierro y transportar oxígeno por todo el cuerpo. hemoglobina. Dado que la materia prima de fabricación es el plástico, este tipo de sangre artificial es liviana y fácil de transportar, no necesita refrigeración, tiene una vida útil prolongada, es más eficiente que la sangre artificial real y tiene un costo menor.
Nuevo plástico a prueba de balas
Un equipo de investigación mexicano desarrolló un nuevo tipo de plástico a prueba de balas en 2013. Puede usarse para fabricar vidrio y ropa a prueba de balas, y su calidad es de solo 1/ 5 de materiales tradicionales a 1/7. Se trata de una sustancia plástica especialmente procesada que es súper resistente a las balas en comparación con los plásticos con estructuras normales. Las pruebas han demostrado que el nuevo plástico puede resistir balas de hasta 22 mm de diámetro. Los materiales antibalas normales se dañarán y deformarán después de ser alcanzados por las balas, lo que hará que no puedan seguir utilizándose. Este nuevo tipo de material se deformará temporalmente después de ser impactado por una bala, pero rápidamente volverá a su forma original y podrá seguir utilizándose. Además, este nuevo material puede distribuir uniformemente el impacto de la bala, reduciendo así el daño al cuerpo humano.
Plásticos que reducen el ruido de los automóviles
Polymer Group Inc. (PGI) utiliza polipropileno renovable y tereftalato de polietileno para crear un nuevo material base, utilizado en piezas moldeables de automóviles para reducir el ruido. Este material se utiliza principalmente en revestimientos de carrocerías y pasos de ruedas para crear una capa de barrera que puede absorber el sonido en el compartimento del automóvil y reducir el ruido entre un 25 % y un 30 %. PGI ha desarrollado un proceso de producción especial de un solo paso que combina orgánicamente materiales reciclados. materiales sin tratar y convertir los dos materiales en un todo mediante laminación y punzonado.
1. Contracción
La forma y el cálculo de la contracción por moldeo de termoplásticos son los siguientes:
1.1 Variedades de plástico Durante el proceso de moldeo de plásticos termoplásticos, debido a factores como cambios de volumen causados por la cristalización, fuerte tensión interna, gran tensión residual congelada en las piezas de plástico, fuerte orientación molecular, etc., en comparación con los plásticos termoestables, la tasa de contracción El rango de velocidad es amplio y la direccionalidad es obvia. Además, la contracción después del tratamiento de moldeo, recocido o control de humedad es generalmente mayor que la de los plásticos termoendurecibles.
1.2 Características de la pieza de plástico Al moldear, el material fundido entra en contacto con la superficie de la cavidad y la capa exterior se enfría inmediatamente para formar una capa sólida de baja densidad. Debido a la mala conductividad térmica del plástico, la capa interna de la pieza de plástico se enfría lentamente para formar una capa sólida de alta densidad que se encoge mucho. Por lo tanto, aquellos con paredes gruesas, enfriamiento lento y capas gruesas de alta densidad se encogerán más. Además, la presencia o ausencia de inserciones y la disposición y cantidad de inserciones afectan directamente la dirección del flujo del material, la distribución de la densidad y la resistencia a la contracción. Por lo tanto, las características de las piezas de plástico tienen un mayor impacto en el tamaño y la direccionalidad de la contracción.
1.3 La forma, el tamaño y la distribución de la entrada de alimentación afectan directamente la dirección del flujo del material, la distribución de la densidad, el mantenimiento de la presión y el efecto de contracción y el tiempo de moldeo. Las entradas de alimentación directa y las entradas de alimentación con secciones transversales grandes (especialmente aquellas con secciones más gruesas) tienen una contracción menor pero una direccionalidad mayor, mientras que las entradas de alimentación con longitudes más anchas y más cortas tienen menos directividad. Aquellos que están cerca de la entrada de alimentación o paralelos a la dirección del flujo de material se encogerán más.
1.4 Condiciones de moldeo: la temperatura del molde es alta, el material fundido se enfría lentamente, tiene alta densidad y se contrae mucho. Especialmente para los materiales cristalinos, la contracción es mayor debido a la alta cristalinidad y al gran cambio de volumen.
La distribución de la temperatura del molde también está relacionada con el enfriamiento interno y externo y la uniformidad de la densidad de la pieza de plástico, lo que afecta directamente la contracción y direccionalidad de cada pieza. Además, la presión de mantenimiento y el tiempo también tienen un mayor impacto en la contracción. Si la presión es alta y el tiempo es largo, la contracción será pequeña pero direccional. La presión de moldeo por inyección es alta, la diferencia de viscosidad del material fundido es pequeña, la tensión de corte entre capas es pequeña y el rebote elástico después del desmoldeo es grande, por lo que la contracción se puede reducir adecuadamente. La temperatura del material es alta y la contracción es alta. Grande, pero la direccionalidad es pequeña. Por lo tanto, ajustar varios factores como la temperatura del molde, la presión, la velocidad de inyección y el tiempo de enfriamiento durante el moldeo también puede cambiar adecuadamente la contracción de la pieza de plástico.
Al diseñar el molde, en función del rango de contracción de varios plásticos, el espesor de la pared y la forma de la pieza de plástico, la forma, el tamaño y la distribución de la entrada, la tasa de contracción de cada parte del plástico. La pieza se determina según la experiencia y luego se calcula el tamaño de la cavidad. Para piezas de plástico de alta precisión y cuando es difícil controlar la tasa de contracción, generalmente es recomendable utilizar el siguiente método para diseñar el molde:
① Establezca una tasa de contracción menor para el diámetro exterior del pieza de plástico y una mayor tasa de contracción para el diámetro interior para dejar espacio para pruebas para correcciones posteriores al molde.
② Molde de prueba para determinar la forma, tamaño y condiciones de moldeo del sistema de vertido.
③ Los cambios dimensionales de las piezas plásticas a postprocesar deben determinarse luego del postprocesamiento (la medición debe realizarse 24 horas después del desmolde).
④Corrige el molde según la situación real de contracción.
⑤Pruebe el molde nuevamente y cambie las condiciones del proceso adecuadamente para corregir ligeramente el valor de contracción para cumplir con los requisitos de la pieza de plástico.