Блог

Как оптимизировать проектирование форм для эффективного литья под давлением ПВХ

Знакомство

ПВХ — популярный термопластик в литье под давлением благодаря своей универсальности и экономичности. Однако он также чувствителен к теплу и выделяет коррозионные газы, что делает дизайн формы ключевым фактором успеха. Хорошо оптимизированная форма снижает дефекты, продлевает срок службы и повышает эффективность производства. В этой статье рассматриваются основные принципы проектирования ПВХ-форм и показано, как современный контроль температуры может дополнительно улучшить результаты.

Почему для ПВХ нужна особая конструкция формы

ПВХ ведёт себя иначе, чем большинство пластиковых изделий:

Thermal sensitivity → risk of degradation if overheated.

Gas release → requires corrosion-resistant steels and effective venting.

High shrinkage → demands uniform wall thickness and careful cooling.

Rigid structure → needs proper draft angles for smooth ejection.

Эти характеристики делают оптимизацию дизайна необходимой для производителей форм.

Ключевые принципы оптимизации проектирования форм из ПВХ

Материалы для форм

PVC’s corrosive byproducts can quickly damage ordinary steel. Stainless steel (420SS) or plated tool steels are commonly used for their resistance to corrosion and wear. For areas that are difficult to cool, beryllium copper inserts help improve heat transfer and reduce cycle time.

Дизайн ворот

PVC’s higher viscosity means it needs larger or multiple gates to ensure smooth filling. Fan gates are effective for reducing warpage and maintaining flatness. Gates should be positioned in thicker sections, away from cosmetic surfaces, and designed to minimize shear and stress.

Система охлаждения

Uneven cooling is one of the main causes of warpage and shrinkage in PVC parts. Cooling channels should be well distributed and independent for each mold half. Using conductive inserts in hot zones improves temperature balance. The goal is to maintain consistent mold temperature, preventing differential shrinkage and improving cycle efficiency.

Вентиляция

Без надлежащей вентиляции ПВХ подвержен ожогам, пустотам и коротким выстрелам. Глубина вентиляции обычно составляет 0,0006–0,0010" для жёстких ПВХ. Вентиляционные отверстия должны размещаться напротив ворот и рядом с выталкивающими штифтами, чтобы захваченный воздух выходил без ослабления детали.

Поверхностная отделка

Поверхность формы напрямую влияет на внешний вид детали и её спуск. Полированные поверхности идеально подходят для прозрачных или глянцевых деталей, а текстурированные покрытия помогают скрыть линии потока или мелкие дефекты. Рекомендуется использовать защитные покрытия или покрытие, чтобы защититься от коррозии от ПВХ-газов.

Система катапультирования

Ejection must be smooth to prevent cracking or marks. Use draft angles of 2° or more, and large ejector pins or sleeves to distribute force. Stripper plates or air ejection are useful for thin-wall parts or complex geometries where pins alone may cause damage.

Распространённые дефекты при плохой конструкции формы

Ожоги и изменение цвета

Проблема

Burn marks appear as dark streaks or blackened areas on the molded PVC parts. They are typically caused by overheating of the material during injection.

Коренные причины

Чрезмерная температура плавления

Плохая вентиляция в полости плесени

Высокая скорость впрыска вызывает трение нагрева

Решения

Снижение расплава и температуры ствола для предотвращения термической деградации

Улучшить вентиляцию плесени для выпуска задержанных газов

Оптимизировать скорость впрыска и вращение винта

Use multi-zone hot runner controllers (such as Topwer systems) to maintain precise temperature across all mold cavities

Внедряя передовые системы регулирования температуры, производители могут значительно снизить риск разрушения ПВХ и ожогов поверхностей.

Пустоты и пузыри

Проблема

Voids or bubbles form when air, moisture, or gases get trapped in the molten PVC, leaving cavities inside the molded part.

Коренные причины

Недостаточное сушение ПВХ-смолы

Плохая вентиляция или задержание газов в плесени

Нестабильная температура при наполнении

Решения

Предварительно высушите ПВХ-смолу для удаления влаги

Проектируйте формы с лучшими вентиляционными каналами

Снизить давление впрыска для выхода газов

Employ precise temperature controllers to maintain uniform flow and reduce trapped air

Искривление и деформация

Проблема

Warpage occurs when molded PVC parts twist, bend, or deform after ejection, making them dimensionally inaccurate.

Коренные причины

Неравномерное охлаждение по всей полости формы

Несогласованная толщина стенок в конструкции деталей

Остаточное напряжение из-за плохого контроля потока

Решения

Формы для проектирования с равномерной толщиной стенок

Сбалансируйте систему охлаждения для обеспечения стабильной температуры

Оптимизируйте дизайн затвора для равномерного заполнения

Use multi-zone hot runner temperature control to prevent uneven flow and reduce internal stress

Контроллеры Topower обеспечивают мониторинг в реальном времени и стабильный нагрев, помогая производителям форм значительно снизить скорость деформации.

Сварные линии

Проблема

Сварные линии — это видимые линии или слабые участки, где два фронта плавления сходятся, но не сливаются должным образом.

Коренные причины

Низкая температура расплава

Плохое положение ворот

Недостаточное давление впрыска

Решения

Немного увеличьте температуру расплавления и формы для лучшего сплавления материалов

Переработайте систему затвора и направляющих для оптимизации путей потока

Use hot runner systems with independent temperature zones to maintain consistent melt flow across cavities

Короткие кадры (неполная заполнение)

Проблема

Короткий выстрел возникает, когда расплавленный ПВХ не полностью заполняет полость формы, оставляя незавершённые детали.

Коренные причины

Недостаточное давление или скорость впрыска

Заблокированный затвор или недостаточная конструкция направляющих

Низкая температура расплава вызывает высокую вязкость

Решения

Увеличение давления впрыска и скорость винта

Переработайте направляющие и ворота для лучшего потока

Используйте современные системы контроля температуры, чтобы поддерживать оптимальную вязкость ПВХ

Поверхностные дефекты: шероховатость и следы потока

Проблема

Поверхностные дефекты снижают эстетическое и функциональное качество изделий из ПВХ, часто проявляясь в виде шероховатых текстур, полос или следов потока.

Коренные причины

Неравномерная температура плавления

Плохая полировка или отделка формы

Нестабильная скорость впрыска

Решения

Улучшение отделки формы

Обеспечьте стабильную скорость впрыска и давление

Стабилизируйте температуру расплава с помощью высокоточных контроллеров горячих пусков

Роль контроля температуры

Even the best-designed mold cannot perform without precise temperature management. Multi-zone hot runner controllers stabilize cavity temperatures, preventing degradation, cold spots, and flow imbalance.

Контроллеры горячей системы Topwer серии HY20 обеспечивают точность ±1% и диапазон до 120 зон, обеспечивая стабильный поток расплава и меньшее количество дефектов. Для производителей форм это означает более короткие циклы, более высокое качество деталей и уменьшение количества металлолома.

Заключение

Оптимизация дизайна формы для литья под давлением ПВХ обеспечивает меньше дефектов, повышает эффективность и увеличивает срок службы формы. В сочетании с современными системами контроля температуры это создает надёжный и прибыльный производственный процесс.

Ready to optimize your PVC molds? Visit Topower’s hot runner controller page and fill out our consultation form to get tailored solutions from our experts.