Fiind un plastic de inginerie cu performanțe cuprinzătoare remarcabile, calitatea produselor din policarbonat (PC) depinde în mare măsură de selecția rațională și de controlul precis al procesului de turnare. PC-ul are o vâscozitate ridicată la topire, o higroscopicitate semnificativă și un comportament termic unic, ceea ce impune că procesul său de turnare trebuie să echilibreze mai mulți factori, cum ar fi temperatura, presiunea, timpul și starea materialului pentru a evita defectele și pentru a obține proprietățile mecanice și aspectuale dorite.
Înainte de turnare, materiile prime pentru PC trebuie să fie strict uscate. Deoarece lanțurile moleculare PC conțin legături carbonatice polare, ele absorb ușor umiditatea din mediu. Când este încălzită, această umiditate poate declanșa o reacție de hidroliză, ceea ce duce la o scădere a greutății moleculare, dungi de argint sau fragilizarea produsului. Prin urmare, un cuptor cu circulație a aerului cald sau un uscător cu dezumidificare este de obicei utilizat pentru a usca produsul la aproximativ 120 de grade timp de 3-4 ore, reducând conținutul de umiditate sub 0,02%.
Turnarea prin injecție este cea mai comună metodă de procesare pentru PC. Miezul acestui proces constă în setarea rațională a temperaturii butoiului, a temperaturii matriței și a vitezei de injecție. Temperatura butoiului este în general controlată între 260 și 300 de grade pentru a asigura o plastificare suficientă a topiturii fără degradare excesivă. Temperatura duzei ar trebui să fie puțin mai mică decât vârful butoiului pentru a preveni sălibarea. Temperatura matriței este de obicei menținută între 80 și 120 de grade. O temperatură mai ridicată a matriței ajută la asigurarea unui flux uniform al topiturii în timpul umplerii, reduce stresul intern și deformarea și îmbunătățește luciul suprafeței. Viteza de injectare trebuie să fie moderată; o viteză prea mare poate cauza urme de jet sau bule, în timp ce o viteză prea mică poate duce la urme de curgere și concentrare a tensiunilor din cauza răcirii neuniforme. Etapa de presiune de menținere ar trebui să tranzițieze fără probleme, iar presiunea și timpul ar trebui să fie potrivite cu grosimea produsului și designul porții pentru a minimiza diferențele de contracție.
Turnarea prin extrudare este potrivită pentru producția de foi, filme și profile. Vâscozitatea topiturii PC este sensibilă la viteza de forfecare; se recomandă un extruder cu șurub variabil pentru a îmbunătăți eficiența plastificării și a reduce istoricul termic. Temperatura butoiului trebuie setată în etape, crescând treptat de la secțiunea de alimentare la capul matriței pentru a evita supraîncălzirea și degradarea localizată. Ghidul capului matriței trebuie menținut neted și simetric pentru a preveni liniile de sudură și fluctuațiile de grosime. După turnare, produsul trebuie să fie supus recoacerii, adică ținându-l la 100–120 de grade timp de câteva ore pentru a elibera stresul rezidual de turnare și pentru a îmbunătăți stabilitatea dimensională.
Turnarea prin suflare poate fi folosită pentru a face recipiente goale, dar trebuie acordată o atenție deosebită uniformității grosimii peretelui și controlului rezistenței la topire. Vâscozitatea ridicată a PC-ului necesită un sprijin suficient în timpul extrudarii preformelor și suflarii pentru a preveni lăsarea sau spargerea.
Pe scurt, implementarea cu succes a proceselor de turnare pe PC depinde de o înțelegere profundă a proprietăților materialului și de gestionarea meticuloasă a parametrilor în fiecare etapă. Optimizarea sinergică a uscării, temperaturii, presiunii și post-tratamentului nu numai că asigură integritatea aspectului produsului și respectă standardele de performanță, dar, de asemenea, prelungește durata de viață a matriței și îmbunătățește eficiența producției. Acest lucru este de mare importanță pentru aplicarea PC-ului în domenii de înaltă-precizie și de înaltă-fiabilitate.