Инструменти за шприцоване

Остатъчен стрес

По време на формоването плътността на пластмасата се променя, тъй като температурата спада драстично от разтопеното до стайното ниво, което води до свиване, а разликата в свиването на продукта и неговите секции създава вътрешно остатъчно напрежение, когато надвишава здравината на структурата на продукта, деформация или дори пукнатина се случва. Има три основни причини за възникване на остатъчно напрежение: индуцирано от потока, индуцирано от топлина и индуцирано от процес и в кухина.

1 Остатъчно напрежение, предизвикано от потока

В процеса на формоване полимерната молекулярна верига преминава в ориентация по посока на потока при срязване и разтягане, докато ако се втвърди преди пълен баланс, ориентацията се замразява в продукта. Това състояние на замразяване на напрежението се нарича остатъчно напрежение, предизвикано от потока, което причинява неравномерен механизъм и свиване в посоката на потока и неговата перпендикулярна посока.

Когато частта близо до стената на матрицата е под голямо напрежение на срязване и скорост на охлаждане, високата ориентация на нейната повърхност ще бъде незабавно замразена, както показва изображението по-долу. Затова поставете продукта под висока температура, той освобождава известно напрежение, което води до деформация. Замръзналият слой поддържа по-висока температура в центъра на частта, което освобождава повече напрежение, отколкото молекулярната верига на централния слой ориентира на ниско ниво. Няколко условия, които причиняват напрежение на срязване, могат да бъдат контролирани, за да се намали предизвиканото от потока остатъчно напрежение: висока температура за смола и стена на формата, дълго време за пълнене, намалено налягане на уплътнението и кратко разстояние на потока.

висока скорост на охлаждане, голямо напрежение на срязване и висока ориентация

ниска скорост на охлаждане, ниско напрежение на срязване и ниска ориентация

2 Термично индуцирано остатъчно напрежение

Причини:

Температурата на частта преминава от образуване до естествено ниво;

По време на замразяване, част от повърхността до централния слой страда от различна термична сила и механична сила, като време за охлаждане и налягане на опаковане;

Промените в плътността и механизма променят налягането, температурата, ориентацията на молекулната верига и ориентацията на влакната;

Дизайнът на структурата на шприцформата ограничава свиването в някои посоки.

По време на предварителния етап на охлаждане частта контактува със стената на по-хладната инструментална стомана и се свива на повърхностния слой, докато вътрешната стопилка все още се свива свободно. Тъй като централната температура се понижава и при даден замръзнал повърхностен слой, частично термично свиване причинява напрежение при разтягане в централния слой и напрежение при натиск в повърхностния слой, както е показано на диаграмата по-долу.

Разликата в скоростта на охлаждане за две стени на матрицата дори причинява асиметрично топлинно индуцирано остатъчно напрежение, така че асиметрично разпределеното напрежение при разтягане и напрежение при натиск създават момент на огъване, възниква деформация. Фактори като неравномерна дебелина на стената, лошо охлаждане за частична площ, неравномерно охлаждане за матрицата и ограничения на структурата на матрицата правят този вид остатъчно напрежение по-сложно.

3 Индуцирано от процеса и остатъчно напрежение в кухина

Веднага щом детайлът излезе от инструмента за шприцформа, той се свива и освобождава от изкривяване до балансиране. В този момент има оставащо напрежение вътре в частта, което се нарича предизвикано от процеса (диаграмата долу вляво), а именно предизвикано от потока остатъчно напрежение и термично предизвикано остатъчно напрежение, последното влияе основно.

Когато частта е окована вътре в матрицата, замразената ще натрупа вътрешно напрежение, наречено остатъчно напрежение в кухината, което кара частта да се свие и изкриви след изхвърляне (диаграма горе вляво). Стената на частта се сблъсква с асиметрично охлаждане, което поражда асиметрично остатъчно напрежение, което кара частта да се изкриви (диаграма долу вдясно).

И така, как да намалим остатъчното напрежение, причинено от топлина? Условията са симетрична дебелина на стената на сечението, подходящо налягане и време на уплътняване и симетрично охлаждане за всички повърхности.

Обемното свиване може да достигне до 20% по време на шприцоване на пластмаса. Когато кристалните и полукристалните материали се охладят до температура на встъкляване, молекулите варират редовно и кристализират, което е лесно за топлинно свиване. Така че специфичният обем за тези материали има по-голяма разлика от този на аморфните материали, както е в PVT диаграмата.

Забележка: вариация на специфичния обем на материала (△υ) от статус на процеса (A) до стайна температура

Има няколко причини за свръхсвиване, включително ниско налягане на удара, кратко време за опаковане и охлаждане, висока температура на стопилката и температура на формата, ниско налягане на опаковане. Така че кога свиването на дизайна на шприцформата е сериозен проблем и анализът на потока на матрицата помага.

Деформацията е нетрадиционно огъване или усукване извън формата на пластмасова част, което се дължи на нейното асиметрично свиване. Има много причини, които влияят на свиването и водят до деформация:

Асиметрична температура вътре в пластмасовата част;

Разлика в налягането по посока на дебелината на стената и разлика в скоростта на охлаждане, когато частта замръзне;

Изхвърляне, преди частта да е напълно охладена, или деформация на изхвърлящия щифт, твърде дълбоко подрязване и дефект на метода на изхвърляне;

Промяната в дебелината на стената причинява разлика в скоростта на охлаждане;

Част в извита и асиметрична форма;

Разлика, причинена от вложени добавки или не;

Разлика в ориентацията на влакнеста молекула в посоката на потока и посоката, перпендикулярна на него;

Разлика в налягането на опаковката.

Правилният дизайн на пластмасовите части, дизайнът на инструментите за шприцформи, условията на формоване и използването на материала ще намалят или контролират свиването и деформацията. Има няколко съвета за ваша информация.

1 Дебелина на стената

За да избегнете асиметрична дебелина на стената или да зададете разстояние на промяна три пъти дебелината на тънката стена. Ако има зони, които могат да причинят очевидно свиване, следи от потъване или кухини, направете ги в комбинация от симетрична по-тънка дебелина на стената и ребра.

2 Попълване на баланса

Разтопеният полимер се предава по-добре в режим на пълнене с подходяща предна скорост на потока на разтопеното.

3 Налягане на опаковката

Високото налягане на опаковане е предимство за намаляване на свиването, но увеличава остатъчното напрежение и изисква висока сила на затягане на машината. По-добрият дизайн трябва да има подходящо налягане и време за опаковане и да може да го освободи веднага след като вратите замръзнат. Междувременно налягането е достатъчно за полимерна компенсация до свиване на обема на запълнената част.

4 Охладителна система

Да се ​​проектира добра система за охлаждане на инструмента за формоване, така че детайлът и неговата посока на сечение да имат равномерно и балансирано охлаждане.

5 Остатъчно напрежение

За повишаване на температурата на стопилката, температурата на стената на матрицата, времето за пълнене и дебелината на кухината на матрицата или намаляване на налягането на уплътнението и разстоянието на потока и т.н., за да се обсъди остатъчното напрежение и ориентацията на влакната.

Популярни тагове: инструменти за шприцформи, Китай производители на инструменти за шприцформи, производители