Машина за истиснување

Дали ги знаете сите фактори што генерираат и влијаат врз внатрешен стрес кај производите лиени со инјектирање?

1. генерирање на внатрешен стрес
Кај производите лиени со инјектирање, локалната состојба на напрегање е различна на секое место, а степенот на деформација на производите ќе биде одреден од распределбата на напрегањето. Ако производот се олади, ако постои температурен градиент, ќе се развие овој вид на напрегање, па затоа овој вид на напрегање се нарекува и „напрегање при лиење“.
Да го разгледаме воведот намашина за истиснување.

Постојат два вида на пакети со внатрешен стрес за производи лиени со вбризгување: едниот е стрес при лиење, а другиот е температурен стрес. Кога стопената маса влегува во калапот на пониска температура, стопената маса во близина на ѕидот на шуплината се лади и се стврднува со брза брзина, така што сегментите на молекуларниот ланец се „замрзнуваат“. Поради слабата топлинска спроводливост на стврднатиот полимерен слој, се создава голем температурен градиент во насока на дебелината на производот. Срцето на производот се стврднува многу бавно, така што кога вратата е затворена, единицата за топење во центарот на производот сè уште не се стврднала, а машината за лиење со вбризгување потоа не е во можност да го компензира собирањето поради ладење.

Внатрешното собирање на производот е затоа во спротивна насока од дејството на тврдиот слој на кожата; јадрото е во статичка напнатост, додека површинскиот слој е во статичка компресија.

Кога стопената маса го исполнува калапот и тече, покрај ефектот на собирање на волуменот предизвикан од напрегањето, постојат и напрегања предизвикани од ефектот на ширење на роторот и излезот на вратата; првиот ефект предизвикува напрегања поврзани со насоката на проток на стопената маса, а вториот, поради ефектот на ширење на излезот, ќе предизвика напрегања во насока нормална на протокот.

2. Процесни фактори што влијаат на стресот

(1) под дејство на стрес во услови на брзо ладење, ориентацијата ќе доведе до формирање на внатрешен стрес во полимерот. Поради високиот вискозитет на стопениот полимер, внатрешниот стрес не може брзо да се опушти, што влијае на физичките својства и димензионалната стабилност на производот.

Влијание на различни параметри врз ориентациските напрегања.

Температура на топење, висока температура на топење, низок вискозитет, помал стрес на смолкнување и намалена ориентација; од друга страна, високата температура на топење ќе го забрза опуштањето на стресот и ќе ја поттикне способноста за зајакнување на деориентацијата.

Сепак, без промена на притисокот на машината за лиење со вбризгување, притисокот во шуплината на калапот ќе се зголеми, а силниот ефект на смолкнување ќе доведе до зголемување на ориентацискиот стрес.

Продолжувањето на времето на држење додека млазницата не се затвори ќе доведе до зголемување на ориентацискиот стрес.

Зголемувањето на притисокот на вбризгување или притисокот на задржување ќе го зголеми ориентацискиот стрес.

Високата температура на калапот обезбедува производот бавно да се лади и да делува како деориентација.

Зголемете ја дебелината на производот за да го намалите ориентацискиот стрес, бидејќи производите со дебели ѕидови се ладат бавно, вискозитетот се зголемува бавно, процесот на релаксација на стресот трае долго време, па ориентацискиот стрес е мал.

(2) Ефектот врз температурниот стрес

Како што е споменато погоре, поради температурниот градиент помеѓу стопената маса и ѕидот при полнење на калапот, надворешниот слој на стопената маса што прво се стврднува мора да помогне во спречувањето на собирање на внатрешниот слој на стопената маса што подоцна се стврднува, што резултира со компресивен стрес (собирачки стрес) во надворешниот слој и затегнувачки стрес (ориентационен стрес) во внатрешниот слој.

Ако калапот се наполни, а потоа се држи под притисок подолг временски период, полимерниот растоп се додава во шуплината на калапот, зголемувајќи го притисокот во шуплината, што ги менува внатрешните напрегања поради нееднаквите температури. Меѓутоа, ако времето на држење е кратко, а притисокот во шуплината е низок, производот ќе остане во иста состојба на напрегање како кога бил изладен.

Ако притисокот во шуплината на калапот не е доволен на почетокот на процесот на ладење, надворешниот слој на производот ќе се намали поради стврднување и ќе формира вдлабнатина; ако притисокот во шуплината на калапот не е доволен во подоцнежната фаза кога производот ќе формира ладен тврд слој, внатрешниот слој на производот ќе се одвои поради намалување или ќе формира празнина; ако притисокот во шуплината на калапот се одржува пред да се затвори вратата, тоа ќе помогне да се зголеми густината на производот и да се елиминира стресот од температурата на ладење, но во близина на вратата ќе се генерира голема концентрација на стрес.

Според тоа, се чини дека колку е поголем притисокот во калапот, толку е подолго времето на задржување, што ќе помогне да се намали напонот на собирање генериран од температурата и обратно да се зголеми напонот на компресија.

3. Врската помеѓу внатрешниот стрес и квалитетот на производот

Постоењето на внатрешен стрес во производот сериозно ќе влијае на механичките својства и перформансите на производот; поради постоењето и нееднаквата распределба на внатрешниот стрес, производот ќе пукне при употреба. Кога се користи под температурата на стаклен премин, често се јавува неправилна деформација или искривување, што може да предизвика површината на производот да стане „бела“ и заматена, а оптичките својства да се влошат.

Намалувањето на температурата на портата и зголемувањето на времето на ладење ќе помогнат да се подобри нерамномерноста на напрегањето во производот и да се направат механичките својства на производот хомогени.

И за кристалните и за некристалните полимери, затегнувачката цврстина е анизотропска. За некристалните полимери, затегнувачката цврстина варира во зависност од локацијата на портата; кога портата е во иста насока како и полнењето на калапот, затегнувачката цврстина се намалува со зголемување на температурата на топење; кога портата е нормална на насоката на полнење на калапот, затегнувачката цврстина се зголемува со зголемување на температурата на топење.

Зголемувањето на температурата на топење доведува до зголемување на неориентацијата и намалување на затегнувачката цврстина поради намалување на ориентацијата. Ориентацијата на портата влијае на ориентацијата со влијание врз насоката на протокот, а бидејќи аморфните полимери се повеќе анизотропни од кристалните полимери, затегнувачката цврстина во насока нормална на протокот е поголема за првите отколку за вторите. Вбризгувањето на ниска температура има поголема механичка анизотропија од вбризгувањето на висока температура, на пр. односот на цврстина во вертикалната насока кон насоката на протокот е 1.7 на високи температури на вбризгување и 2 на ниски температури на вбризгување.

Се чини дека зголемувањето на температурата на топење, без разлика дали се работи за кристални или некристални полимери, доведува до намалување на затегнувачката цврстина, но преку различен механизам; првото се должи на намален ефект преку ориентација.