Nástroje na vstrekovanie foriem

Zvyškový stres

Počas lisovania sa hustota plastov mení, keď teplota dramaticky klesá z roztavenej na úroveň miestnosti, čo vedie k zmršťovaniu a rozdiel v zmrštení produktu a jeho častí spôsobuje zvyškové napätie, keď prekoná húževnatosť štruktúry produktu, deformuje sa alebo dokonca praskne. sa stane. Existujú tri hlavné dôvody, ktoré spôsobujú zvyškové napätie: prúdením indukované, tepelne indukované a procesom indukované a v dutine.

1 Prietokom indukovaný zvyškový stres

V procese tvarovania sa molekulový reťazec polyméru orientuje v smere toku pri strihu a naťahovaní, zatiaľ čo ak stuhne pred úplným vyvážením, orientácia sa v produkte zmrazí. Tento stav zmrazenia napätia sa nazýva zvyškové napätie vyvolané prúdením, ktoré spôsobuje nerovnomerný mechanizmus a zmršťovanie v smere toku a jeho kolmom smere.

Keď je diel v blízkosti steny formy pod vysokým šmykovým namáhaním a rýchlosťou ochladzovania, vysoká orientácia na jeho povrchu bude okamžite zmrazená, ako je uvedené na obrázku nižšie. Preto dajte výrobok pod vysokú teplotu, uvoľní určité napätie, čo vedie k deformácii. Zmrazená vrstva udržuje stred časti na vyššej teplote, ktorá uvoľňuje väčšie napätie, než molekulárny reťazec strednej vrstvy orientuje na nízkej úrovni. Na zníženie zvyškového napätia spôsobeného prúdením je možné riadiť niekoľko podmienok, ktoré spôsobujú šmykové napätie: vysoká teplota živice a steny formy, dlhý čas plnenia, zníženie tlaku pri balení a krátka vzdialenosť toku.

vysoká rýchlosť ochladzovania, vysoké šmykové napätie a vysoká orientácia

nízka rýchlosť ochladzovania, nízke šmykové napätie a nízka orientácia

2 Tepelne indukované zvyškové napätie

Príčiny:

Teplota dielu klesá z formovania na prirodzenú úroveň;

Počas mrazenia časť od povrchu po strednú vrstvu trpí odlišnou tepelnou silou a mechanickou silou, ako je čas chladenia a tlak balenia;

Zmeny hustoty a mechanizmu spôsobujú zmeny tlaku, teploty, orientácie molekulového reťazca a orientácie vlákna;

Konštrukcia konštrukcie vstrekovacej formy obmedzuje zmršťovanie v niektorých smeroch.

Počas prípravnej fázy chladenia sa diel dostane do kontaktu s oceľovou stenou chladiaceho nástroja a zmršťuje sa na povrchovej vrstve, zatiaľ čo vnútorná tavenina sa stále voľne zmršťuje. Keď centrálna teplota klesá a vzhľadom na zamrznutú povrchovú vrstvu, čiastočné tepelné zmrštenie spôsobuje napätie v strednej vrstve a tlakové napätie v povrchovej vrstve, ako je znázornené na obrázku nižšie.

Rozdiel v rýchlosti ochladzovania dvoch stien formy dokonca spôsobuje asymetrické tepelne indukované zvyškové napätie, takže asymetricky rozložené napätie v ťahu a napätie v tlaku vytvárajú ohybový moment, dochádza k deformácii. Faktory ako nerovnomerná hrúbka steny, zlé chladenie časti plochy, nerovnomerné chladenie formy a limity štruktúry formy komplikujú tento druh zvyškového napätia.

3 Reziduálny stres vyvolaný procesom a v dutine

Hneď ako diel vyjde z nástrojov vstrekovacej formy, zmršťuje sa a nedeformuje sa, kým nevyváži. V tomto momente vo vnútri časti zostáva napätie, ktoré sa nazýva procesne indukované (graf vľavo dole), a to prúdením indukované zvyškové napätie a tepelne indukované zvyškové napätie, ktoré ovplyvňuje hlavne.

Keď je diel spútaný vo vnútri formy, zmrazený bude akumulovať vnútorné napätie nazývané zvyškové napätie v dutine, ktoré spôsobí zmrštenie a deformáciu dielu po vysunutí (schéma vľavo hore). Stena dielu sa stretáva s asymetrickým chladením, ktoré spôsobuje asymetrické zvyškové napätie, ktoré spôsobuje deformáciu dielu (schéma vpravo dole).

Ako teda znížime tepelne vyvolané zvyškové napätie? Podmienkami sú symetrická hrúbka steny sekcie, správny plniaci tlak a čas a symetrické chladenie pre všetky povrchy.

Objemové zmrštenie môže pri vstrekovaní plastov dosiahnuť až 20 %. Keď sa kryštalické a semikryštalické materiály ochladia na teplotu skleného prechodu, molekuly sa pravidelne pohybujú a kryštalizujú, čo je ľahké pre tepelné zmrštenie. Takže špecifický objem pre tieto materiály má väčší rozdiel ako u amorfných materiálov ako v PVT diagrame.

Poznámka: špecifický objem materiálu (△υ) sa mení od stavu procesu (A) po izbovú teplotu

Existuje niekoľko dôvodov nadmerného zmrštenia, vrátane nízkeho tlaku pri výstrele, krátkeho času balenia a chladenia, vysokej teploty tavenia a teploty formy, nízkeho tlaku pri balení. Kedy je teda zmršťovanie konštrukcie vstrekovacej formy významným problémom a analýza toku formy pomáha.

Warpage je netradičné ohýbanie alebo skrútenie z tvaru plastového dielu, ktoré je spôsobené jeho asymetrickým zmrštením. Existuje mnoho príčin, ktoré ovplyvňujú zmršťovanie a vedú k deformácii:

Asymetrická teplota vo vnútri plastovej časti;

Rozdiel tlaku v smere hrúbky steny a rozdiel rýchlosti chladenia pri zamrznutí dielu;

Vysunutie pred úplným vychladnutím dielu alebo deformácia čapu vyhadzovača, príliš hlboké podrezanie a chyba spôsobu vyhadzovania;

Zmeny hrúbky steny spôsobujú rozdiel v rýchlosti chladenia;

Diel v zakrivenom a asymetrickom tvare;

Rozdiel spôsobený vloženými prísadami alebo nie;

rozdiel v orientácii molekuly vlákna v smere toku a v smere kolmom naň;

Rozdiel tlaku v balení.

Správny dizajn plastových dielov, dizajn nástrojov vstrekovacích foriem, podmienky lisovania a použitie materiálu by znížili alebo kontrolovali zmršťovanie a deformáciu. Pre vašu informáciu je niekoľko rád.

1 Hrúbka steny

Aby sa predišlo asymetrickej hrúbke steny alebo aby sa nastavila odchýlka trojnásobku hrúbky plochy tenkej steny. Ak existujú oblasti, ktoré môžu spôsobiť zjavné zmrštenie, prepady alebo dutiny, urobte ich kombináciou symetrickej tenšej hrúbky steny a rebier.

2 Plnenie váhy

Roztavený polymér lepšie prenáša v režime plnenia so správnou čelnou rýchlosťou toku roztaveného materiálu.

3 Baliaci tlak

Vysoký baliaci tlak je prínosom pre zníženie zmršťovania, ale zvyšuje zvyškové napätie a vyžaduje vysokú upínaciu silu stroja. Lepší dizajn by mal mať správny baliaci tlak a čas a mohol by ho uvoľniť hneď, ako brány zamrznú. Medzitým je tlak dostatočný na kompenzáciu polyméru na zmenšenie objemu naplneného dielu.

4 Chladiaci systém

Navrhnúť dobrý chladiaci systém pre formovací nástroj tak, aby časť a jej smer rezu mali rovnomerné a vyvážené chladenie.

5 Zvyškový stres

Zvýšiť teplotu roztavenej hmoty, teplotu steny formy, čas plnenia a hrúbku dutiny formy alebo znížiť baliaci tlak a vzdialenosť toku atď. na diskusiu o zvyškovom napätí a orientácii vlákna.

Populárne Tagy: nástroje na vstrekovacie formy, výrobcovia, výrobcovia nástrojov na vstrekovacie formy v Číne