Nástroje pro vstřikovací formy

Zbytkový stres

Během lisování se hustota plastu mění, protože teplota dramaticky klesá z roztavené na úroveň místnosti, což vede ke smrštění, a rozdíl ve smrštění pro produkt a jeho části vytváří zbytkové napětí, když překonává houževnatost struktury produktu, deformuje se nebo dokonce praská. se stane. Existují tři hlavní důvody, které způsobují zbytkové napětí: tokem indukované, tepelně indukované a procesem indukované a v dutině.

1 Průtokem indukované zbytkové napětí

V procesu tvarování se molekulární řetězec polymeru orientuje ve směru toku pod střihem a natahováním, zatímco pokud ztuhne před úplným vyvážením, orientace se v produktu zmrazí. Tento stav zmrazení napětí se nazývá zbytkové napětí vyvolané prouděním, které způsobuje nerovnoměrný mechanismus a smršťování ve směru proudění a jeho kolmém směru.

Když je součást v blízkosti stěny formy pod vysokým smykovým napětím a rychlostí ochlazování, vysoká orientace na jejím povrchu se okamžitě zmrazí, jak ukazuje obrázek níže. Umístěte výrobek pod vysokou teplotu, uvolňuje určité napětí, což má za následek deformaci. Zmrzlá vrstva udržuje střed součásti na vyšší teplotě, která uvolňuje větší napětí, než molekulární řetězec střední vrstvy orientuje na nízké úrovni. Pro snížení zbytkového napětí vyvolaného prouděním lze regulovat několik podmínek, které způsobují smykové napětí: vysoká teplota pryskyřice a stěny formy, dlouhá doba plnění, snížení plnicího tlaku a krátká vzdálenost proudění.

vysoká rychlost ochlazování, vysoké smykové napětí a vysoká orientace

nízká rychlost ochlazování, nízké smykové napětí a nízká orientace

2 Tepelně indukované zbytkové napětí

příčiny:

Teplota součásti klesá od formování dolů na přirozenou úroveň;

Během zmrazení část od povrchu ke střední vrstvě trpí různou tepelnou silou a mechanickou silou, jako je doba chlazení a balicí tlak;

Změny hustoty a mechanismu způsobují, že se mění tlak, teplota, orientace molekulárního řetězce a orientace vláken;

Konstrukce konstrukce vstřikovací formy omezuje smršťování v některých směrech.

Během předběžné fáze ochlazování se součást dotýká ocelové stěny chladiče a smršťuje se na povrchové vrstvě, zatímco vnitřní tavenina se stále ještě volně smršťuje. Jak centrální teplota klesá a vzhledem k zamrzlé povrchové vrstvě, částečné tepelné smrštění způsobuje natahovací napětí ve střední vrstvě a tlakové napětí na povrchové vrstvě, jak ukazuje diagram níže.

Rozdíl rychlosti ochlazování pro dvě stěny formy dokonce způsobuje asymetrické tepelně indukované zbytkové napětí, takže asymetricky rozložené napětí v tahu a napětí v tlaku vytváří ohybový moment, dochází k deformaci. Faktory, jako je nerovnoměrná tloušťka stěny, špatné chlazení dílčí oblasti, nerovnoměrné chlazení formy a meze struktury formy, tento druh zbytkového napětí komplikují.

3 Zbytkové napětí vyvolané procesem a v dutině

Jakmile díl vyjde z nástrojů vstřikovací formy, smrští se a nedeformuje se, dokud nevyváží. V tomto okamžiku zůstává uvnitř části napětí, které se nazývá procesně indukované (schéma vlevo dole), a to zbytkové napětí vyvolané prouděním a zbytkové napětí vyvolané teplem, které ovlivňuje především.

Když je součást svázána uvnitř formy, zmrazený bude akumulovat vnitřní napětí nazývané zbytkové napětí v dutině, které způsobí smrštění a deformaci součásti po vysunutí (schéma vlevo nahoře). Stěna součásti se setká s asymetrickým chlazením, které vytváří asymetrické zbytkové napětí, které způsobí deformaci součásti (schéma vpravo dole).

Jak tedy snížíme tepelně vyvolané zbytkové napětí? Podmínkou je symetrická tloušťka stěny sekce, správný těsnící tlak a čas a symetrické chlazení pro všechny povrchy.

Při vstřikování plastů může dojít ke zmenšení objemu až o 20 %. Když jsou krystalické a semikrystalické materiály ochlazeny na teplotu skelného přechodu, molekuly se pravidelně pohybují a krystalizují, což je snadné pro tepelné smrštění. Takže specifický objem pro tyto materiály má větší rozdíl než u amorfních materiálů jako v PVT diagramu.

Poznámka: Specifický objem materiálu (△υ) se liší od stavu procesu (A) po pokojovou teplotu

Existuje několik důvodů nadměrného smršťování, včetně nízkého tlaku vstřiku, krátké doby balení a chlazení, vysoké teploty roztavení a teploty formy, nízkého tlaku při balení. Kdy je tedy smrštění konstrukce vstřikovací formy významným problémem a analýza toku formy pomáhá.

Warpage je nekonvenční ohýbání nebo kroucení z tvaru plastového dílu, které je způsobeno jeho asymetrickým smrštěním. Existuje mnoho příčin, které ovlivňují smrštění a mají za následek deformaci:

Asymetrická teplota uvnitř plastové části;

Rozdíl tlaku ve směru tloušťky stěny a rozdíl rychlosti ochlazování při zamrznutí součásti;

Vysunutí před úplným ochlazením dílu nebo deformace čepu vyhazovače, příliš hluboké podříznutí a závada způsobu vyhazování;

Změna tloušťky stěny způsobuje rozdíl v rychlosti chlazení;

Část v zakřiveném a asymetrickém tvaru;

Rozdíl způsobený vloženými přísadami nebo ne;

rozdíl orientace molekul vlákna ve směru proudění a ve směru kolmém k němu;

Rozdíl tlaků v balení.

Správný design plastových dílů, design nástrojů vstřikovacích forem, podmínky lisování a použití materiálu by snížily nebo kontrolovaly smrštění a deformaci. Existuje několik rad pro vaši informaci.

1 Tloušťka stěny

Aby se zabránilo asymetrické tloušťce stěny nebo aby se nastavila odchylka trojnásobku tloušťky plochy tenké stěny. Pokud existují oblasti, které mohou způsobit zjevné smrštění, propady nebo dutiny, vytvořte je v kombinaci symetrické tenčí tloušťky stěny a žeber.

2 Plnění váhy

Roztavený polymer lépe propouští v režimu plnění se správnou přední rychlostí toku roztaveného kovu.

3 Balící tlak

Vysoký balicí tlak je přínosem pro snížení smrštění, ale zvyšuje zbytkové napětí a vyžaduje vysokou upínací sílu stroje. Lepší design by měl mít správný balicí tlak a čas a mohl by jej uvolnit, jakmile brány zamrznou. Mezitím je tlak dostatečný pro kompenzaci polymeru ke smrštění objemu naplněného dílu.

4 Chladicí systém

Navrhnout dobrý chladicí systém pro lisovací nástroj tak, aby součást a její směr řezu měly rovnoměrné a vyvážené chlazení.

5 Zbytkové napětí

Chcete-li zvýšit teplotu roztavení, teplotu stěny formy, dobu plnění a tloušťku dutiny formy nebo snížit balicí tlak a vzdálenost toku, atd., aby se prodiskutovalo zbytkové napětí a orientace vláken.

Populární Tagy: nástroje pro vstřikovací formy, čínští výrobci vstřikovacích forem, výrobci