Büzülme ve eğilme sorunlarının suçlusu

Kalıntı stres süreç kaynaklı stres, dondurulmuştur kalıplanmış plastik parçalar. Akış kaynaklı veya termal kaynaklı olabilir. Kalan gerilmeler, bir parçayı dışarıdan uygulanan gerilmelere benzer şekilde etkiler. Parçanın yapısal bütünlüğünü aşacak kadar güçlüyse, parça dışarı atıldığında eğrilir veya daha sonra harici servis yükü uygulandığında çatlar. Kalan gerilmeler, parçanın büzülmesinin ve eğrilmesinin ana nedenidir. Boşluk doldurma sırasında kayma gerilmesini azaltan işlem koşulları ve tasarım öğeleri, akış kaynaklı kalan gerilmeyi azaltmaya yardımcı olacaktır. Aynı şekilde, yeterli paketlemeyi ve düzgünlüğü destekleyenler kalıp soğutma termal kaynaklı kalıntı gerilimi azaltacaktır. Lif dolgulu malzemeler için, düzgün mekanik özellikleri destekleyen bu işlem koşulları termal kaynaklı kalıntı gerilimi azaltacaktır. kalıntı stres.

Akış kaynaklı kalıntı stres

Stressiz, uzun zincirli polimer molekülleri, erime sıcaklığından daha yüksek sıcaklıklarda (yani, erimiş halde) rastgele bobin denge durumuna uyma eğilimindedir. İşleme sırasında, polimer kesilip uzatıldığında moleküller akış yönünde yönlenir. Polimer molekülleri denge durumlarına tamamen gevşetilmeden önce katılaşma meydana gelirse, moleküler yönlenme kalıplanmış plastik parça. Bu tür donmuş-gerilimli duruma genellikle akış kaynaklı kalıntı gerilim denir. Akış yönündeki gerilmiş moleküler yönelim nedeniyle, akış yönüne paralel ve dik yönlerde anizotropik, düzensiz büzülme ve mekanik özellikler ortaya çıkarır.

Dondurulmuş moleküler yönelim

Yüksek kesme gerilimi ve kalıp duvarına bitişik yüksek bir soğutma oranının birleşimi nedeniyle, parça yüzeyinin hemen altında donmuş yüksek yönelimli bir tabaka vardır. Bu, Şekil 1'de gösterilmiştir. Yüksek kalıntı akış gerilimlerine (veya donmuş yönelime) sahip bir parçanın daha sonra yüksek sıcaklığa maruz bırakılması, gerilimlerin bir kısmının giderilmesine izin verebilir. Bu, genellikle parçanın büzülmesine ve eğilmesine neden olur. Donmuş tabakaların termal yalıtım etkisi nedeniyle, sıcak çekirdekteki polimer eriyiği daha yüksek bir dereceye kadar gevşeyebilir ve bu da düşük moleküler yönelim bölgesine yol açar. Çin kalıp tedarikçisi

ŞEKİL 1. Dolum ve paketleme aşamalarında donmuş moleküler yönelim nedeniyle oluşan artık akış gerilimlerinin gelişimi.
(1) Yüksek soğutma, kesme ve yönlendirme bölgesi

(2) Düşük soğutma, kayma ve yönelim bölgesi

Akış kaynaklı kalıntı stresi azaltma

Eriyikteki kayma gerilimini azaltan işlem koşulları, akış kaynaklı kalıntı gerilimlerin seviyesini azaltacaktır. Genel olarak, akış kaynaklı kalıntı gerilim, termal kaynaklı kalıntı gerilimden bir büyüklük sırası daha küçüktür.

• daha yüksek erime sıcaklığı
• daha yüksek kalıp duvarı sıcaklığı
• daha uzun doldurma süresi (daha düşük erime hızı)
• Azaltılmış paketleme basıncı
• daha kısa akış yolu.

 Isıl kaynaklı kalıntı gerilim

Isıl kaynaklı kalıntı gerilme aşağıdaki nedenlerden dolayı oluşur:

• Malzeme, proses ayarlarından proses tamamlandığında ulaşılan ortam koşullarına kadar sıcaklık düştükçe büzülür.
• Malzeme kalıp duvarından merkeze doğru katılaştıkça malzeme elemanları farklı termal-mekanik geçmişler (örneğin, farklı soğuma oranları ve paketleme basınçları) yaşarlar.
• Değişen basınç, sıcaklık, moleküler ve lif yönelimi değişken yoğunluk ve mekanik özelliklere yol açar.
• Belirli kalıp kısıtlamaları, kalıplanmış parça düzlemsel yönlerde küçülmeyi önler.

Ücretsiz söndürme örneği

Malzeme büzülmesi sırasında enjeksiyon kalıplama tekdüze sıcaklığın bir kısmının aniden sıkıştırıldığı serbest bir söndürme örneğiyle kolayca gösterilebilir soğuk yolluk kalıbı duvarlar. Dış yüzey katmanları soğuduğunda ve büzülmeye başladığında erken soğuma aşamalarında, sıcak çekirdekteki polimerin büyük kısmı hala erimiş durumdadır ve büzülmeye açıktır. Ancak, iç çekirdek soğudukça, yerel termal büzülme zaten sert olan dış katmanlar tarafından kısıtlanır. Bu, aşağıdaki Şekil 2'de gösterildiği gibi, çekirdekteki gerginliğin dış katmanlardaki sıkıştırma ile dengelendiği tipik bir gerilim dağılımı durumuyla sonuçlanır.

Farklı donmuş özgül hacimli katmanlar birbirleriyle etkileşime girdiğinde değişken kalıntı gerilimler ortaya çıkar ve parça deforme olur

İşlem kaynaklı ve boşluk içi kalıntı gerilimi

İşlem kaynaklı kalıntı gerilim verileri, boşluk içindeki verilerden çok daha faydalıdır kalıntı stres veri için kalıplama simülasyon. Aşağıda iki terimin tanımları ve aralarındaki farkı gösteren bir örnek bulunmaktadır.

İşlem kaynaklı kalıntı stres

Parça çıkarıldıktan sonra, kısıtlamalar kalıp boşluğu serbest bırakılır ve parça büzülüp deforme olmakta serbest kalır. Bir denge durumuna yerleştikten sonra, parçanın içindeki kalan gerilime proses kaynaklı kalıntı gerilim veya basitçe kalıntı gerilim denir. Proses kaynaklı kalıntı gerilim akış kaynaklı veya termal kaynaklı olabilir, ikincisi baskın bileşendir.

Boşluk içi kalıntı gerilimi

Parça hala kalıp boşluğunda kısıtlanmışken, katılaşma sırasında biriken iç gerilime boşluk içi kalıntı gerilimi denir. Bu boşluk içi kalıntı gerilimi, parçanın çıkarılma sonrası büzülmesini ve eğrilmesini sağlayan kuvvettir.

Örnek

The büzülme Diferansiyel büzülmeye bağlı eğrilme, aşağıdaki sol alt şekilde gösterildiği gibi, atılan bir parça için termal kaynaklı kalıntı gerilim profiline yol açar. Sol üst şekildeki gerilim profili, boşluk içi kalıntı gerilimidir; burada kalıplanmış parça kalıptan çıkarılmadan önce kalıp içinde kısıtlanmış halde kalır. Parça çıkarıldıktan ve kalıptan kısıtlanmış kuvvet serbest bırakıldıktan sonra, parça büzülür ve yerleşik kalıntı gerilimi (genellikle gösterildiği gibi çekme gerilimi) serbest bırakmak ve bir denge durumuna ulaşmak için eğilir. Denge durumu, parçaya dışarıdan bir kuvvet uygulanmadığı ve parça kesiti üzerindeki çekme ve basınç gerilimlerinin birbirleriyle dengelenmesi gerektiği anlamına gelir. Sağ taraftaki rakamlar, parça kalınlığı boyunca düzgün olmayan bir soğuma ve dolayısıyla asimetrik bir kalıntı gerilim dağılımına neden olan duruma karşılık gelir.

Boşluk içindeki kalıntı gerilim profili (üst) ve ejeksiyondan sonraki işlem kaynaklı kalıntı gerilim profili ve parça şekli (alt).

Isıl kaynaklı kalıntı gerilimi azaltma

Yeterli paketlemeye ve daha düzgün kalıp-duvar sıcaklıklarına yol açan koşullar, termal kaynaklı kalıntı gerilimleri azaltacaktır. Bunlar şunları içerir:
– Uygun paketleme basıncı ve süresi
– Parçanın tüm yüzeylerinin eşit şekilde soğutulması
– Tekdüze duvar kesiti kalınlığı