Makinë ekstrudimi

A i njihni të gjithë faktorët që gjenerojnë dhe ndikojnë në stresin e brendshëm në produktet e derdhura me injeksion?

1. gjenerimi i stresit të brendshëm
Në produktet e derdhura me injeksion, gjendja lokale e stresit është e ndryshme në çdo vend, dhe shkalla e deformimit të produkteve do të përcaktohet nga shpërndarja e stresit. Nëse produkti ftohet, nëse ka një gradient temperature, ky lloj stresi do të zhvillohet, kështu që ky lloj stresi quhet edhe "stres i derdhjes".
Le të hedhim një vështrim në hyrjen emakinë nxjerrjeje.

Ekzistojnë dy lloje paketash të stresit të brendshëm për produktet e derdhura me injeksion: njëri është stresi i derdhjes dhe tjetri është stresi i temperaturës. Kur shkrirja hyn në myk në një temperaturë më të ulët, shkrirja pranë murit të zgavrës ftohet dhe ngurtësohet me një shpejtësi të shpejtë, në mënyrë që segmentet e zinxhirit molekular të "ngrihen". Për shkak të përçueshmërisë së dobët termike të shtresës polimerike të ngurtësuar, krijohet një gradient i madh i temperaturës në drejtim të trashësisë së produktit. Zemra e produktit ngurtësohet shumë ngadalë, kështu që kur porta mbyllet, njësia e shkrirjes në qendër të produktit nuk është ngurtësuar ende, dhe makina e derdhjes me injeksion nuk është më në gjendje të kompensojë tkurrjen e ftohjes.

Tkurrja e brendshme e produktit është kështu në drejtim të kundërt me veprimin e shtresës së fortë të lëkurës; bërthama është në tension statik, ndërsa shtresa sipërfaqësore është në kompresim statik.

Kur shkrirja mbush formën dhe rrjedh, përveç efektit të tkurrjes së vëllimit të shkaktuar nga sforcimi, ekzistojnë edhe sforcime të shkaktuara nga efekti i zgjerimit të daljes së rotorit dhe portës; efekti i parë shkakton sforcime që lidhen me drejtimin e rrjedhjes së shkrirjes, ndërsa i dyti për shkak të efektit të zgjerimit të daljes do të shkaktojë sforcime në drejtimin pingul me rrjedhën.

2. Faktorët e procesit që ndikojnë në stres

(1) nën ndikimin e stresit në kushtet e ftohjes së shpejtë, orientimi do të çojë në formimin e stresit të brendshëm në polimer. Për shkak të viskozitetit të lartë të shkrirjes së polimerit, stresi i brendshëm nuk mund të relaksohet shpejt, duke ndikuar në vetitë fizike dhe stabilitetin dimensional të produktit.

Ndikimi i parametrave të ndryshëm në streset e orientimit.

Temperatura e shkrirjes, temperatura e lartë e shkrirjes, viskoziteti i ulët, stresi më i ulët i prerjes dhe orientimi i reduktuar; nga ana tjetër, temperatura e lartë e shkrirjes do ta bëjë lehtësimin e stresit më të shpejtë dhe do të nxisë aftësinë për të forcuar çorientimin.

Megjithatë, pa ndryshuar presionin e makinës së derdhjes me injeksion, presioni në zgavrën e mykut do të rritet dhe efekti i fortë i prerjes do të çojë në një rritje të stresit të orientimit.

Zgjatja e kohës së mbajtjes derisa gryka të mbyllet do të çojë në një rritje të stresit të orientimit.

Rritja e presionit të injektimit ose e presionit të mbajtjes do të rrisë stresin e orientimit.

Një temperaturë e lartë e mykut siguron që produkti të ftohet ngadalë dhe të veprojë si një pengesë për orientimin.

Rritni trashësinë e produktit për të zvogëluar stresin e orientimit, sepse produktet me mure të trasha ftohen ngadalë, viskoziteti rritet ngadalë, procesi i relaksimit të stresit zgjat një kohë të gjatë, kështu që stresi i orientimit është i vogël.

(2) Efekti në stresin e temperaturës

Siç u përmend më sipër, për shkak të gradientit të temperaturës midis shkrirjes dhe murit gjatë mbushjes së formës, shtresa e jashtme e shkrirjes që ngurtësohet e para duhet të ndihmojë në ndalimin e tkurrjes së shtresës së brendshme të shkrirjes që ngurtësohet më vonë, duke rezultuar në stres kompresiv (stres tkurrjeje) në shtresën e jashtme dhe stres tërheqës (stres orientimi) në shtresën e brendshme.

Nëse forma mbushet dhe më pas mbahet nën presion për një periudhë më të gjatë kohore, shkrirja e polimerit shtohet në zgavrën e formës, duke rritur presionin e zgavrës, gjë që ndryshon streset e brendshme për shkak të temperaturave të pabarabarta. Megjithatë, nëse koha e mbajtjes është e shkurtër dhe presioni i zgavrës është i ulët, produkti do të mbetet në të njëjtën gjendje stresi si kur u ftoh.

Nëse presioni i zgavrës së mykut nuk është i mjaftueshëm në fillim të procesit të ftohjes, shtresa e jashtme e produktit do të tkurret për shkak të ngurtësimit dhe do të formojë një gropë; nëse presioni i zgavrës së mykut nuk është i mjaftueshëm në fazën e mëvonshme kur produkti ka formuar një shtresë të ftohtë të fortë, shtresa e brendshme e produktit do të ndahet për shkak të tkurrjes ose do të formojë një zgavër; nëse presioni i zgavrës së mykut mbahet para se të mbyllet porta, kjo do të ndihmojë në rritjen e dendësisë së produktit dhe në eliminimin e stresit të temperaturës së ftohjes, por një përqendrim i madh stresi do të gjenerohet pranë portës.

Kështu, duket se sa më i madh të jetë presioni në formë, aq më e gjatë do të jetë koha e mbajtjes, gjë që do të ndihmojë në uljen e stresit të tkurrjes të gjeneruar nga temperatura dhe anasjelltas do të rrisë stresin e shtypjes.

3. Marrëdhënia midis stresit të brendshëm dhe cilësisë së produktit

Ekzistenca e stresit të brendshëm në produkt do të ndikojë seriozisht në vetitë mekanike dhe performancën e produktit; për shkak të ekzistencës dhe shpërndarjes së pabarabartë të stresit të brendshëm, produkti do të çahet gjatë përdorimit. Kur përdoret nën temperaturën e tranzicionit të qelqit, shpesh ndodh deformim ose shtrembërim i parregullt, gjë që gjithashtu mund të shkaktojë që sipërfaqja e produktit të bëhet "e bardhë" dhe e turbullt, si dhe të përkeqësohen vetitë optike.

Ulja e temperaturës në portë dhe rritja e kohës së ftohjes do të ndihmojnë në përmirësimin e pabarazisë së stresit në produkt dhe do t'i bëjnë vetitë mekanike të produktit homogjene.

Si për polimerët kristalorë ashtu edhe për ata jokristalonë, rezistenca në tërheqje është anizotropike. Për polimerët jokristalonë, rezistenca në tërheqje ndryshon në varësi të vendndodhjes së portës; kur porta është në të njëjtin drejtim me mbushjen e mykut, rezistenca në tërheqje zvogëlohet me rritjen e temperaturës së shkrirjes; kur porta është pingule me drejtimin e mbushjes së mykut, rezistenca në tërheqje rritet me rritjen e temperaturës së shkrirjes.

Rritja e temperaturës së shkrirjes çon në një rritje të mosorientimit dhe një ulje të rezistencës në tërheqje për shkak të një uljeje të orientimit. Orientimi i portës ndikon në orientim duke ndikuar në drejtimin e rrjedhës, dhe për shkak se polimerët amorfë janë më anizotropikë se polimerët kristalorë, rezistenca në tërheqje në drejtimin pingul me rrjedhën është më e madhe për të parën sesa për të dytën. Injektimi në temperaturë të ulët ka anizotropi mekanike më të madhe sesa injektimi në temperaturë të lartë, p.sh. raporti i rezistencës në drejtimin vertikal me atë të rrjedhës është 1.7 në temperatura të larta injektimi dhe 2 në temperatura të ulëta injektimi.

Duket se një rritje në temperaturën e shkrirjes, qoftë për polimere kristalore apo jokristaline, çon në një ulje të rezistencës në tërheqje, por nga një mekanizëm i ndryshëm; e para është për shkak të një efekti të reduktuar përmes orientimit.