Dieser Artikel befasst sich mit den Faktoren, die die Geschwindigkeit beeinflussen. Außerdem werden die Vor- und Nachteile der verschiedenen Einspritzgeschwindigkeiten erörtert. Je nach Art des Produkts kann die Einspritzgeschwindigkeit einen großen Unterschied ausmachen.
Einfluss der Einspritzgeschwindigkeit auf die Adhäsion
Die Einspritzgeschwindigkeit beeinflusst den Grad der Orientierung und der Haftung zwischen zwei Materialien. Sie bestimmt auch den Grad der Schrumpfung und die Verbundfestigkeit.
Höhere Einspritzgeschwindigkeiten führen zu einer höheren Schererwärmung und kürzeren Druckverzögerungszeiten. Außerdem führen höhere Einspritzgeschwindigkeiten zu einer stärkeren Orientierung der Moleküle, was die Bindung behindert.
Die Haftung in den ersten Phasen des Spritzgießprozesses lässt sich durch die Adsorptions- und Diffusionstheorie sowie durch Van-der-Waals-Kräfte an der Walzenoberfläche erklären.
Um diese Prozesse jedoch richtig zu beobachten, ist eine gründliche Untersuchung der physikalischen Eigenschaften des Materials erforderlich. Außerdem ist ein vollständiges Verständnis der Adhäsionseigenschaften eines Stoffes erforderlich, um den Prozess zu optimieren.
Die Einspritzgeschwindigkeit und die Zylindertemperatur haben einen starken Einfluss auf die Grenzflächenhaftung. Die Originalfolie wurde mit einer Kraft von 13 N und einer Dehnung von 120-150 mm getestet.
Die sich daraus ergebenden Last-Verschiebungs-Kurven sind in Abb. 9 dargestellt. Jede Kurve steht für eine andere Versagensart. Bei Typ 1 haftet die Folie nicht mehr am Substrat, was zu einem Ablösen führt.
Einfluss der Einspritzgeschwindigkeit auf die Orientierung
Die Einspritzgeschwindigkeit spielt eine entscheidende Rolle für die molekulare Ausrichtung von Verbundwerkstoffen. Außerdem beeinflusst sie die Festigkeit des Verbundstoffs, die Haftung und die Schrumpfung des Bauteils.
Höhere Einspritzgeschwindigkeiten führen zu höheren Temperaturen, kürzeren Druckverzögerungszeiten und festeren Verbundwerkstoffen. Darüber hinaus verringern hohe Einspritzgeschwindigkeiten die Wahrscheinlichkeit von Spannungsspitzen und Kerbbildung.
Während des Spritzgießprozesses nimmt das Material ein pseudoplastisches laminares Profil an. Dadurch werden die Ketten während der Formfüllphase gestreckt, während sie im Kern in Knäuelform verbleiben. Diese Orientierung setzt sich während des gesamten Prozesses fort.
Die Einspritzgeschwindigkeit kann erhöht oder verringert werden, um die gewünschte Orientierung zu erreichen. Hochmolekulare Polymere und faserverstärkte Polymere sind besonders anfällig für Orientierungsprobleme.
Die Einspritzgeschwindigkeit wirkt sich auch auf die Dicke des Kernbereichs aus. Eine höhere Einspritzgeschwindigkeit führt zu einer dickeren Kernschicht (37%) als bei einer Einspritzung mit niedriger Geschwindigkeit. Andererseits führt eine langsame Einspritzgeschwindigkeit zu einer dünneren Kernschicht (21%) und einer geringeren Scherrate.
Zahlreiche Forscher haben die Faserorientierungsverteilung spritzgegossener SFRP-Teile untersucht. Einige entwickelten auf Grundlage zuverlässiger Versuchsergebnisse numerische Methoden zur Vorhersage der Orientierungsverteilung von SFRP-Teilen. Dies kann in der Bauteilkonstruktionsphase hilfreich sein.
Einfluss der Einspritzgeschwindigkeit auf die Schrumpfung
Wenn Schwindung in Ihrem Spritzgießprozess ein Problem darstellt, sollten Sie den Zusammenhang zwischen Einspritzgeschwindigkeit und Schwindung verstehen. Je niedriger die Einspritzgeschwindigkeit und die Schmelzetemperatur sind und je länger die Einspritzzeit ist, desto eher schwindet das Bauteil. Bei Schwindungsproblemen müssen Sie möglicherweise den Einspritzdruck erhöhen oder die Einspritzzeit verlängern.
Die SN-Verhältnisse zwischen Schwindung und Verzug nach dem Spritzgießen sind ein Maß für die Wechselwirkung zwischen diesen beiden Faktoren. Die SN-Verhältnisse zwischen den beiden Faktoren werden anhand von Gleichung 1 berechnet. Die Antworttabelle der durchschnittlichen SN-Verhältnisse wird verwendet, um die optimale Prozessparameterkombination zu bestimmen. Die optimale Kombination ist diejenige, die das höchste SN-Verhältnis aufweist.
Darüber hinaus wirkt sich die Einspritzgeschwindigkeit auch auf die Dicke des Kernbereichs aus. Bei hohen Einspritzgeschwindigkeiten ist die relative Kerndicke größer als bei niedrigen Einspritzgeschwindigkeiten.
Dies liegt daran, dass ein dünnerer Kernbereich höheren Scherraten ausgesetzt ist. Infolgedessen weist er ein flacheres Geschwindigkeitsprofil und eine größere Pseudoplastizität auf. Kurz gesagt, ein kleinerer Hohlraum hat einen dünneren Kernbereich.
Die Schrumpfungsänderungen sind sowohl bei PP20- als auch bei PP80-Proben logarithmisch. Diese Trendlinien werden durch die Trendliniengleichungen in Abbildung 2 dargestellt.
Die größte Primärschwindung tritt auf, wenn Polymerteile bei höheren Formtemperaturen verarbeitet werden. Dies ist in der industriellen Praxis unerwünscht, kann aber durch Anpassung der Spritzgießprozessparameter verringert werden. So lässt sich die Primärschwindung beispielsweise durch Verlängerung der Nachdruckphase reduzieren.
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