En este artículo trataremos los factores que influyen en la velocidad. También hablaremos de las ventajas y desventajas de las distintas velocidades de inyección. Dependiendo del tipo de producto, la velocidad de inyección puede marcar una gran diferencia.
Influencia de la velocidad de inyección en la adherencia
La velocidad de inyección afecta al grado de orientación y adhesión entre dos materiales. También determina el grado de contracción y la resistencia del compuesto.
Las velocidades de inyección más elevadas provocan un mayor calentamiento por cizallamiento y tiempos de retardo de la presión más cortos. Además, las velocidades de inyección más altas provocan una mayor orientación molecular, lo que dificulta la unión.
La adhesión durante las primeras etapas del proceso de moldeo por inyección puede explicarse mediante la teoría de la adsorción y la difusión, así como por las fuerzas de van der Waals sobre la superficie del rodillo.
Sin embargo, para observar correctamente estos procesos, es necesario un estudio exhaustivo de las propiedades físicas del material. Además, para optimizar el proceso es necesario conocer a fondo las propiedades de adherencia de una sustancia.
La velocidad de inyección y la temperatura del barril tienen un fuerte impacto en la adhesión interfacial. La película original se probó con 13 N de carga y 120-150 mm de alargamiento.
En la Fig. 9 se muestran las curvas carga-desplazamiento resultantes. Cada curva representa diferentes modos de fallo. En el Tipo 1, la película no se adhiere al sustrato, lo que provoca el despegado.
Influencia de la velocidad de inyección en la orientación
La velocidad de inyección desempeña un papel fundamental en la orientación molecular de los materiales compuestos. Además, influye en la resistencia del composite, la adhesión y la contracción del componente.
A mayor velocidad de inyección, mayor temperatura, menor tiempo de retardo de la presión y composites más resistentes. Además, las altas velocidades de inyección disminuyen la probabilidad de picos de tensión y formación de muescas.
Durante el proceso de moldeo por inyección, el material experimenta un perfil laminar pseudoplástico. Esto resulta en cadenas que se estiran durante la fase de llenado del molde mientras permanecen en una configuración de bobina en el núcleo. Esta orientación continúa a lo largo de todo el proceso.
La velocidad de inyección puede aumentarse o reducirse para conseguir la orientación deseada. Los polímeros de alto peso molecular y los polímeros reforzados con fibras son especialmente vulnerables a los problemas de orientación.
La velocidad de inyección también afecta al grosor de la región del núcleo. Una mayor velocidad de inyección da lugar a una capa central más gruesa (37%) que la de una inyección a baja velocidad. Por otro lado, una velocidad de inyección baja da como resultado una capa central más fina (21%) y una velocidad de cizallamiento menor.
Numerosos investigadores han estudiado la distribución de la orientación de las fibras en piezas de SFRP moldeadas por inyección. Algunos han desarrollado métodos numéricos para predecir la distribución de la orientación en piezas de SFRP a partir de resultados experimentales fiables. Esto puede ser útil durante la fase de diseño de la pieza.
Influencia de la velocidad de inyección en la contracción
Si la contracción es motivo de preocupación en su proceso de moldeo por inyección, debe comprender la relación entre la velocidad de inyección y la contracción. Cuanto menores sean la velocidad de inyección y la temperatura de la masa fundida, y cuanto mayor sea el tiempo de inyección, más probable será que la pieza se contraiga. Si la contracción supone un problema, quizá deba aumentar la presión de inyección o prolongar el tiempo de inyección.
Las relaciones SN entre la contracción postmoldeo y el alabeo son una medida de cómo interactúan estos dos factores. Las relaciones SN entre los dos factores se calculan utilizando la Ecuación 1. La tabla de respuesta de las relaciones SN medias se utiliza para determinar la combinación óptima de parámetros de proceso. La tabla de respuesta de las relaciones SN medias se utiliza para determinar la combinación óptima de parámetros de proceso. La combinación óptima es la que presenta la relación SN más alta.
Además, la velocidad de inyección también afecta al grosor de la región del núcleo. A alta velocidad de inyección, el grosor relativo del núcleo es mayor que en las inyecciones a baja velocidad.
Esto se debe a que una región central más delgada experimenta mayores velocidades de cizallamiento. Como resultado, tiene un perfil de velocidad más plano y una mayor pseudoplasticidad. En resumen, una cavidad más pequeña tiene una región central más fina.
Los cambios de contracción son logarítmicos tanto en las muestras de PP20 como en las de PP80. Estas líneas de tendencia están representadas por las ecuaciones de línea de tendencia de la Figura 2.
La mayor contracción primaria se produce cuando las piezas poliméricas se procesan a temperaturas de molde elevadas. Aunque no es deseable en la práctica industrial, puede reducirse ajustando los parámetros del proceso de moldeo por inyección. Por ejemplo, prolongar la fase de mantenimiento puede disminuir la contracción primaria.
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