W tym artykule omówimy czynniki wpływające na prędkość. Omówimy również zalety i wady różnych prędkości wtrysku. W zależności od rodzaju produktu, prędkość wtrysku może mieć duże znaczenie.
Wpływ prędkości wtrysku na przyczepność
Prędkość wtrysku wpływa na stopień orientacji i przyczepności między dwoma materiałami. Określa również stopień skurczu i wytrzymałość kompozytu.
Wyższe prędkości wtrysku prowadzą do wyższego nagrzewania ścinającego i krótszych czasów opóźnienia ciśnienia. Ponadto wyższe prędkości wtrysku prowadzą do większej orientacji molekularnej, co utrudnia wiązanie.
Adhezję na pierwszych etapach procesu formowania wtryskowego można wyjaśnić teorią adsorpcji i dyfuzji, a także siłami van der Waalsa działającymi na powierzchni walca.
Aby jednak prawidłowo obserwować te procesy, konieczne jest dokładne zbadanie właściwości fizycznych materiału. Co więcej, pełne zrozumienie właściwości adhezyjnych substancji jest niezbędne do optymalizacji procesu.
Prędkość wtrysku i temperatura cylindra mają silny wpływ na przyczepność międzyfazową. Oryginalna folia została przetestowana z obciążeniem 13 N i wydłużeniem 120-150 mm.
Wynikowe krzywe obciążenie-przemieszczenie pokazano na Rys. 9. Każda krzywa reprezentuje różne tryby awarii. W typie 1 folia nie będzie przylegać do podłoża, co spowoduje jej odklejenie.
Wpływ prędkości wtrysku na orientację
Prędkość wtrysku odgrywa kluczową rolę w orientacji molekularnej materiałów kompozytowych. Ponadto wpływa ona na wytrzymałość kompozytu, przyczepność i kurczliwość elementu.
Wyższe prędkości wtrysku skutkują wyższą temperaturą, krótszym czasem opóźnienia ciśnienia i mocniejszymi kompozytami. Ponadto wysokie prędkości wtrysku zmniejszają prawdopodobieństwo wystąpienia szczytów naprężeń i powstawania karbów.
Podczas procesu wtryskiwania tworzyw sztucznych materiał podlega pseudoplastycznemu profilowi laminarnemu. Powoduje to rozciąganie się łańcuchów podczas fazy napełniania formy, podczas gdy w rdzeniu pozostają one w konfiguracji spiralnej. Ta orientacja utrzymuje się przez cały proces.
Prędkość wtrysku może zostać zwiększona lub zmniejszona w celu uzyskania pożądanej orientacji. Polimery o dużej masie cząsteczkowej i polimery wzmocnione włóknami są szczególnie podatne na problemy z orientacją.
Prędkość wtrysku wpływa również na grubość obszaru rdzenia. Wyższa prędkość wtrysku skutkuje grubszą warstwą rdzenia (37%) niż w przypadku wtrysku z niską prędkością. Z drugiej strony, niska prędkość wtrysku skutkuje cieńszą warstwą rdzenia (21%) i niższą szybkością ścinania.
Wielu badaczy analizowało rozkład orientacji włókien w formowanych wtryskowo częściach SFRP. Niektórzy opracowali metody numeryczne przewidujące rozkład orientacji części SFRP na podstawie wiarygodnych wyników doświadczalnych. Może to być przydatne na etapie projektowania części.
Wpływ prędkości wtrysku na skurcz
Jeśli w procesie wtryskiwania problemem jest skurcz, należy zrozumieć zależność między prędkością wtrysku a skurczem. Im mniejsza prędkość wtrysku i temperatura stopionego tworzywa oraz im dłuższy czas wtrysku, tym większe prawdopodobieństwo skurczu części. W takim przypadku może być konieczne zwiększenie ciśnienia lub wydłużenie czasu wtrysku.
Współczynniki SN między skurczem po formowaniu a wypaczeniem są miarą interakcji tych dwóch czynników. Współczynniki SN między tymi dwoma czynnikami są obliczane przy użyciu równania 1. Tabela odpowiedzi średnich współczynników SN jest używana do określenia optymalnej kombinacji parametrów procesu. Optymalna kombinacja to taka, która wykazuje najwyższy współczynnik SN.
Co więcej, prędkość wtrysku wpływa również na grubość obszaru rdzenia. Przy wysokiej prędkości wtrysku względna grubość rdzenia jest większa niż w przypadku wtrysku z niską prędkością.
Wynika to z faktu, że cieńszy obszar rdzenia doświadcza wyższych prędkości ścinania. W rezultacie ma bardziej płaski profil prędkości i większą pseudoplastyczność. Krótko mówiąc, mniejsza wnęka ma cieńszy obszar rdzenia.
Zmiany skurczu są logarytmiczne zarówno w próbkach PP20, jak i PP80. Te linie trendu są reprezentowane przez równania linii trendu na rysunku 2.
Największy skurcz pierwotny występuje, gdy części polimerowe są przetwarzane przy wyższej temperaturze formy. Jest to niepożądane w praktyce przemysłowej, ale można ograniczyć ten efekt, dostosowując parametry procesu wtryskiwania. Na przykład wydłużenie fazy docisku może zmniejszyć skurcz pierwotny.
Potrzebujesz wyceny projektu formowania wtryskowego?Uzyskaj konkurencyjną wycenę, informacje zwrotne DFM i harmonogram produkcji od zespołu inżynierskiego ZetarMold.
Poproś o bezpłatną wycenę → Pełne omówienie znajdziesz w naszym Kompletnym przewodniku po wtryskiwaniu.
