A velocidade de injeção é um fator crítico na criação de um produto plástico. Pode afetar a aderência, a orientação e o encolhimento de um produto acabado.
Este artigo aborda os factores que influenciam a velocidade. Também discutiremos as vantagens e desvantagens das diferentes velocidades de injeção. Dependendo do tipo de produto, a velocidade de injeção pode fazer uma grande diferença.
Influência da velocidade de injeção na adesão
A velocidade de injeção afecta o grau de orientação e adesão entre dois materiais. Também determina o grau de contração e a resistência do compósito.
Velocidades de injeção mais elevadas conduzem a um maior aquecimento por cisalhamento e a tempos de atraso de pressão mais curtos. Além disso, velocidades de injeção mais elevadas conduzem a uma maior orientação molecular, o que dificulta a ligação.
A adesão nas primeiras fases de moldagem por injeção pode ser explicado pela teoria da adsorção e difusão, bem como pelas forças de van der Waals na superfície do rolo.
No entanto, para observar estes processos corretamente, é necessário um estudo aprofundado das propriedades físicas do material. Além disso, é necessária uma compreensão completa das propriedades de adesão de uma substância para otimizar o processo.
A velocidade de injeção e a temperatura do cilindro têm um forte impacto na adesão interfacial. A película original foi testada com 13 N de carga e 120-150 mm de alongamento.
As curvas carga-deslocamento resultantes são apresentadas na Fig. 9. Cada curva representa diferentes modos de falha. No Tipo 1, a película não adere ao substrato, resultando em descolamento.
Influência da velocidade de injeção na orientação
A velocidade de injeção desempenha um papel fundamental na orientação molecular dos materiais compósitos. Além disso, influencia a resistência do compósito, a adesão e a contração do componente.
Velocidades de injeção mais elevadas resultam em temperaturas mais elevadas, tempos de atraso de pressão mais curtos e compósitos mais fortes. Além disso, as velocidades de injeção elevadas diminuem a probabilidade de picos de tensão e de formação de entalhes.
Durante o moldagem por injeção No processo de moldagem, o material passa por um perfil laminar pseudoplástico. Isto resulta em cadeias que são esticadas durante a fase de enchimento do molde, enquanto permanecem numa configuração de bobina no núcleo. Esta orientação mantém-se durante todo o processo.
A velocidade de injeção pode ser aumentada ou diminuída para obter a orientação desejada. Os polímeros de elevado peso molecular e os polímeros reforçados com fibras são especialmente vulneráveis a problemas de orientação.
A velocidade de injeção também afecta a espessura da região do núcleo. Uma velocidade de injeção mais elevada resulta numa camada de núcleo mais espessa (37%) do que a de uma injeção a baixa velocidade. Por outro lado, uma velocidade de injeção de baixa velocidade resulta numa camada de núcleo mais fina (21%) e numa taxa de cisalhamento mais baixa.
Numerosos investigadores examinaram a distribuição da orientação das fibras de moldado por injeção Peças de SFRP. Alguns desenvolveram métodos numéricos para prever a distribuição da orientação das peças de SFRP com base em resultados experimentais fiáveis. Isto pode ser útil na fase de conceção das peças.
Influência da velocidade de injeção no encolhimento
Se o encolhimento for uma preocupação na sua moldagem por injeção No processo de injeção, deve compreender a relação entre a velocidade de injeção e o encolhimento. Quanto mais baixa for a velocidade de injeção, mais baixa será a temperatura de fusão e mais lento será o tempo de injeção, maior será a probabilidade de a peça encolher. Se a contração for um problema, poderá ser necessário aumentar a pressão de injeção ou prolongar o tempo de injeção.
Os rácios SN entre a retração pós-moldagem e o empeno são uma medida de como estes dois factores interagem. Os rácios SN entre os dois factores são calculados utilizando a Eq. 1. A tabela de resposta dos rácios SN médios é utilizada para determinar a combinação óptima dos parâmetros do processo. A combinação óptima é aquela que apresenta o rácio SN mais elevado.
Além disso, a velocidade de injeção também afecta a espessura da região do núcleo. A uma velocidade de injeção elevada, a espessura relativa do núcleo é maior do que nas injecções a baixa velocidade.
Isto deve-se ao facto de uma região mais fina do núcleo registar taxas de cisalhamento mais elevadas. Como resultado, tem um perfil de velocidade mais plano e uma maior pseudoplasticidade. Em suma, uma cavidade mais pequena tem uma região do núcleo mais fina.
As alterações de contração são logarítmicas nas amostras PP20 e PP80. Estas linhas de tendência são representadas pelas equações de linhas de tendência na Figura 2.
A retração primária mais elevada ocorre quando as peças poliméricas são processadas a temperaturas de molde mais elevadas. Isto não é desejável na prática industrial, mas é possível reduzi-lo ajustando moldagem por injeção parâmetros do processo. Por exemplo, o prolongamento da fase de espera pode reduzir a contração primária.