25-3. árucsoport, Maradó feszültség, porcelán fröccsöntőforma

5. ÁBRA. Változó maradó feszültségek keletkeznek, és az alkatrész deformálódik, mivel a különböző fagyasztott fajlagos térfogatú rétegek kölcsönhatásba lépnek egymással.

Folyamat által kiváltott vs. üregben lévő maradó feszültségek

A folyamat által kiváltott maradó feszültség adatok sokkal hasznosabbak, mint az üregben lévő maradó feszültség adatok az öntés szimulációjához. Az alábbiakban a két fogalom meghatározása következik, valamint egy példa, amely szemlélteti a köztük lévő különbséget.

Folyamat okozta maradó feszültség

Az alkatrész kilökése után a szerszámüregben lévő korlátok felszabadulnak, és az alkatrész szabadon zsugorodhat és deformálódhat. Miután egyensúlyi állapotba kerül, az alkatrészben maradó feszültséget a folyamat által kiváltott maradó feszültségnek vagy egyszerűen maradó feszültségnek nevezzük. A folyamat által kiváltott maradó feszültség lehet áramlás vagy hő által kiváltott, az utóbbi a domináns összetevő.

Üregben lévő maradó feszültség

Míg az alkatrész még mindig a szerszámüregben van, a megszilárdulás során felhalmozódó belső feszültséget üregbeli maradó feszültségnek nevezzük. Ez az üregben lévő maradó feszültség az az erő, amely a fröccsöntés utáni alkatrész zsugorodását és vetemedését okozza.

Példa

A differenciális zsugorodás miatti vetemedés miatt fellépő zsugorodás eloszlása a kilökődött alkatrész hő által kiváltott maradó feszültség profiljához vezet, amint azt az alábbi bal alsó ábra mutatja. A bal felső ábrán látható feszültségprofil az üregben lévő maradó feszültség, amelyben a fröccsöntött alkatrész a kilökés előtt a szerszámban marad. Amint az alkatrész kilökődik, és a szerszámból a kényszerítő erő felszabadul, az alkatrész zsugorodik és megvetemedik, hogy feloldja a beépített maradó feszültséget (általában húzófeszültséget, mint az ábrán), és elérje az egyensúlyi állapotot. Az egyensúlyi állapot azt jelenti, hogy az alkatrészre nem hat külső erő, és az alkatrész keresztmetszetére ható húzó- és nyomófeszültségeknek egyensúlyban kell lenniük egymással. A jobb oldali ábrák annak az esetnek felelnek meg, amikor a hűtés nem egyenletes az alkatrész vastagságában, és ezáltal aszimmetrikus maradó feszültségeloszlást okoz.

6. ÁBRA. Üregben lévő maradó feszültség profil (fent) vs. folyamat által kiváltott maradó feszültség profil és az alkatrész alakja kilökés után (lent).

A termikusan kiváltott maradó feszültség csökkentése

A megfelelő tömörödéshez és egyenletesebb öntőforma-fal-hőmérséklethez vezető körülmények csökkentik a hőhatás okozta maradó feszültségeket. Ezek közé tartoznak:
- Megfelelő tömítési nyomás és időtartam
- Az alkatrész minden felületének egyenletes hűtése
- Egységes falszakasz vastagság