A zsugorodás és a vetemedési problémák egyik okozója

A maradó feszültség a folyamat által kiváltott feszültség, amely az öntött alkatrészben megdermed. Ez lehet áramlás- vagy hőindukált. A maradó feszültségek hasonlóan hatnak az alkatrészre, mint a külsőleg alkalmazott feszültségek. Ha elég erősek ahhoz, hogy legyőzzék az alkatrész szerkezeti integritását, akkor az alkatrész külső üzemi terhelés hatására kilökéskor megvetemedik, vagy később megreped. A maradó feszültségek az alkatrész zsugorodásának és vetemedésének fő okai. Az üregkitöltés során a nyírófeszültséget csökkentő folyamatfeltételek és tervezési elemek segítenek az áramlás okozta maradó feszültségek csökkentésében. Hasonlóképpen, azok, amelyek elősegítik a megfelelő tömörítést és az egyenletes szerszámhűtést, csökkenteni fogják a hő okozta maradó feszültséget. A szálakkal töltött anyagok esetében azok a technológiai feltételek, amelyek elősegítik az egyenletes mechanikai tulajdonságok kialakulását, csökkentik a hő okozta maradó feszültséget. Kína penész szállító

Áramlás okozta maradó feszültség

A feszültség nélküli, hosszú láncú polimer molekulák az olvadékhőmérsékletnél magasabb hőmérsékleten (azaz olvadt állapotban) hajlamosak véletlenszerű tekercses egyensúlyi állapotba kerülni. A feldolgozás során a molekulák az áramlás irányába orientálódnak, ahogy a polimer nyíródik és megnyúlik. Ha a megszilárdulás azelőtt következik be, hogy a polimer molekulák teljesen ellazulnának az egyensúlyi állapotukba, a molekuláris orientáció rögzül a
öntött alkatrész. Ezt a fajta befagyott feszültséges állapotot gyakran nevezik áramlás okozta maradó feszültségnek. Az áramlás irányában megnyújtott molekuláris orientáció miatt anizotróp, nem egyenletes zsugorodást és mechanikai tulajdonságokat vezet be az áramlás irányával párhuzamos és arra merőleges irányokban.

Befagyasztott molekuláris orientáció

A nagy nyírófeszültség és a szerszámfal melletti nagy hűtési sebesség kombinációja miatt közvetlenül az alkatrész felülete alatt egy erősen orientált réteg fagyott meg. Ezt az 1. ábra szemlélteti. A nagy folyási maradó feszültségekkel (vagy befagyott orientációval) rendelkező alkatrész későbbi magas hőmérsékletnek való kitétele lehetővé teheti a feszültségek egy részének feloldását. Ez jellemzően az alkatrész zsugorodását és vetemedését eredményezi. A fagyott rétegek hőszigetelő hatása miatt a forró magban lévő polimerolvadék nagyobb mértékben képes relaxálni, ami alacsony molekuláris orientációs zónához vezet. Kína penész szállító

1. ÁBRA. A töltési és csomagolási fázisok során a befagyott molekuláris orientáció miatt kialakuló áramlási maradó feszültségek.
(1) Magas hűtési, nyírási és orientációs zóna (2) Alacsony hűtési, nyírási és orientációs zóna

Az áramlás okozta maradó feszültség csökkentése

Az olvadékban lévő nyírófeszültséget csökkentő technológiai feltételek csökkentik az áramlás okozta maradó feszültségek szintjét. Általában az áramlás okozta maradó feszültség egy nagyságrenddel kisebb, mint a hő okozta maradó feszültség. Kína penész szállító

• magasabb olvadási hőmérséklet
• magasabb penészfal-hőmérséklet
• hosszabb töltési idő (alacsonyabb olvadási sebesség)
• csökkentett tömítési nyomás
• rövidebb áramlási útvonal.

 Termikusan kiváltott maradó feszültség

A hőhatás okozta maradó feszültség a következő okok miatt lép fel:

• Az anyag zsugorodik, ahogy a hőmérséklet a folyamat beállításaitól a folyamat befejezésekor elért környezeti feltételekig csökken.
• Az anyagelemek különböző hő-mechanikai történéseket (pl. különböző hűtési sebességek és tömörítési nyomások) tapasztalnak, ahogy az anyag a szerszám falától a középpont felé haladva megszilárdul.
• A változó nyomás, hőmérséklet, molekuláris és szálorientáció változó sűrűséget és mechanikai tulajdonságokat eredményez.
• Bizonyos szerszámkorlátozások megakadályozzák, hogy a fröccsöntött alkatrész a sík irányokban zsugorodjon.

Példa a szabad oltásra

A fröccsöntés során bekövetkező anyagzsugorodás kényelmesen szemléltethető egy olyan példával, ahol egy egyenletes hőmérsékletű alkatrész hirtelen hideg szerszámfalak közé kerül. A korai hűtési szakaszokban, amikor a külső felületi rétegek lehűlnek és zsugorodni kezdenek, a forró magban lévő polimer nagy része még mindig olvadt és szabadon összehúzódhat. Azonban ahogy a belső mag lehűl, a helyi termikus összehúzódást a már merev külső rétegek korlátozzák. Ez egy tipikus feszültségeloszlási állapotot eredményez, ahol a magban lévő feszültséget a külső rétegek összenyomódása ellensúlyozza, amint azt az alábbi 2. ábra szemlélteti.

2. ÁBRA. A maradó hőfeszültségek kialakulása egy "szabadon olvadó" alkatrészben, ami az öntött alkatrészen keresztüli hűtés változása és az anyag reakciója a hőmérséklet-előzményekre.