26-1. árucsoport, Zsugorodás és vetemedés

Miért fordulnak elő?

A zsugorodás a fröccsöntési folyamat velejárója. A zsugorodás azért következik be, mert a
a polimer sűrűsége a feldolgozási hőmérséklettől a környezeti hőmérsékletig változik
(lásd a fajlagos térfogat (pvT-diagram)). A fröccsöntés során a zsugorodás változása mind globálisan, mind az alkatrész keresztmetszetében belső feszültségeket hoz létre. Ezek az úgynevezett maradó feszültségek (lásd maradó feszültség) a külsőleg alkalmazott feszültségekhez hasonló hatással hatnak az alkatrészre. Ha az öntés során keletkező maradó feszültségek magasak
eléggé ahhoz, hogy legyőzze az alkatrész szerkezeti integritását, az alkatrész kilökéskor megvetemedik.
a formából vagy repedésből külső üzemi terheléssel.

Zsugorodás

Az öntött műanyag alkatrészek zsugorodása a feldolgozási hőmérsékleten és a környezeti hőmérsékleten mérve akár 20 térfogatszázalék is lehet. A kristályos és a félkristályos anyagok különösen hajlamosak a termikus zsugorodásra; az amorf anyagok általában kevésbé zsugorodnak. Amikor a kristályos anyagokat átmeneti hőmérsékletük alá hűtjük, a molekulák rendezettebb módon rendeződnek el, és kristályosodnak. Másrészt az amorf anyagok mikroszerkezete nem változik a fázisváltással. Ez a különbség ahhoz vezet, hogy a kristályos és a félkristályos anyagok fajlagos térfogata ( ) között nagyobb a különbség az olvadékfázis és a szilárd (kristályos) fázis között. Ezt az alábbi 1. ábra szemlélteti. Szeretnénk rámutatni, hogy a hűtési sebesség is befolyásolja a kristályos és a félkristályos anyagok gyors lehűlésű pvT viselkedését.

1. ÁBRA. Az amorf és kristályos polimerek pvT-görbéi és a fajlagos térfogatváltozások a feldolgozási állapot (A pont) és a szobahőmérsékleten és légköri nyomáson mért állapot (B pont) között. Vegyük észre, hogy a fajlagos térfogat a nyomás növekedésével csökken.

Az alkatrészek túlzott zsugorodásának okai

Az elfogadható szintet meghaladó túlzott zsugorodást a következő tényezők okozhatják. A zsugorodás és több feldolgozási paraméter, valamint az alkatrészvastagság közötti összefüggést a 2. ábra szemléletesen ábrázolja.

- alacsony befecskendezési nyomás
- rövid csomagtartási idő vagy hűtési idő
- magas olvadási hőmérséklet
- magas penészhőmérséklet
- alacsony tartási nyomás.

Az alkatrészek zsugorodása által okozott problémák

A kompenzálatlan térfogatösszehúzódás vagy süllyedésnyomokhoz, vagy üregekhez vezet az öntvény belsejében. Az alkatrész zsugorodásának szabályozása fontos az alkatrész-, szerszám- és folyamattervezésben, különösen a szűk tűréseket igénylő alkalmazásokban. A zsugorodás, amely süllyedésnyomokhoz vagy üregekhez vezet, csökkenthető vagy kiküszöbölhető az üreg kitöltés utáni tömítésével. Az öntőforma tervezésénél is figyelembe kell venni a zsugorodást, hogy az alkatrész méretének megfeleljen. A C-MOLD által előre jelzett alkatrész zsugorodás hasznos iránymutatást nyújt a megfelelő szerszámtervezéshez.