Kapittel 26-1, Krymping og skjevhet

Hvorfor oppstår de?

Krymping er en naturlig del av sprøytestøpeprosessen. Krymping oppstår fordi
polymerens tetthet varierer fra prosesseringstemperaturen til omgivelsestemperaturen
(se Spesifikt volum (pvT-diagram)). Under sprøytestøping skaper variasjonen i krymping både globalt og gjennom tverrsnittet av en del indre spenninger. Disse såkalte restspenningene (se Restspenninger) virker på en del på samme måte som ytre påførte spenninger. Hvis restspenningene som oppstår under støpingen, er høye
nok til å overvinne den strukturelle integriteten til delen, vil delen fordreie seg ved utstøting
fra formen eller sprekker med ekstern servicebelastning.

Krymping

Krympingen av støpte plastdeler kan være så mye som 20 volumprosent, målt ved prosesseringstemperaturen og omgivelsestemperaturen. Krystallinske og halvkrystallinske materialer er spesielt utsatt for termisk krymping, mens amorfe materialer har en tendens til å krympe mindre. Når krystallinske materialer kjøles ned til under overgangstemperaturen, ordner molekylene seg på en mer ordnet måte og danner krystallitter. Mikrostrukturen i amorfe materialer endrer seg derimot ikke i takt med faseendringen. Denne forskjellen fører til at krystallinske og halvkrystallinske materialer har en større forskjell i spesifikt volum ( ) mellom smeltefasen og den faste (krystallinske) fasen. Dette er illustrert i figur 1 nedenfor. Vi vil gjerne påpeke at avkjølingshastigheten også påvirker den hurtigkjølende pvT-oppførselen til krystallinske og halvkrystallinske materialer.

FIGUR 1. pvT-kurvene for amorfe og krystallinske polymerer og den spesifikke volumvariasjonen mellom prosesstilstanden (punkt A) og tilstanden ved romtemperatur og atmosfærisk trykk (punkt B). Legg merke til at det spesifikke volumet synker når trykket øker.

Årsaker til overdreven krymping av deler

For stor krymping, utover det akseptable nivået, kan skyldes følgende faktorer. Forholdet mellom krymping og flere prosessparametere og godstykkelse er skjematisk fremstilt i figur 2.

- lavt innsprøytningstrykk
- kort holdetid eller nedkjølingstid for pakken
- høy smeltetemperatur
- høy formtemperatur
- lavt holdetrykk.

Problemer forårsaket av krymping av deler

Ukompensert volumetrisk sammentrekning fører til enten synkemerker eller hulrom i støpeformens indre. Det er viktig å kontrollere krymping av deler, støpeformer og prosesser, spesielt i bruksområder som krever trange toleranser. Krymping som fører til synkemerker eller hulrom, kan reduseres eller elimineres ved å pakke hulrommet etter fylling. I tillegg bør det tas hensyn til krymping i formutformingen for å tilpasse seg emnets dimensjon. Krymping av deler som forutsies av C-MOLD, gir en nyttig retningslinje for riktig formdesign.