Ubalansert kjøling

fra formveggen til midten kan forårsake termisk indusert restspenning. Videre kan det oppstå asymmetrisk varmeindusert restspenning hvis avkjølingshastigheten på de to overflatene er ubalansert. En slik ubalansert avkjøling vil resultere i et asymmetrisk strekk-kompresjonsmønster på tvers av delen, noe som forårsaker et bøyemoment som har en tendens til å føre til skjevhet i delen. Dette er illustrert i figur 3 nedenfor. Deler med ujevn tykkelse eller dårlig avkjølte områder er derfor utsatt for ubalansert avkjøling, og dermed for gjenværende termiske spenninger. For middels komplekse deler kompliseres den varmeinduserte restspenningsfordelingen ytterligere av ujevn veggtykkelse, formkjøling og begrensninger i formens frie sammentrekning.

FIGUR 3. Asymmetrisk termisk indusert restspenning forårsaket av ubalansert avkjøling over den støpte delens tykkelse introduserer skjevhet i delen

Variabel innfryst tetthet

Figuren nedenfor illustrerer variasjonen i innfryst tetthet forårsaket av pakkingstrykkets historie.

Temperaturprofil

Figuren til venstre viser temperaturprofilen på ett sted på delen. For illustrasjonens skyld er delen delt inn i åtte like store lag på tvers av delens tykkelse. Profilen viser temperaturen ved tidspunktet for størkning (avfrysing) for hvert lag (t1 til t8). Legg merke til at materialet begynner å størkne fra de ytre lagene, og at det frosne grensesnittet beveger seg innover med tiden.

Trykkspor

Figuren i midten viser et typisk trykkforløp som viser trykknivåene (P1 til P8) etter hvert som hvert lag størkner. Generelt øker trykket gradvis under fyllingen, og når et maksimum i den tidlige pakkingsfasen, før det begynner å avta på grunn av avkjøling og portfrysing. Følgelig størkner materialet i de ytre lagene og de midtre lagene når trykknivået er lavt, mens de mellomliggende lagene fryser under høyt pakkingstrykk.

Innfrosset spesifikt volum

Figuren til høyre viser det spesifikke volumet for lag 5 i et pvT-plott og de endelige nedfrosne spesifikke volumene for alle lagene, markert med de nummererte, heltrukne sirklene.

FIGUR 4. Faktorer som påvirker utviklingen av "innfrosset" spesifikt volum
Differensiell krymping

Gitt de innfrosne spesifikke volumene vil de ulike lagene krympe ulikt, i henhold til pvT-kurvene som styrer materialets krymping. Hvis hvert lag ble løsrevet fra de andre (som vist i figur 5), ville materialelementene i den venstre figuren nedenfor ha krympet på samme måte som de i den midterste figuren. I dette tilfellet har de mellomliggende lagene en tendens til å krympe mindre enn de andre på grunn av lavere innfrosset spesifikt volum (eller, tilsvarende, høyere innfrosset tetthet). I virkeligheten er alle lagene bundet sammen. Sluttresultatet blir derfor en skjev krympingsfordeling der de mellomliggende lagene blir komprimert, mens de ytre og midtre lagene blir strukket.