Răcire dezechilibrată

de la peretele matriței la centrul acesteia poate provoca tensiuni reziduale induse termic. În plus, pot apărea tensiuni reziduale asimetrice induse termic dacă rata de răcire a celor două suprafețe este dezechilibrată. O astfel de răcire dezechilibrată va duce la un model asimetric de tensiune-compresiune pe piesă, cauzând un moment de îndoire care tinde să provoace deformarea piesei. Acest lucru este ilustrat în figura 3 de mai jos. În consecință, piesele cu grosime neuniformă sau cu zone slab răcite sunt predispuse la răcire dezechilibrată și, astfel, la tensiuni termice reziduale. Pentru piesele moderat de complexe, distribuția tensiunilor reziduale induse termic este complicată și mai mult de grosimea neuniformă a pereților, de răcirea matriței și de constrângerile matriței la contracția liberă.

FIGURA 3. Tensiunea reziduală asimetrică indusă termic cauzată de răcirea neechilibrată pe toată grosimea piesei turnate introduce deformarea piesei

Densități variabile înghețate

Figura de mai jos ilustrează variația densităților înghețate cauzată de istoricul presiunii de ambalare.

Profilul temperaturii

Figura din stânga prezintă profilul temperaturii într-un singur loc al piesei. În scopul ilustrării, piesa este împărțită în opt straturi egale pe toată grosimea piesei. Profilul arată temperatura la momentul solidificării (înghețării) pentru fiecare strat (de la t1 la t8). Observați că materialul începe să se solidifice din straturile exterioare, iar interfața înghețată se deplasează în timp spre interior.

Urmărirea presiunii

Figura centrală prezintă o evoluție tipică a presiunii, indicând nivelurile de presiune (de la P1 la P8) pe măsură ce fiecare strat se solidifică. În general, presiunea crește treptat în timpul umplerii, atingând un maxim în stadiul inițial de umplere, iar apoi începe să scadă din cauza răcirii și a înghețării porții. În consecință, materialul din straturile exterioare și din straturile centrale se solidifică atunci când nivelul presiunii este scăzut, în timp ce straturile intermediare îngheață la o presiune de umplere ridicată.

Volumul specific înghețat

Figura din dreapta prezintă traseul volumului specific pentru stratul 5 pe un grafic pvT și volumele specifice finale înghețate pentru toate straturile, marcate de cercurile solide numerotate.

FIGURA 4. Factori care influențează dezvoltarea volumului specific "înghețat"
Retracție diferențială

Având în vedere volumele specifice înghețate, diferitele straturi se vor contracta diferit, în conformitate cu curbele pvT care guvernează comportamentul de contracție al materialului. Ipotetic, dacă fiecare strat ar fi detașat de celelalte (așa cum se arată în figura 5), atunci elementele materiale din figura din stânga de mai jos s-ar fi contractat ca cele din figura din centru. În acest caz, straturile intermediare tind să se micșoreze mai puțin decât celelalte din cauza volumului specific înghețat mai mic (sau, echivalent, a densității înghețate mai mari). În realitate, toate straturile sunt legate între ele. Prin urmare, rezultatul final va fi o distribuție compromisă a contracției, straturile intermediare fiind comprimate, iar straturile exterioare și centrale fiind întinse.