Kapitel 26-1,Krympning och skevhet

Varför uppstår de?

Krympning är en naturlig del av formsprutningsprocessen. Krympning uppstår eftersom
polymerens densitet varierar från bearbetningstemperaturen till den omgivande temperaturen
(se Specifik volym (pvT-diagram)). Vid formsprutning skapar variationen i krympning både globalt och genom en detaljs tvärsnitt inre spänningar. Dessa s.k. restspänningar (se Restspänning) påverkar detaljen på samma sätt som yttre påkänningar. Om de restspänningar som induceras under gjutningen är höga
tillräckligt för att övervinna detaljens strukturella integritet, kommer detaljen att skeva vid utskjutning
från gjutformen eller spricka med extern servicebelastning.

Krympning

The shrinkage of molded plastic parts can be as much as 20 percent by volume, when measured at the processing temperature and the ambient temperature. Crystalline and semi-crystalline materials are particularly prone to thermal shrinkage; amorphous materials tend to shrink less. When crystalline materials are cooled below their transition temperature, the molecules arrange themselves in a more orderly way, forming crystallites. On the other hand, the microstructure of amorphous materials does not change with the phase change. This difference leads to crystalline and semi-crystalline materials having a greater difference in specific volume ( ) between their melt phase and solid (crystalline) phase. This is illustrated in Figure 1 below. We’d like to point out that the cooling rate also affects the fast-cooling pvT behavior of crystalline and semi-crystalline materials.

BILD 1. PvT-kurvorna för amorfa och kristallina polymerer och den specifika volymvariationen mellan bearbetningstillståndet (punkt A) och tillståndet vid rumstemperatur och atmosfärstryck (punkt B). Observera att den specifika volymen minskar när trycket ökar.

Orsaker till överdriven krympning av delar

Överdriven krympning, utöver den acceptabla nivån, kan orsakas av följande faktorer. Förhållandet mellan krympning och flera bearbetningsparametrar och detaljtjocklek visas schematiskt i figur 2.

– low injection pressure
– short pack-hold time or cooling time
– high melt temperature
– high mold temperature
– low holding pressure.

Problem orsakade av krympning av delar

Uncompensated volumetric contraction leads to either sink marks or voids in the molding interior. Controlling part shrinkage is important in part, mold, and process designs, particularly in applications requiring tight tolerances. Shrinkage that leads to sink marks or voids can be reduced or eliminated by packing the cavity after filling. Also, the mold design should take shrinkage into account in order to conform to the part dimension. Part shrinkage predicted by C-MOLD offers a useful guideline for proper mold design.