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

Krympningen av gjutna plastdelar kan vara så mycket som 20 volymprocent, mätt vid bearbetningstemperaturen och den omgivande temperaturen. Kristallina och halvkristallina material är särskilt utsatta för termisk krympning, medan amorfa material tenderar att krympa mindre. När kristallina material kyls under sin övergångstemperatur ordnar sig molekylerna på ett mer ordnat sätt och bildar kristalliter. Å andra sidan förändras inte mikrostrukturen hos amorfa material i och med fasförändringen. Denna skillnad leder till att kristallina och semikristallina material har en större skillnad i specifik volym ( ) mellan smältfasen och den fasta (kristallina) fasen. Detta illustreras i figur 1 nedan. Vi vill påpeka att kylhastigheten också påverkar det snabbkylande pvT-beteendet hos kristallina och semikristallina material.

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.

- lågt insprutningstryck
- kort förvaringstid eller kyltid för förpackningen
- hög smälttemperatur
- hög formtemperatur
- lågt hålltryck.

Problem orsakade av krympning av delar

Okompenserad volymetrisk krympning leder till antingen sjunkmärken eller hålrum i gjutformens inre. Att kontrollera delens krympning är viktigt vid utformningen av delar, formar och processer, särskilt i applikationer som kräver snäva toleranser. Krympning som leder till försänkningar eller hålrum kan minskas eller elimineras genom att packa hålrummet efter fyllning. Formkonstruktionen bör också ta hänsyn till krympning för att överensstämma med detaljens dimension. Den krympning som C-MOLD förutspår ger en användbar riktlinje för korrekt formkonstruktion.