Büzülme ve çarpılma sorunlarında bir suçlu

Artık gerilme, kalıplanmış bir parçada donmuş halde bulunan, proses kaynaklı bir gerilmedir. Akış kaynaklı ya da termal kaynaklı olabilir. Artık gerilmeler bir parçayı harici olarak uygulanan gerilmelere benzer şekilde etkiler. Parçanın yapısal bütünlüğünün üstesinden gelecek kadar güçlüyse, harici servis yükü uygulandığında parça fırlatıldığında eğrilecek veya daha sonra çatlayacaktır. Artık gerilmeler parça büzülmesinin ve çarpılmasının ana nedenidir. Boşluk doldurma sırasında kayma gerilimini azaltan proses koşulları ve tasarım unsurları, akış kaynaklı artık gerilimin azaltılmasına yardımcı olacaktır. Aynı şekilde, yeterli paketleme ve düzgün kalıp soğutmasını teşvik edenler termal kaynaklı artık gerilimi azaltacaktır. Elyaf dolgulu malzemeler için, tek tip mekanik özellikleri destekleyen proses koşulları termal kaynaklı artık gerilimi azaltacaktır. Çin kalıp tedarikçisi

Akış kaynaklı artık gerilme

Gerilmemiş, uzun zincirli polimer molekülleri, eriyik sıcaklığından daha yüksek sıcaklıklarda (yani erimiş halde) rastgele sarmal bir denge durumuna uyma eğilimindedir. İşleme sırasında polimer kesilip uzarken moleküller akış yönünde yönlenir. Polimer molekülleri denge durumuna tam olarak gevşemeden katılaşma meydana gelirse, moleküler yönelim polimerin içinde kilitlenir.
kalıplanmış parça. Bu tür donmuş gerilme durumu genellikle akış kaynaklı artık gerilme olarak adlandırılır. Akış yönündeki gerilmiş moleküler oryantasyon nedeniyle, akış yönüne paralel ve dik yönlerde anizotropik, tekdüze olmayan büzülme ve mekanik özellikler ortaya çıkarır.

Dondurulmuş moleküler yönelim

Yüksek kayma gerilimi ve kalıp duvarına bitişik yüksek soğutma hızı kombinasyonu nedeniyle, parça yüzeyinin hemen altında donmuş yüksek oranda yönlendirilmiş bir katman vardır. Bu durum Şekil 1'de gösterilmektedir. Yüksek kalıntı akış gerilmelerine (veya donmuş oryantasyona) sahip bir parçanın daha sonra yüksek sıcaklığa maruz kalması, gerilmelerin bir kısmının hafiflemesine izin verebilir. Bu durum tipik olarak parçada büzülme ve çarpılma ile sonuçlanır. Donmuş katmanların termal yalıtım etkisi nedeniyle, sıcak çekirdekteki polimer eriyiği daha yüksek derecede gevşeyebilir ve bu da düşük moleküler oryantasyon bölgesine yol açar. Çin kalıp tedarikçisi

 

 

ŞEKİL 1. Doldurma ve paketleme aşamaları sırasında donmuş moleküler oryantasyon nedeniyle artık akış gerilmelerinin gelişimi.
(1) Yüksek soğutma, kesme ve yönlendirme bölgesi (2) Düşük soğutma, kesme ve yönlendirme bölgesi

Akış kaynaklı artık gerilmenin azaltılması

Eriyikteki kayma gerilimini azaltan proses koşulları, akış kaynaklı kalıntı gerilim seviyesini azaltacaktır. Genel olarak, akış kaynaklı kalıntı gerilme, termal kaynaklı kalıntı gerilmeden bir büyüklük sırası daha küçüktür. Çin kalıp tedarikçisi

• daha yüksek erime sıcaklığı
• daha yüksek kalıp duvarı sıcaklığı
• daha uzun dolum süresi (daha düşük erime hızı)
• azalmış paketleme basıncı
• daha kısa akış yolu.

 Termal kaynaklı artık stres

Termal kaynaklı artık gerilme aşağıdaki nedenlerden dolayı meydana gelir:

• Sıcaklık, işlem ayarlarından işlem tamamlandığında ulaşılan ortam koşullarına düştükçe malzeme küçülür.
• Malzeme kalıp duvarından merkeze doğru katılaşırken, malzeme elemanları farklı termal-mekanik geçmişlere (örneğin, farklı soğutma hızları ve paketleme basınçları) maruz kalır.
• Değişen basınç, sıcaklık, moleküler ve elyaf oryantasyonu değişken yoğunluk ve mekanik özelliklere neden olur.
• Bazı kalıp kısıtlamaları, kalıplanan parçanın düzlemsel yönlerde küçülmesini engeller.

Serbest su verme örneği

Enjeksiyon kalıplama sırasında malzeme büzülmesi, tek tip sıcaklıktaki bir parçanın aniden soğuk kalıp duvarları ile sıkıştırıldığı serbest su verme örneği ile uygun bir şekilde gösterilebilir. Erken soğutma aşamalarında, dış yüzey katmanları soğuyup büzülmeye başladığında, sıcak çekirdekteki polimerin büyük kısmı hala erimiş durumdadır ve büzülmekte serbesttir. Bununla birlikte, iç çekirdek soğudukça, yerel termal büzülme zaten sert olan dış katmanlar tarafından kısıtlanır. Bu durum, aşağıdaki Şekil 2'de gösterildiği gibi, çekirdekte gerilimin dış katmanlarda sıkıştırma ile dengelendiği tipik bir gerilim dağılımı durumu ile sonuçlanır.

ŞEKİL 2. Kalıplanmış parça boyunca soğumadaki değişimler ve malzemenin sıcaklık geçmişine tepkisi nedeniyle "serbest su verme" parçasında artık termal gerilimin gelişimi.