Bölüm 26-1, Büzülme ve çarpılma

Neden ortaya çıkarlar?

Büzülme, enjeksiyon kalıplama sürecinin doğasında vardır. Büzülme meydana gelir çünkü
Polimerin yoğunluğu işleme sıcaklığından ortam sıcaklığına kadar değişir
(bkz. Özgül hacim (pvT diyagramı)). Enjeksiyon kalıplama sırasında, büzülmenin hem küresel olarak hem de bir parçanın enine kesiti boyunca değişmesi iç gerilimler yaratır. Artık gerilme olarak adlandırılan bu gerilmeler (bkz. Artık gerilme) parça üzerinde harici olarak uygulanan gerilmelere benzer etkiler yaratır. Kalıplama sırasında oluşan artık gerilmeler yüksekse
parçanın yapısal bütünlüğünün üstesinden gelmeye yetecek kadar büyükse, parça fırlatıldığında eğrilecektir
kalıptan veya harici servis yükü ile çatlaktan.

Küçülme

Kalıplanmış plastik parçaların büzülmesi, işleme sıcaklığında ve ortam sıcaklığında ölçüldüğünde hacimce yüzde 20'ye kadar çıkabilir. Kristal ve yarı kristal malzemeler özellikle termal büzülmeye yatkındır; amorf malzemeler daha az büzülme eğilimindedir. Kristal malzemeler geçiş sıcaklıklarının altına soğutulduğunda, moleküller kendilerini daha düzenli bir şekilde düzenleyerek kristalitler oluşturur. Öte yandan, amorf malzemelerin mikroyapısı faz değişimi ile değişmez. Bu fark, kristal ve yarı-kristal malzemelerin eriyik fazları ile katı (kristal) fazları arasında daha büyük bir özgül hacim farkına ( ) sahip olmalarına yol açar. Bu durum aşağıdaki Şekil 1'de gösterilmektedir. Soğutma hızının da kristal ve yarı-kristal malzemelerin hızlı soğuyan pvT davranışını etkilediğini belirtmek isteriz.

ŞEKİL 1. Amorf ve kristal polimerler için pvT eğrileri ve işleme durumu (A noktası) ile oda sıcaklığı ve atmosferik basınçtaki durum (B noktası) arasındaki özgül hacim değişimi. Basınç arttıkça özgül hacmin azaldığına dikkat edin.

Aşırı parça büzülmesinin nedenleri

Kabul edilebilir seviyenin ötesindeki aşırı büzülme aşağıdaki faktörlerden kaynaklanabilir. Büzülmenin çeşitli işleme parametreleri ve parça kalınlığı ile ilişkisi Şekil 2'de şematik olarak gösterilmiştir.

- düşük enjeksiyon basıncı
- kısa paket bekletme süresi veya soğutma süresi
- yüksek erime sıcaklığı
- yüksek kalıp sıcaklığı
- düşük tutma basıncı.

Parça büzülmesinden kaynaklanan sorunlar

Telafi edilmeyen hacimsel büzülme, kalıplama iç kısmında çökme izlerine veya boşluklara yol açar. Parça büzülmesini kontrol etmek parça, kalıp ve proses tasarımlarında, özellikle de sıkı toleranslar gerektiren uygulamalarda önemlidir. Çökme izlerine veya boşluklara yol açan büzülme, dolumdan sonra boşluğun paketlenmesiyle azaltılabilir veya ortadan kaldırılabilir. Ayrıca, kalıp tasarımı, parça boyutuna uymak için büzülmeyi hesaba katmalıdır. C-MOLD tarafından tahmin edilen parça büzülmesi, uygun kalıp tasarımı için yararlı bir kılavuz sunar.