Экструзійная машына

Ці ведаеце вы ўсе фактары, якія ствараюць і ўплываюць на ўнутраныя напружанні ў вырабах, атрыманых метадам ліцця пад ціскам?

1. узнікненне ўнутранага напружання
У вырабах, атрыманых метадам ліцця пад ціскам, лакальны напружаны стан у кожным месцы адрозніваецца, і ступень дэфармацыі вырабаў будзе вызначацца размеркаваннем напружанняў. Пры астуджэнні вырабу, калі існуе градыент тэмпературы, узнікне такое напружанне, таму яго таксама называюць «напружаннем пры ліцці».
Давайце разгледзім уступмашына экструзіі.

Існуе два тыпы ўнутраных напружанняў для вырабаў, атрыманых ліццём пад ціскам: адзін — гэта напружанне ліцця, а другі — тэмпературнае напружанне. Калі расплава паступае ў форму пры больш нізкай тэмпературы, расплава каля сценкі паражніны хутка астуджаецца і застывае, так што сегменты малекулярнага ланцуга «замярзаюць». З-за дрэннай цеплаправоднасці зацвярдзелага палімернага пласта ствараецца вялікі градыент тэмпературы ў напрамку таўшчыні выраба. Сэрца выраба застывае вельмі павольна, таму, калі засаўка зачынена, блок расплаву ў цэнтры выраба яшчэ не застыў, і ліццёвая машына не можа кампенсаваць ўсаджванне пры астуджэнні.

Такім чынам, унутранае ўсаджванне вырабу адбываецца ў процілеглым кірунку да дзеяння цвёрдага пласта скуры; стрыжань знаходзіцца ў статычным расцяжэнні, а павярхоўны пласт — у статычным сціску.

Калі расплава запаўняе форму і цячэ, акрамя эфекту сціскання аб'ёму, выкліканага напружаннем, існуюць таксама напружанні, выкліканыя эфектам пашырэння катла і выхаду з затвора; першы эфект выклікае напружанні, звязаныя з кірункам патоку расплавы, другі з-за эфекту пашырэння выхаду выклікае напружанні ў кірунку, перпендыкулярным патоку.

2. Працэсныя фактары, якія ўплываюць на стрэс

(1) пад уздзеяннем напружання ва ўмовах хуткага астуджэння арыентацыя прывядзе да ўтварэння ўнутранага напружання ў палімеры. З-за высокай глейкасці расплаву палімера ўнутранае напружанне не можа хутка зняцца, што ўплывае на фізічныя ўласцівасці і стабільнасць памераў прадукту.

Уплыў розных параметраў на арыентацыйныя напружанні.

Тэмпература плаўлення, высокая тэмпература плаўлення, нізкая глейкасць, ніжэйшае напружанне зруху і паніжаная арыентацыя; з іншага боку, высокая тэмпература плаўлення паскорыць рэлаксацыю напружанняў і паспрыяе здольнасці ўзмацняць неарыентацыю.

Аднак, калі не змяняць ціск ліццёвай машыны, ціск у форме павялічыцца, і моцны эфект зруху прывядзе да павелічэння арыентацыйнага напружання.

Павелічэнне часу вытрымкі да закрыцця сопла прывядзе да павелічэння арыентацыйнага напружання.

Павелічэнне ціску ўпырску або ціску ўтрымання павялічыць арыентацыйнае напружанне.

Высокая тэмпература формы забяспечвае павольнае астыванне прадукту і дзейнічае як сродак для ўтрымання арыентацыі.

Каб паменшыць арыентацыйнае напружанне, павялічце таўшчыню вырабу, бо вырабы з таўстасценнем астываюць павольна, глейкасць павялічваецца павольна, працэс рэлаксацыі напружанняў займае шмат часу, таму арыентацыйнае напружанне невялікае.

(2) Уплыў тэмпературнага стрэсу

Як ужо згадвалася вышэй, з-за градыенту тэмператур паміж расплавам і сценкай пры запаўненні формы, вонкавы пласт расплаву, які застывае першым, павінен дапамагчы спыніць ўсаджванне ўнутранага пласта расплаву, які застывае пазней, што прыводзіць да сціскальнага напружання (напружання ўсаджвання) у вонкавым пласце і расцяжнога напружання (арыентацыйнага напружання) ва ўнутраным пласце.

Калі форму запоўніць, а затым утрымліваць пад ціскам на працягу больш доўгага часу, расплав палімера дадаецца ў поласць формы, павялічваючы ціск у поласці, што змяняе ўнутраныя напружанні з-за нераўнамернасці тэмператур. Аднак, калі час вытрымкі кароткі, а ціск у поласці нізкі, выраб застанецца ў тым жа стане напружання, што і пры астуджэнні.

Калі ціск у форме недастатковае ў пачатку працэсу астуджэння, вонкавы пласт вырабу будзе сціскацца з-за зацвярдзення і ўтвараць паглыбленне; калі ціск у форме недастатковае на пазнейшым этапе, калі выраб утварае халодны цвёрды пласт, унутраны пласт вырабу будзе аддзяляцца з-за сціскання або ўтвараць паглыбленне; калі ціск у форме падтрымліваецца да закрыцця засаўкі, гэта дапаможа павялічыць шчыльнасць вырабу і ліквідаваць напружанне тэмпературы астуджэння, але вялікая канцэнтрацыя напружання будзе ўтварацца паблізу засаўкі.

Такім чынам, здаецца, што чым большы ціск у форме, тым даўжэйшы час вытрымкі, што дапаможа знізіць напружанне ўсаджвання, якое ўзнікае з-за тэмпературы, і наадварот павялічыць напружанне сціску.

3. Сувязь паміж унутраным напружаннем і якасцю прадукцыі

Наяўнасць унутраных напружанняў у вырабе сур'ёзна паўплывае на механічныя ўласцівасці і эксплуатацыйныя характарыстыкі вырабу; з-за наяўнасці і нераўнамернага размеркавання ўнутраных напружанняў выраб будзе трэскацца ў працэсе выкарыстання. Пры выкарыстанні ніжэй за тэмпературу шклавання часта ўзнікае няправільная дэфармацыя або дэфармацыя, што таксама можа прывесці да таго, што паверхня вырабу стане «белай» і каламутнай, а аптычныя ўласцівасці пагоршацца.

Зніжэнне тэмпературы на варотах і павелічэнне часу астуджэння дапамогуць палепшыць нераўнамернасць напружання ў вырабе і зробяць механічныя ўласцівасці вырабу аднастайнымі.

Як для крышталічных, так і для некрышталічных палімераў трываласць на расцяжэнне анізатропная. Для некрышталічных палімераў трываласць на расцяжэнне змяняецца ў залежнасці ад размяшчэння вароты; калі варота знаходзіцца ў тым жа кірунку, што і запаўненне формы, трываласць на расцяжэнне памяншаецца з павышэннем тэмпературы расплаву; калі варота перпендыкулярная кірунку запаўнення формы, трываласць на расцяжэнне павялічваецца з павышэннем тэмпературы расплаву.

Павелічэнне тэмпературы расплаву прыводзіць да павелічэння неарыентацыі і зніжэння трываласці на расцяжэнне з-за памяншэння арыентацыі. Арыентацыя затвора ўплывае на арыентацыю, уплываючы на ​​кірунак патоку, і паколькі аморфныя палімеры больш анізатропныя, чым крышталічныя палімеры, трываласць на расцяжэнне ў кірунку, перпендыкулярным патоку, большая для першых, чым для другіх. Нізкатэмпературнае ўпырскванне мае большую механічную анізатрапію, чым высокатэмпературнае ўпырскванне, напрыклад, суадносіны трываласці ў вертыкальным кірунку да кірунку патоку складае 1.7 пры высокіх тэмпературах упырсквання і 2 пры нізкіх тэмпературах упырсквання.

Здаецца, што павышэнне тэмпературы плаўлення, як для крышталічных, так і для некрышталічных палімераў, прыводзіць да зніжэння трываласці на расцяжэнне, але па іншым механізме; першае звязана са зніжэннем эфекту арыентацыі.