Analisi dello stress residuo nei prodotti realizzati con stampaggio ad iniezione

La generazione di stress interno nei prodotti realizzati con stampaggio ad iniezione

Nei prodotti realizzati con stampaggio a iniezione, lo stato di stress locale è diverso In varie parti e il grado di deformazione del prodotto dipende dalla distribuzione dello stress. Se c' è un gradiente di temperatura durante il raffreddamento, questo tipo di stress si verifica, quindi questo tipo di stress è anche chiamato "formare lo stress".

Lo stress interno dei prodotti realizzati con lo stampaggio ad iniezione include due tipi: uno sta formando stress e l'altro è lo stress della temperatura.

Quando il fuso entra in uno stampo più fresco, il fuso vicino alla parete della cavità dello stampo solidifica rapidamente e congela il segmento della catena molecolare. A causa della scarsa conduttività termica dello strato polimerico solidificato, si forma un gradiente di temperatura più grande nella direzione dello spessore del prodotto. Il centro del prodotto si solidifica abbastanza lentamente, in modo che quando il cancello è chiuso, l'unità di fusione al centro del prodotto non si è solidificata, E la macchina per lo stampaggio ad iniezione non può ricostituire il restringimento di raffreddamento. Il restringimento interno del prodotto stampato ad iniezione è opposto agli effetti della pelle dura;

Oltre allo stress causato dall'effetto di contrazione del volume durante il riempimento e il flusso del fuso, vi è anche stress a causa dell'effetto di espansione del corridore e della presa del cancello. L'effetto precedente causa lo stress legato alla direzione del flusso del fuso, mentre il secondo causa lo stress della direzione del flusso a causa dell'espansione della presa.

Fattori di processo che cambiano lo stress di orientamento nei prodotti realizzati con stampaggio a iniezione

In condizioni di raffreddamento rapido, l'influenza dello stress di orientamento può favorire la formazione di stress interno nei polimeri. A causa dell'alta viscosità del polimero fuso, lo stress interno non può rilassarsi rapidamente, il che influenza le proprietà fisiche e la stabilità delle dimensioni del prodotto.

L'influenza di vari parametri sullo stress di orientamento

• Temperatura di fusione: una temperatura ad alta fusione porta A bassa viscosità e il grado di orientamento riduce con la riduzione dello stress da taglio. La temperatura ad alta fusione può rendere più veloce il rilassamento dello stress e promuovere la capacità di rilassare l'impostazione. in caso di pressione della macchina per lo stampaggio ad iniezione ininterrotta, la pressione della cavità aumenta e la forte forza di taglio causa un aumento dello stress di orientamento.

• Ritardare il tempo di pressione di tenuta prima che l'ugello venga chiuso aumenta lo stress di orientamento.
  

• Aumentare la pressione di iniezione o tenere la pressione aumenta lo stress di orientamento.
  

• Una temperatura elevata dello stampo può garantire un raffreddamento lento del prodotto stampato ad iniezione, giocando un ruolo nel rilassamento dello stress di orientamento.
  

• Aumenta lo spessore del prodotto per ridurre lo stress di orientamento, perché il prodotto a parete spessa si raffredda lentamente, la viscosità aumenta lentamente e il processo di rilassamento dello stress è lungo, quindi lo stress di orientamento è piccolo.
  

L'influenza sullo stress della temperatura

Come mostrato sopra, a causa del grande gradiente di temperatura tra il fuso e la parete dello stampo durante il riempimento, lo strato esterno del fuso solidificato blocca la contrazione dello strato interno, con risultato di stress compressivo (stress da contrazione) sullo strato esterno e stress da trazione (stress di orientamento) sullo strato interno.

Se la pressione della cavità dello stampo viene tenuta a lungo dopo il riempimento, il fuso polimerico ricostituisce la cavità dello stampo, il che aumenta la pressione della cavità dello stampo e cambia lo stress interno a causa delle irregolarità della temperatura. Ma in caso di breve tempo di tenuta e bassa pressione della cavità, lo stress interno del prodotto stampato a iniezione rimane lo stesso di durante il raffreddamento.

Se la pressione della cavità dello stampo è sufficiente durante il raffreddamento iniziale del prodotto, lo strato esterno del prodotto forma depressioni a causa di solidificazione e restringimento, mentre se la pressione della cavità dello stampo è sufficiente dopo che lo strato freddo e duro del prodotto si è formato, Lo strato interno del prodotto si separerà a causa del restringimento o della forma dei vuoti. Se la pressione della cavità dello stampo viene mantenuta prima che il cancello sia chiuso, è vantaggioso migliorare la densità del prodotto, eliminare lo stress della temperatura di raffreddamento, ma ciò si traduce in una maggiore concentrazione di stress vicino al cancello.

Quindi, maggiore è la pressione della cavità dello stampo e più lungo il tempo di tenuta, più è vantaggioso ridurre lo stress da restringimento a causa della temperatura e, al rovescio, aumenta lo stress da compressione.

La relazione tra lo stress interno e la qualità dei prodotti realizzati con lo stampaggio ad iniezione

La presenza di stress interno nel prodotto incierà notevolmente le proprietà meccaniche e le prestazioni del prodotto stampato a iniezione; Se utilizzato al di sotto della temperatura di transizione del vetro, si possono verificati deformazioni irregolari o orditsioni, e la superficie del prodotto può essere "bianca", nuvolata e le proprietà ottiche.

Gli sforzo per ridurre la temperatura al cancello e aumentare il tempo di raffreddamento sono utili per migliorare lo stress irregolare del prodotto, rendendo le proprietà meccaniche dell'uniforme del prodotto.

Sia per polimeri cristallini o amorfi, la resistenza alla trazione presenta caratteristiche anisotropiche. La resistenza alla trazione dei polimeri amorfi varia in base alla posizione del cancello; quando il cancello è verticale alla direzione di riempimento, la resistenza alla trazione aumenta con l'aumento della temperatura di fusione.

Dall'aumento della temperatura di fusione rafforza il rilassamento dello stress di orientamento e l'ingrandimento dello stress di orientamento riduce la resistenza alla trazione, l'impostazione può essere modificata dall'orientamento del cancello attraverso la direzione del flusso, E dall'anisotropia dei polimeri amorfi è più significativo di quella dei polimeri cristallini, La resistenza alla trazione nella direzione della portata è maggiore per i polimeri amorfi rispetto ai polimeri cristallini. Lo stampaggio ad iniezione a bassa temperatura ha un'anisotropia meccanica maggiore rispetto allo stampaggio ad iniezione ad alta temperatura. Quando la temperatura di iniezione è elevata, il rapporto di resistenza della direzione longitudinale alla direzione del flusso è del 1.7, mentre la temperatura di iniezione è bassa, il rapporto è 2.

L'aumento della temperatura di fusione può quindi ridurre la resistenza alla trazione sia per i polimeri cristallini che amorfi, ma i meccanismi sono diversi. Il primo è a causa degli effetti di orientamento, che riducono la resistenza alla trazione.