Ten artykuł najczyściej wyjaśnia wypaczanie i deformację części z tworzyw sztucznych! （1）

Ten artykuł najczyściej wyjaśnia wypaczanie i deformację części z tworzyw sztucznych! (1）

Wprowadzenie: Wypaczenie odnosi się do odchylenia kształtu formowanej części od kształtu gniazda formy i jest jedną z powszechnych wad w produktach z tworzyw sztucznych. Istnieje wiele przyczyn wypaczenia, a poleganie wyłącznie na parametrach procesowych jest często niewystarczające. W oparciu o odpowiednie dane i praktyczne doświadczenie, niniejszy artykuł krótko przeanalizuje czynniki wpływające na wypaczenie w częściach formowanych wtryskowo.

Analiza wypaczenia produktu: Ta sekcja bada i analizuje przyczyny wypaczenia i deformacji produktu, analizuje różne przyczyny i proponuje odpowiednie środki zaradcze. W oparciu o istniejącą analizę i dyskusję, stanowi odniesienie dla rozwoju kolejnych nowych modeli.

Odniesienie do nowego modelu: Poprzez zrozumienie analizy wypaczenia i środków zaradczych, stanowi odniesienie dla rozwoju kolejnych nowych modeli.

Analiza przyczyn deformacji wypaczeniowej w produktach z tworzyw sztucznych
Czynniki wpływające na deformację wypaczeniową w produktach z tworzyw sztucznych
Deformacja produktu z tworzyw sztucznych
I. Struktura formy: 1. Układ wlewowy 2. Układ chłodzenia 3. Układ wyrzutników
II. Etapy formowania: 1. Etap uplastyczniania 2. Etap napełniania i chłodzenia 3. Etap rozformowywania
III. Skurcz produktu
IV. Naprężenia szczątkowe
V. Wkładki metalowe

Plan zakłada analizę kluczowych czynników 1-5 w następującej kolejności:

1. Czynniki 1, 2 i 3 w strukturze formy

2. Czynniki 4 i 5 w etapie formowania

Szczegółowa analiza przyczyn wypaczenia i deformacji w produktach z tworzyw sztucznych

◆ Szczegółowa analiza czynników wpływających na wypaczenie i deformację w produktach z tworzyw sztucznych

Układ wlewowy: Lokalizacja, forma i liczba wlewów w formie wtryskowej wpływają na stan napełniania tworzywa sztucznego w gnieździe formy, prowadząc do deformacji części z tworzywa sztucznego.

◆Układ chłodzenia: Nierównomierne tempo chłodzenia podczas wtrysku spowoduje nierównomierny skurcz części z tworzywa sztucznego. Ta różnica w skurczu prowadzi do generowania momentów zginających, powodując wypaczenie.

◆Układ wyrzutników: Konstrukcja układu wyrzutników bezpośrednio wpływa na deformację części z tworzywa sztucznego.

◆Etap napełniania i chłodzenia: Podczas tego procesu temperatura, ciśnienie i prędkość oddziałują na siebie, znacząco wpływając na jakość części z tworzywa sztucznego i wydajność produkcji.

◆Etap rozformowywania: Nierównomierne siły rozformowywania, niestabilny ruch mechanizmu wyrzutnika lub niewłaściwy obszar wyrzutu mogą łatwo spowodować deformację produktu.

Szczegółowa analiza przyczyn wypaczenia i deformacji w produktach z tworzyw sztucznych

Analizując przyczyny wypaczenia i deformacji, nieuchronnie zadajemy pytanie:
Dlaczego lokalizacja, rodzaj i liczba wlewów w formie wpływają na deformację produktu?
Dlaczego tempo chłodzenia części z tworzywa sztucznego prowadzi do deformacji produktu? Jak możemy zapewnić, że chłodzenie spełnia nasze wymagania?
Dlaczego konstrukcja układu wyrzutników wpływa na stopień deformacji? Jaka konstrukcja minimalizuje ten efekt?
Dlaczego temperatura wtrysku, ciśnienie i prędkość wpływają na stopień deformacji? Jak możemy osiągnąć równowagę między tymi trzema czynnikami?
Dlaczego siła rozformowywania, mechanizm wyrzutnika i obszar wyrzutu wpływają na deformację? Jak możemy uzyskać pożądany rezultat?
Jak inne czynniki wpływają na wypaczenie i deformację produktu?

Analiza przepływu tworzywa sztucznego
Układ wlewowy
Podczas formowania wtryskowego przepływ stopionego tworzywa sztucznego w gnieździe formy jest wpływany przez fakt, że temperatura ścian gniazda formy jest generalnie niższa niż temperatura topnienia tworzywa sztucznego. Dlatego stop zaczyna się chłodzić od momentu wejścia do gniazda formy. Warstwa stopu w kontakcie ze ścianą formy tworzy nieruchomą zewnętrzną powłokę (warstwa zamrożona), podczas gdy wnętrze pozostaje cieplejszym stopem (warstwa przepływu).

Tempo skurczu formowania tworzywa sztucznego różni się w zależności od kierunku przepływu; tempo skurczu w kierunku przepływu jest znacznie większe niż prostopadłe do kierunku przepływu (anizotropia tempa skurczu).

Czerwony reprezentuje stopione tworzywo sztuczne, niebieski reprezentuje zestaloną warstwę, a czerwona strzałka wskazuje kierunek przenikania ciepła.

Im dłuższa odległość przepływu, tym większe naprężenia wewnętrzne spowodowane przepływem i kompensacją skurczu między warstwą zamrożoną a centralną warstwą przepływu; odwrotnie, im krótsza odległość przepływu, tym krótszy czas przepływu od wlewu do końca części, co skutkuje cieńszą warstwą zamrożoną podczas napełniania formy, zmniejszonymi naprężeniami wewnętrznymi i znacząco zmniejszonym wypaczeniem.

Analiza przepływu tworzywa sztucznego

Biorąc za przykład B77 MID FRAME, pierwsza wersja projektu zawierała lokalizację i liczbę wlewów, jak pokazano na rysunku A. Ze względu na dużą długość przepływu i słabą strukturę, po próbnym formowaniu stwierdzono nadmierną deformację na długim boku, co nie spełniało wymagań klienta. Po modyfikacji dostosowano liczbę i lokalizację wlewów, jak pokazano na rysunku B, skutecznie poprawiając problem deformacji.

Wlewy 1, 2, 3 i 4 są dłuższe niż pozostałe.

Dodanie dwóch dodatkowych wlewów skutkowało bardziej zrównoważoną długością przepływu.

Analiza temperatury, ciśnienia i prędkości wtrysku: W oparciu o naszą wcześniejszą analizę przepływu tworzywa sztucznego wiemy, że ciśnienie ma znaczący wpływ na napełnianie materiału, skurcz i deformację naprężeniową. Zatem jakie ciśnienie wtrysku jest odpowiednie?

Jak pokazano na diagramie, wyższe ciśnienie na wlocie do gniazda formy prowadzi do wyższego gradientu ciśnienia (spadek ciśnienia na jednostkę długości przepływu). Zwiększa to długość przepływu stopu, wymagając zwiększenia ciśnienia na wlocie w celu utrzymania tego samego gradientu ciśnienia i utrzymania prędkości stopu polimeru.

Diagram: Związek między ciśnieniem a systemem dostarczania stopu i gniazdem formy