Este artigo explica a deformação e empenamento de peças plásticas de forma mais clara! (1）
Antecedentes: Empenamento refere-se ao desvio da forma da peça moldada da forma da cavidade do molde, e é um dos defeitos comuns em produtos plásticos. Existem muitas causas de empenamento, e confiar apenas nos parâmetros do processo é frequentemente insuficiente. Com base em dados relevantes e experiência prática, este artigo analisará brevemente os fatores que afetam o empenamento em peças moldadas por injeção.
Análise de Empenamento do Produto: Esta seção explora e estuda as causas de empenamento e deformação do produto, analisa diferentes causas e propõe contramedidas correspondentes. Com base na análise e discussão existentes, fornece uma referência para o desenvolvimento de novos modelos subsequentes.
Referência para Novos Modelos: Através da compreensão da análise e contramedidas de empenamento, fornece uma referência para o desenvolvimento de novos modelos subsequentes.
Análise das Causas de Deformação por Empenamento em Produtos Plásticos
Fatores que Afetam a Deformação por Empenamento em Produtos Plásticos
Deformação de Produtos Plásticos
I. Estrutura do Molde: 1. Sistema de Alimentação 2. Sistema de Resfriamento 3. Sistema de Ejeção
II. Estágios de Moldagem: 1. Estágio de Plastificação 2. Estágio de Enchimento e Resfriamento 3. Estágio de Desmoldagem
III. Retração do Produto
IV. Tensão Residual
V. Inserções Metálicas
O plano é analisar os fatores-chave 1-5 na seguinte ordem:
1. Fatores 1, 2 e 3 na estrutura do molde
2. Fatores 4 e 5 no estágio de moldagem
Análise Detalhada das Causas de Empenamento e Deformação em Produtos Plásticos
◆ Análise Detalhada dos Fatores que Afetam o Empenamento e a Deformação em Produtos Plásticos
Sistema de Alimentação: A localização, forma e número de canais de alimentação no molde de injeção afetam o estado de enchimento do plástico dentro da cavidade do molde, levando à deformação da peça plástica.
◆Sistema de Resfriamento: Taxas de resfriamento desiguais durante a injeção resultarão em retração desigual da peça plástica. Essa diferença na retração leva à geração de momentos de flexão, causando empenamento.
◆Sistema de Ejeção: O projeto do sistema de ejeção afeta diretamente a deformação da peça plástica.
◆Estágio de Enchimento e Resfriamento: Durante este processo, temperatura, pressão e velocidade interagem, impactando significativamente a qualidade da peça plástica e a eficiência da produção.
◆Estágio de Desmoldagem: Forças de desmoldagem desiguais, movimento instável do mecanismo de ejeção ou área de ejeção inadequada podem facilmente causar deformação do produto.
Análise Detalhada das Causas de Empenamento e Deformação em Produtos Plásticos
Ao analisar as causas de empenamento e deformação, inevitavelmente perguntamos:
Por que a localização, o tipo e o número de canais de alimentação no molde afetam a deformação do produto?
Por que a taxa de resfriamento da peça plástica leva à deformação do produto? Como podemos garantir que o resfriamento atenda às nossas necessidades?
Por que o projeto do sistema de ejeção afeta o grau de deformação? Qual projeto minimiza esse efeito?
Por que a temperatura, pressão e velocidade de injeção afetam o grau de deformação? Como podemos alcançar um equilíbrio entre esses três fatores?
Por que a força de desmoldagem, o mecanismo de ejeção e a área de ejeção afetam a deformação? Como podemos obter o resultado desejado?
Como outros fatores influenciam o empenamento e a deformação do produto?
Análise do Fluxo de Plástico
Sistema de Alimentação
Durante a moldagem por injeção, o fluxo de plástico fundido dentro da cavidade do molde é influenciado pelo fato de que a temperatura das paredes da cavidade do molde é geralmente menor que o ponto de fusão do plástico. Portanto, a massa fundida começa a esfriar a partir do momento em que entra na cavidade do molde. Uma camada de massa fundida em contato com a parede do molde forma uma casca externa estacionária (camada congelada), enquanto o interior permanece massa fundida mais quente (camada de fluxo).
A taxa de retração de moldagem do plástico varia dependendo da direção do fluxo; a taxa de retração na direção do fluxo é muito maior do que a perpendicular à direção do fluxo (anisotropia da taxa de retração).
Vermelho representa plástico fundido, azul representa a camada solidificada, e a seta vermelha indica a direção da transferência de calor.
Quanto maior a distância do fluxo, maior a tensão interna causada pelo fluxo e compensação de retração entre a camada congelada e a camada de fluxo central; inversamente, quanto menor a distância do fluxo, menor o tempo de fluxo do canal de alimentação até o final da peça, resultando em uma camada congelada mais fina durante o enchimento do molde, tensão interna reduzida e empenamento significativamente reduzido.
Análise do Fluxo de Plástico
Tomando o B77 MID FRAME como exemplo, a primeira versão do projeto incluiu a localização e o número do canal de alimentação, conforme mostrado na Figura A. Devido ao longo comprimento do fluxo e à estrutura fraca, foi encontrada deformação excessiva no lado longo após a moldagem de teste, não atendendo aos requisitos do cliente. Após a modificação, o número e a localização dos canais de alimentação foram ajustados, conforme mostrado na Figura B, melhorando efetivamente o problema de deformação.
Os canais de alimentação 1, 2, 3 e 4 são mais longos que os outros.
Adicionar mais dois canais de alimentação resultou em um comprimento de fluxo mais equilibrado.
Análise da Temperatura, Pressão e Velocidade de Injeção: Com base em nossa análise anterior do fluxo de plástico, sabemos que a pressão tem um impacto significativo no enchimento, retração e deformação por tensão do material. Então, qual pressão de injeção é apropriada?
Conforme mostrado no diagrama, uma pressão mais alta na entrada da cavidade do molde leva a um gradiente de pressão mais alto (queda de pressão por unidade de comprimento de fluxo). Isso aumenta o comprimento do fluxo da massa fundida, exigindo um aumento na pressão de entrada para manter o mesmo gradiente de pressão e sustentar a velocidade do polímero fundido.
Diagrama: Relação entre Pressão e Sistema de Entrega de Massa Fundida e Cavidade do Molde
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