Làm thế nào để ngăn chặn sự đứt gãy của nhựa nóng chảy trong quá trình ép phun?
Khi nhựa nóng chảy được bơm vào khoang tương đối lớn với tốc độ và áp suất cao, hiện tượng đứt gãy rất dễ xảy ra. Lúc này, các vết nứt ngang xuất hiện trên bề mặt của nhựa nóng chảy, và các khu vực bị đứt gãy gần như bị nhúng vào lớp bề mặt của chi tiết nhựa, tạo thành các vết ố. Điều này đặc biệt nghiêm trọng khi một lượng nhỏ nhựa nóng chảy được bơm trực tiếp vào một khoang quá khổ, dẫn đến hiện tượng ố rõ rệt hơn. Bản chất của sự đứt gãy nhựa nóng chảy bắt nguồn từ tính đàn hồi của nhựa polymer nóng chảy. Khi nhựa nóng chảy chảy bên trong xi lanh, nhựa nóng chảy gần thành xi lanh chịu ma sát và lực cản, khiến nó di chuyển chậm hơn. Khi nhựa nóng chảy được đùn ra khỏi vòi phun, lực cản từ thành xi lanh biến mất, trong khi nhựa nóng chảy ở trung tâm của xi lanh chảy nhanh hơn nhiều. Nhựa nóng chảy gần thành được gia tốc bởi dòng chảy trung tâm. Vì dòng chảy nhựa nóng chảy tương đối liên tục, vận tốc của các lớp nhựa nóng chảy bên trong và bên ngoài sắp xếp lại và có xu hướng hướng tới tốc độ dòng chảy trung bình. Trong quá trình này, nhựa nóng chảy trải qua những thay đổi ứng suất nhanh chóng, tạo ra biến dạng. Do tốc độ phun rất cao, các ứng suất phải chịu là cực kỳ lớn, vượt xa khả năng biến dạng của nhựa nóng chảy, dẫn đến đứt gãy nhựa nóng chảy.
Nếu nhựa nóng chảy gặp phải những thay đổi đột ngột về hình dạng của rãnh dẫn, chẳng hạn như co lại, giãn nở hoặc góc chết, nhựa nóng chảy có xu hướng ở lại và lưu thông trong các góc chết. Các ứng suất trên nó khác với các ứng suất trên nhựa nóng chảy bình thường, và nó trải qua biến dạng cắt lớn hơn. Khi nó trộn lẫn với dòng chảy bình thường và được phun, sự khác biệt trong việc phục hồi biến dạng không thể được hòa giải. Nếu sự khác biệt là đáng kể, sự đứt gãy xảy ra, biểu hiện là sự đứt gãy nhựa nóng chảy. Từ những điều trên, để khắc phục hiện tượng đứt gãy nhựa nóng chảy khó khăn và tránh các kiểu dòng chảy hoặc vệt: 1. Chú ý loại bỏ các góc chết trong rãnh dẫn và làm cho rãnh dẫn càng được tối ưu hóa càng tốt; 2. Tăng nhiệt độ vật liệu một cách thích hợp để giảm thời gian thư giãn của nhựa nóng chảy, giúp biến dạng của nó dễ phục hồi và hòa giải hơn; 3. Thêm các chất có trọng lượng phân tử thấp vào nguyên liệu thô; trọng lượng phân tử càng thấp và sự phân bố của các phân tử nhựa nóng chảy càng rộng, nó càng giúp giảm các hiệu ứng đàn hồi; 4. Kiểm soát tốc độ phun và tốc độ vít một cách thích hợp; 5. Đặt vị trí cổng phun một cách chính xác và chọn loại cổng phun chính xác, điều này khá quan trọng. Thực tế cho thấy rằng việc sử dụng cổng phun điểm mở rộng hoặc cổng chìm (cổng đường hầm) là lý tưởng. Vị trí cổng phun tốt nhất nên được chọn sao cho nhựa nóng chảy trước tiên đi vào một khoang chuyển tiếp trước khi chảy vào một khoang lớn hơn, ngăn dòng chảy đi vào khoang lớn hơn trực tiếp.
Làm thế nào để ngăn chặn sự đứt gãy của nhựa nóng chảy trong quá trình ép phun?
Khi nhựa nóng chảy được bơm vào khoang tương đối lớn với tốc độ và áp suất cao, hiện tượng đứt gãy rất dễ xảy ra. Lúc này, các vết nứt ngang xuất hiện trên bề mặt của nhựa nóng chảy, và các khu vực bị đứt gãy gần như bị nhúng vào lớp bề mặt của chi tiết nhựa, tạo thành các vết ố. Điều này đặc biệt nghiêm trọng khi một lượng nhỏ nhựa nóng chảy được bơm trực tiếp vào một khoang quá khổ, dẫn đến hiện tượng ố rõ rệt hơn. Bản chất của sự đứt gãy nhựa nóng chảy bắt nguồn từ tính đàn hồi của nhựa polymer nóng chảy. Khi nhựa nóng chảy chảy bên trong xi lanh, nhựa nóng chảy gần thành xi lanh chịu ma sát và lực cản, khiến nó di chuyển chậm hơn. Khi nhựa nóng chảy được đùn ra khỏi vòi phun, lực cản từ thành xi lanh biến mất, trong khi nhựa nóng chảy ở trung tâm của xi lanh chảy nhanh hơn nhiều. Nhựa nóng chảy gần thành được gia tốc bởi dòng chảy trung tâm. Vì dòng chảy nhựa nóng chảy tương đối liên tục, vận tốc của các lớp nhựa nóng chảy bên trong và bên ngoài sắp xếp lại và có xu hướng hướng tới tốc độ dòng chảy trung bình. Trong quá trình này, nhựa nóng chảy trải qua những thay đổi ứng suất nhanh chóng, tạo ra biến dạng. Do tốc độ phun rất cao, các ứng suất phải chịu là cực kỳ lớn, vượt xa khả năng biến dạng của nhựa nóng chảy, dẫn đến đứt gãy nhựa nóng chảy.
Nếu nhựa nóng chảy gặp phải những thay đổi đột ngột về hình dạng của rãnh dẫn, chẳng hạn như co lại, giãn nở hoặc góc chết, nhựa nóng chảy có xu hướng ở lại và lưu thông trong các góc chết. Các ứng suất trên nó khác với các ứng suất trên nhựa nóng chảy bình thường, và nó trải qua biến dạng cắt lớn hơn. Khi nó trộn lẫn với dòng chảy bình thường và được phun, sự khác biệt trong việc phục hồi biến dạng không thể được hòa giải. Nếu sự khác biệt là đáng kể, sự đứt gãy xảy ra, biểu hiện là sự đứt gãy nhựa nóng chảy. Từ những điều trên, để khắc phục hiện tượng đứt gãy nhựa nóng chảy khó khăn và tránh các kiểu dòng chảy hoặc vệt: 1. Chú ý loại bỏ các góc chết trong rãnh dẫn và làm cho rãnh dẫn càng được tối ưu hóa càng tốt; 2. Tăng nhiệt độ vật liệu một cách thích hợp để giảm thời gian thư giãn của nhựa nóng chảy, giúp biến dạng của nó dễ phục hồi và hòa giải hơn; 3. Thêm các chất có trọng lượng phân tử thấp vào nguyên liệu thô; trọng lượng phân tử càng thấp và sự phân bố của các phân tử nhựa nóng chảy càng rộng, nó càng giúp giảm các hiệu ứng đàn hồi; 4. Kiểm soát tốc độ phun và tốc độ vít một cách thích hợp; 5. Đặt vị trí cổng phun một cách chính xác và chọn loại cổng phun chính xác, điều này khá quan trọng. Thực tế cho thấy rằng việc sử dụng cổng phun điểm mở rộng hoặc cổng chìm (cổng đường hầm) là lý tưởng. Vị trí cổng phun tốt nhất nên được chọn sao cho nhựa nóng chảy trước tiên đi vào một khoang chuyển tiếp trước khi chảy vào một khoang lớn hơn, ngăn dòng chảy đi vào khoang lớn hơn trực tiếp.