เครื่องอัดรีด

คุณทราบปัจจัยทั้งหมดที่ก่อให้เกิดและส่งผลต่อความเค้นภายในในผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปด้วยการฉีดหรือไม่?

1. การสร้างความเครียดภายใน
ในผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปด้วยการฉีดพลาสติก สภาวะความเค้นเฉพาะจุดจะแตกต่างกันในแต่ละตำแหน่ง และระดับการเสียรูปของผลิตภัณฑ์จะถูกกำหนดโดยการกระจายตัวของความเค้น หากผลิตภัณฑ์เย็นตัวลง หากมีความแตกต่างของอุณหภูมิ ความเค้นประเภทนี้จะเกิดขึ้น ดังนั้นความเค้นประเภทนี้จึงเรียกว่า "ความเค้นจากการขึ้นรูป"
ลองมาดูส่วนบทนำของ... กันเครื่องอัดรีด.

ผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปด้วยการฉีดพลาสติกจะมีแรงเค้นภายในอยู่สองประเภท คือ แรงเค้นจากการขึ้นรูป และแรงเค้นจากอุณหภูมิ เมื่อพลาสติกหลอมเหลวเข้าสู่แม่พิมพ์ที่อุณหภูมิต่ำ พลาสติกหลอมเหลวบริเวณใกล้ผนังโพรงแม่พิมพ์จะเย็นตัวและแข็งตัวอย่างรวดเร็ว ทำให้ส่วนของสายโซ่โมเลกุล "แข็งตัว" เนื่องจากการนำความร้อนที่ไม่ดีของชั้นพอลิเมอร์ที่แข็งตัวแล้ว ทำให้เกิดการไล่ระดับอุณหภูมิสูงในทิศทางความหนาของผลิตภัณฑ์ ส่วนกลางของผลิตภัณฑ์จะแข็งตัวช้ามาก ดังนั้นเมื่อปิดประตูแม่พิมพ์แล้ว หน่วยพลาสติกหลอมเหลวตรงกลางของผลิตภัณฑ์ยังไม่แข็งตัว และเครื่องฉีดพลาสติกจึงไม่สามารถชดเชยการหดตัวจากการเย็นตัวได้

ดังนั้น การหดตัวภายในของผลิตภัณฑ์จึงมีทิศทางตรงกันข้ามกับการทำงานของชั้นผิวแข็ง โดยแกนกลางอยู่ในสภาวะดึงคงที่ ในขณะที่ชั้นผิวอยู่ในสภาวะอัดคงที่

เมื่อโลหะหลอมเหลวไหลเข้าไปในแม่พิมพ์ นอกจากผลกระทบจากการหดตัวของปริมาตรที่เกิดจากความเค้นแล้ว ยังมีความเค้นที่เกิดจากผลกระทบของการขยายตัวของทางวิ่งและทางออกของแม่พิมพ์ด้วย โดยผลกระทบจากการขยายตัวของทางวิ่งจะทำให้เกิดความเค้นในทิศทางเดียวกับการไหลของโลหะหลอมเหลว ส่วนผลกระทบจากการขยายตัวของทางออกจะทำให้เกิดความเค้นในทิศทางตั้งฉากกับการไหล

2. ปัจจัยกระบวนการที่ส่งผลต่อความเครียด

(1) ผลของความเครียดในสภาวะการระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว การวางแนวจะนำไปสู่การเกิดความเครียดภายในในพอลิเมอร์ เนื่องจากความหนืดสูงของพอลิเมอร์หลอมเหลว ความเครียดภายในจึงไม่สามารถคลายตัวได้อย่างรวดเร็ว ส่งผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพและความเสถียรของมิติของผลิตภัณฑ์

อิทธิพลของพารามิเตอร์ต่างๆ ต่อความเค้นเชิงทิศทาง

อุณหภูมิหลอมเหลวสูง ความหนืดต่ำ แรงเฉือนต่ำ และการจัดเรียงตัวลดลง ในทางกลับกัน อุณหภูมิหลอมเหลวสูงจะทำให้การคลายตัวของแรงเกิดขึ้นเร็วขึ้นและส่งเสริมความสามารถในการเสริมความแข็งแรงของการจัดเรียงตัวที่ไม่เป็นระเบียบ

อย่างไรก็ตาม หากไม่เปลี่ยนแปลงแรงดันของเครื่องฉีดขึ้นรูป แรงดันภายในโพรงแม่พิมพ์จะเพิ่มขึ้น และแรงเฉือนที่รุนแรงจะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความเค้นเชิงทิศทาง

การยืดระยะเวลาการยึดจับจนกระทั่งหัวฉีดปิดสนิทจะทำให้เกิดความเครียดในการจัดวางตำแหน่งเพิ่มขึ้น

การเพิ่มแรงดันในการฉีดหรือแรงดันในการยึดจะทำให้ความเค้นในการจัดเรียงตัวเพิ่มขึ้น

อุณหภูมิแม่พิมพ์ที่สูงช่วยให้ผลิตภัณฑ์เย็นตัวลงอย่างช้าๆ และทำหน้าที่เป็นตัวช่วยในการจัดเรียงตัวของผลิตภัณฑ์

เพิ่มความหนาของผลิตภัณฑ์เพื่อลดความเค้นเชิงทิศทาง เนื่องจากผลิตภัณฑ์ที่มีผนังหนาจะเย็นตัวช้า ความหนืดเพิ่มขึ้นช้า กระบวนการคลายความเค้นจึงใช้เวลานาน ดังนั้นความเค้นเชิงทิศทางจึงน้อย

(2) ผลกระทบต่อความเครียดจากอุณหภูมิ

ดังที่กล่าวมาข้างต้น เนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างโลหะหลอมเหลวกับผนังเมื่อทำการหล่อขึ้นรูป ชั้นนอกของโลหะหลอมเหลวที่แข็งตัวก่อนจะต้องช่วยยับยั้งการหดตัวของชั้นในของโลหะหลอมเหลวที่แข็งตัวทีหลัง ส่งผลให้เกิดแรงอัด (แรงหดตัว) ในชั้นนอกและแรงดึง (แรงดึงตามทิศทาง) ในชั้นใน

หากเติมวัสดุลงในแม่พิมพ์แล้วคงสภาพไว้ภายใต้แรงดันเป็นเวลานาน โพลิเมอร์หลอมเหลวจะถูกเติมเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ ทำให้แรงดันภายในโพรงแม่พิมพ์เพิ่มขึ้น ซึ่งส่งผลให้ความเค้นภายในเปลี่ยนแปลงไปเนื่องจากอุณหภูมิที่ไม่สม่ำเสมอ อย่างไรก็ตาม หากระยะเวลาในการคงสภาพสั้นและแรงดันภายในโพรงแม่พิมพ์ต่ำ ผลิตภัณฑ์จะยังคงอยู่ในสภาวะความเค้นเดิมเช่นเดียวกับตอนที่เย็นตัวลง

หากแรงดันในโพรงแม่พิมพ์ไม่เพียงพอในช่วงเริ่มต้นของกระบวนการทำความเย็น ชั้นนอกของผลิตภัณฑ์จะหดตัวเนื่องจากการแข็งตัวและเกิดเป็นรอยบุ๋ม หากแรงดันในโพรงแม่พิมพ์ไม่เพียงพอในช่วงหลังเมื่อผลิตภัณฑ์เกิดเป็นชั้นแข็งตัวแล้ว ชั้นในของผลิตภัณฑ์จะแยกตัวเนื่องจากการหดตัวหรือเกิดเป็นโพรง หากรักษาแรงดันในโพรงแม่พิมพ์ไว้ก่อนปิดประตูแม่พิมพ์ จะช่วยเพิ่มความหนาแน่นของผลิตภัณฑ์และลดความเครียดจากอุณหภูมิการทำความเย็น แต่จะเกิดความเครียดกระจุกตัวขนาดใหญ่ใกล้กับประตูแม่พิมพ์

ดังนั้นจึงดูเหมือนว่ายิ่งความดันในแม่พิมพ์สูงเท่าไร ระยะเวลาในการคงสภาพก็จะยิ่งนานขึ้นเท่านั้น ซึ่งจะช่วยลดความเครียดจากการหดตัวที่เกิดจากอุณหภูมิ และในทางกลับกันก็จะเพิ่มความเครียดจากการบีบอัด

3. ความสัมพันธ์ระหว่างความเครียดภายในและคุณภาพของผลิตภัณฑ์

การเกิดความเค้นภายในในผลิตภัณฑ์จะส่งผลกระทบอย่างร้ายแรงต่อคุณสมบัติทางกลและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ เนื่องจากความเค้นภายในที่มีอยู่และการกระจายตัวที่ไม่สม่ำเสมอ อาจทำให้ผลิตภัณฑ์แตกในระหว่างการใช้งาน เมื่อใช้งานที่อุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิเปลี่ยนสถานะของแก้ว มักจะเกิดการเสียรูปหรือการบิดเบี้ยวที่ไม่สม่ำเสมอ ซึ่งอาจทำให้พื้นผิวของผลิตภัณฑ์กลายเป็น "สีขาว" และขุ่นมัว และคุณสมบัติทางแสงเสื่อมลง

การลดอุณหภูมิที่บริเวณทางเข้าและระยะเวลาการระบายความร้อนที่เพิ่มขึ้นจะช่วยปรับปรุงความไม่สม่ำเสมอของความเค้นในผลิตภัณฑ์และทำให้คุณสมบัติทางกลของผลิตภัณฑ์มีความสม่ำเสมอมากขึ้น

สำหรับพอลิเมอร์ทั้งแบบผลึกและไม่เป็นผลึก ความแข็งแรงดึงจะมีลักษณะไม่เป็นเนื้อเดียวกัน สำหรับพอลิเมอร์ที่ไม่เป็นผลึก ความแข็งแรงดึงจะแตกต่างกันไปตามตำแหน่งของช่องทางเข้า เมื่อช่องทางเข้าอยู่ในทิศทางเดียวกับการเติมแม่พิมพ์ ความแข็งแรงดึงจะลดลงเมื่ออุณหภูมิหลอมเหลวเพิ่มขึ้น เมื่อช่องทางเข้าตั้งฉากกับทิศทางการเติมแม่พิมพ์ ความแข็งแรงดึงจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิหลอมเหลวเพิ่มขึ้น

การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิหลอมเหลวส่งผลให้การเรียงตัวไม่เป็นระเบียบเพิ่มขึ้น และความแข็งแรงดึงลดลงเนื่องจากการเรียงตัวเป็นระเบียบลดลง ทิศทางการเรียงตัวของช่องทางเข้ามีผลต่อการเรียงตัวโดยมีอิทธิพลต่อทิศทางการไหล และเนื่องจากพอลิเมอร์อสัณฐานมีความไม่เป็นเนื้อเดียวกันมากกว่าพอลิเมอร์ผลึก ความแข็งแรงดึงในทิศทางตั้งฉากกับการไหลจึงมากกว่าสำหรับพอลิเมอร์อสัณฐานมากกว่าพอลิเมอร์ผลึก การฉีดที่อุณหภูมิต่ำมีความไม่เป็นเนื้อเดียวกันทางกลมากกว่าการฉีดที่อุณหภูมิสูง เช่น อัตราส่วนความแข็งแรงในทิศทางตั้งฉากกับการไหลคือ 1.7 ที่อุณหภูมิการฉีดสูง และ 2 ที่อุณหภูมิการฉีดต่ำ

ดูเหมือนว่าการเพิ่มอุณหภูมิหลอมเหลว ไม่ว่าจะเป็นสำหรับพอลิเมอร์ผลึกหรือพอลิเมอร์ที่ไม่เป็นผลึก จะนำไปสู่การลดลงของความแข็งแรงดึง แต่ด้วยกลไกที่แตกต่างกัน โดยในกรณีของพอลิเมอร์ผลึกนั้นเกิดจากผลกระทบที่ลดลงจากการจัดเรียงตัวของอะตอม