Литьё пластмасс под давлением


Компьютерный анализ литья термопластов - часть 2


Причина коробления Максимальное коробление, мм
Неравномерное уплотнение 6.1
Неравномерная ориентация полимера 6.3
Угловой эффект 3.9
     Была также получена геометрия изделия (рис. 6-8), реализуемая в результате действия каждой из рассмотренных причин коробления. Таким образом анализ показал, что коробление данного изделия вызвано главным образом двумя факторами: неравномерной ориентацией полимера (следствие радиального растекания расплава при впрыске) и неравномерным уплотнением (следствие неравномерности заполнения и неравномерности распределения объемной усадки при выдержке под давлением). Оба эти фактора определяются выбранным местом впуска. Угловой эффект (коробление, связанное с  затрудненным отводом тепла от внутренних углов изделия), также оказывает заметное влияние на геометрию детали.  
Рис. 6. Составляющая коробления (в мм), связанная с угловым эффектом Рис. 7. Составляющая коробления (в мм), связанная с неравномерным уплотнением

   Рис. 8. Составляющая коробления (в мм), связанная с 
   неравномерной ориентацией полимера

     Задача устранения коробления может быть принципиально решена в 3-направлениях: за счет уменьшения неравномерности усадочных процессов, при уменьшении уровня усадки, при повышении жесткости изделия.
     Были предложены 3 варианта решения проблемы, позволяющих избавиться от продольного изгиба, как главной проблемы. 
     Первый вариант предполагал увеличение основной толщины изделия до 3.5 мм, с увеличением толщины ребер. Такая конструкция несколько уменьшает неравномерность заполнения и уплотнения, обеспечивает значительное повышение жесткости изделия. Рассчитанное коробление показано на рис. 9. Потери устойчивости нет. Недостатком данного варианта является существенное увеличения веса изделия.
     Второй вариант предусматривал переход на сополимер полипропилена (это снижает уровень усадки и увеличивает жесткость) с увеличением основной толщины изделия до 3.5 мм. Потери устойчивости нет. Коробление изделия представлено на рис. 10.   
     В третьем варианте для ПЭНД предлагалось оставить без изменения основную толщину изделия с введением системы ребер, изменяющих характер растекания расплава (рис. 11), обеспечивающих более равномерную ориентацию полимера и значительно повышающих жесткость конструкции. Потери устойчивости нет. Рассчитанное коробление показано на рис. 12.
    Существуют и другие варианты (переход на несколько впусков и т.д.), однако они связаны с большими затратами на доработку пресс-формы. 

Рис. 9. Коробление в мм для изделия с увеличенной толщиной (вариант 1).  Рис. 10. Коробление в мм для изделия с увеличенной толщиной, материал: PP (вариант 2). 
Рис. 11. Динамика заполнения изделия расплавом для изделия с системой ребер (вариант 3) Рис. 12. Коробление в мм для изделия с системой ребер (вариант 3).
Заключение по анализу причин брака

Вид брака: коробление

Установленная причина: потеря устойчивости (продольный изгиб), вызванная главным образом неравномерностью ориентации полимера и неравномерностью уплотнения.

Способы устранения: уменьшение неравномерности усадки (комплекс мер, повышающих равномерность заполнения и ориентации полимера, снижающих неравномерность уплотнения), снижение уровня усадки (переход на материал с меньшей усадкой), повышение жесткости изделия (увеличение толщины, введение системы ребер). 

 

 

  (С) И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская, 2002-2003



- Начало -  - Назад -  - Вперед -