ექსტრუზიის მანქანა

იცით თუ არა ყველა ის ფაქტორი, რომელიც წარმოქმნის და გავლენას ახდენს შიდა დაძაბულობაზე ინექციური ჩამოსხმის პროდუქტებში?

1. შინაგანი სტრესის წარმოქმნა
ინექციით ჩამოსხმული პროდუქტების შემთხვევაში, ადგილობრივი დაძაბულობის მდგომარეობა განსხვავებულია თითოეულ ადგილას და პროდუქტების დეფორმაციის ხარისხი განისაზღვრება დაძაბულობის განაწილებით. თუ პროდუქტი გაცივდება, ტემპერატურის გრადიენტის არსებობის შემთხვევაში, ამ ტიპის დაძაბულობა განვითარდება, ამიტომ ამ ტიპის დაძაბულობას ასევე „ჩამოსხმის დაძაბულობას“ უწოდებენ.
მოდით, გადავხედოთ შესავალსექსტრუზიის მანქანა.

ინექციით ჩამოსხმული პროდუქტებისთვის შიდა დაძაბულობის ორი ტიპი არსებობს: ერთი არის ჩამოსხმის დაძაბულობა, ხოლო მეორე - ტემპერატურული დაძაბულობა. როდესაც დნობა ფორმაში უფრო დაბალ ტემპერატურაზე შედის, ღრუს კედელთან ახლოს დნობა სწრაფი ტემპერატურით ცივდება და მყარდება, რის შედეგადაც მოლეკულური ჯაჭვის სეგმენტები „იყინება“. გამყარებული პოლიმერული ფენის ცუდი თბოგამტარობის გამო, პროდუქტის სისქის მიმართულებით დიდი ტემპერატურული გრადიენტი იქმნება. პროდუქტის გული ძალიან ნელა მყარდება, ამიტომ, როდესაც კარიბჭე იკეტება, პროდუქტის ცენტრში არსებული დნობის ერთეული ჯერ არ არის გამყარებული და ინექციით ჩამოსხმის მანქანა ვერ ახერხებს გაგრილების შეკუმშვის კომპენსაციას.

ამგვარად, პროდუქტის შიდა შეკუმშვა მყარი კანის ფენის მოქმედების საპირისპირო მიმართულებით მიმდინარეობს; ბირთვი სტატიკურ დაჭიმულობაშია, ხოლო ზედაპირული ფენა სტატიკურ შეკუმშვაშია.

როდესაც დნობა ავსებს ფორმას და მიედინება, დაძაბულობით გამოწვეული მოცულობითი შეკუმშვის ეფექტთან ერთად, ასევე არსებობს დაძაბულობები, რომლებიც გამოწვეულია ლილვისა და კარიბჭის გამოსასვლელის გაფართოების ეფექტით; პირველი ეფექტი იწვევს დაძაბულობას, რომელიც დაკავშირებულია დნობის ნაკადის მიმართულებასთან, ხოლო გამოსასვლელის გაფართოების ეფექტით გამოწვეული უკანასკნელი გამოიწვევს დაძაბულობას ნაკადის პერპენდიკულარული მიმართულებით.

2. სტრესზე მოქმედი პროცესის ფაქტორები

(1) სწრაფი გაგრილების პირობებში სტრესის ზემოქმედების გამო, ორიენტაცია გამოიწვევს პოლიმერში შინაგანი სტრესის წარმოქმნას. პოლიმერის დნობის მაღალი სიბლანტის გამო, შინაგანი სტრესის სწრაფად მოდუნება შეუძლებელია, რაც გავლენას ახდენს პროდუქტის ფიზიკურ თვისებებსა და განზომილებიან სტაბილურობაზე.

სხვადასხვა პარამეტრების გავლენა ორიენტაციის სტრესებზე.

დნობის ტემპერატურა, მაღალი დნობის ტემპერატურა, დაბალი სიბლანტე, დაბალი ძვრის სტრესი და შემცირებული ორიენტაცია; მეორეს მხრივ, მაღალი დნობის ტემპერატურა დააჩქარებს სტრესის მოდუნებას და ხელს შეუწყობს ორიენტაციის არარსებობის გაძლიერებას.

თუმცა, ინექციური ჩამოსხმის მანქანის წნევის შეცვლის გარეშე, ყალიბის ღრუს წნევა გაიზრდება და ძლიერი ძვრის ეფექტი გამოიწვევს ორიენტაციის სტრესის ზრდას.

საქშენის დახურვამდე დაჭერის დროის გახანგრძლივება გამოიწვევს ორიენტაციის სტრესის ზრდას.

ინექციის წნევის ან შეკავების წნევის გაზრდა გაზრდის ორიენტაციის სტრესს.

ყალიბის მაღალი ტემპერატურა უზრუნველყოფს პროდუქტის ნელა გაგრილებას და ორიენტაციის დარღვევას.

ორიენტაციის სტრესის შესამცირებლად გაზარდეთ პროდუქტის სისქე, რადგან სქელკედლიანი პროდუქტები ნელა ცივდება, სიბლანტე ნელა იზრდება, სტრესის მოდუნების პროცესი დიდხანს გრძელდება, ამიტომ ორიენტაციის სტრესი მცირეა.

(2) ტემპერატურულ სტრესზე გავლენა

როგორც ზემოთ აღინიშნა, ყალიბის შევსებისას დნობასა და კედელს შორის ტემპერატურის გრადიენტის გამო, დნობის გარეთა ფენამ, რომელიც პირველ რიგში მყარდება, ხელი უნდა შეუწყოს მოგვიანებით გამყარებული დნობის შიდა ფენის შეკუმშვის შეჩერებას, რაც იწვევს გარე ფენაში შეკუმშვის (შეკუმშვის სტრესი) და შიდა ფენაში დაჭიმვის (ორიენტაციის სტრესი) წარმოქმნას.

თუ ფორმა შეივსება და შემდეგ უფრო დიდი ხნის განმავლობაში წნევის ქვეშ რჩება, პოლიმერული დნობა ემატება ყალიბის ღრუს, რაც ზრდის ღრუს წნევას, რაც ცვლის არათანაბარი ტემპერატურის გამო შიდა დაძაბულობას. თუმცა, თუ დაჭერის დრო მოკლეა და ღრუს წნევა დაბალია, პროდუქტი დარჩება იმავე დაძაბულ მდგომარეობაში, როგორც გაციების დროს.

თუ გაგრილების პროცესის დასაწყისში ყალიბის ღრუში წნევა არასაკმარისია, პროდუქტის გარეთა ფენა გამყარების გამო შეკუმშვა და ჩაღრმავება წარმოიქმნება; თუ ყალიბის ღრუში წნევა არასაკმარისია მოგვიანებით ეტაპზე, როდესაც პროდუქტი ცივ, მყარ ფენას წარმოქმნის, პროდუქტის შიდა ფენა შეკუმშვის გამო გამოეყოფა ან ღრუ წარმოიქმნება; თუ ყალიბის ღრუში წნევა შენარჩუნებულია კარიბჭის დახურვამდე, ეს ხელს შეუწყობს პროდუქტის სიმკვრივის გაზრდას და გაგრილების ტემპერატურული სტრესის აღმოფხვრას, მაგრამ კარიბჭესთან ახლოს სტრესის დიდი კონცენტრაცია წარმოიქმნება.

ამგვარად, როგორც ჩანს, რაც უფრო დიდია წნევა ყალიბში, მით უფრო ხანგრძლივია შეკავების დრო, რაც ხელს შეუწყობს ტემპერატურით გამოწვეული შეკუმშვის სტრესის შემცირებას და პირიქით, გაზრდის შეკუმშვის სტრესს.

3. შიდა სტრესსა და პროდუქტის ხარისხს შორის ურთიერთობა

პროდუქტში შიდა დაძაბულობის არსებობა სერიოზულად იმოქმედებს პროდუქტის მექანიკურ თვისებებსა და მუშაობაზე; შიდა დაძაბულობის არსებობისა და არათანაბარი განაწილების გამო, პროდუქტი გამოყენების პროცესში დაბზარდება. მინის გარდამავალი ტემპერატურის ქვემოთ გამოყენებისას ხშირად ხდება არარეგულარული დეფორმაცია ან დეფორმაცია, რამაც ასევე შეიძლება გამოიწვიოს პროდუქტის ზედაპირის „თეთრი“ და ამღვრეული გახდომა და ოპტიკური თვისებების გაუარესება.

კარიბჭესთან ტემპერატურის დაწევა და გაგრილების დროის გაზრდა ხელს შეუწყობს პროდუქტში დაძაბულობის არათანაბარი ეფექტის გაუმჯობესებას და პროდუქტის მექანიკურ თვისებებს ერთგვაროვანს გახდის.

როგორც კრისტალური, ასევე არაკრისტალური პოლიმერებისთვის, დაჭიმვის სიმტკიცე ანიზოტროპულია. არაკრისტალური პოლიმერებისთვის დაჭიმვის სიმტკიცე განსხვავდება კარიბჭის მდებარეობის მიხედვით; როდესაც კარიბჭე ყალიბის შევსების მიმართულებითაა, დაჭიმვის სიმტკიცე მცირდება დნობის ტემპერატურის მატებასთან ერთად; როდესაც კარიბჭე ყალიბის შევსების მიმართულების პერპენდიკულარულია, დაჭიმვის სიმტკიცე იზრდება დნობის ტემპერატურის მატებასთან ერთად.

დნობის ტემპერატურის ზრდა იწვევს ორიენტაციის შემცირების გამო ორიენტაციის არორიენტაციის ზრდას და დაჭიმვის სიმტკიცის შემცირებას. კარიბჭის ორიენტაცია გავლენას ახდენს ორიენტაციაზე ნაკადის მიმართულებაზე ზემოქმედებით და რადგან ამორფული პოლიმერები უფრო ანიზოტროპულია, ვიდრე კრისტალური პოლიმერები, ნაკადის პერპენდიკულარული მიმართულებით დაჭიმვის სიმტკიცე პირველისთვის უფრო მეტია, ვიდრე მეორესთვის. დაბალ ტემპერატურაზე ინექციას უფრო მეტი მექანიკური ანიზოტროპია აქვს, ვიდრე მაღალ ტემპერატურაზე ინექციას, მაგალითად, ვერტიკალურად ნაკადის მიმართულებით სიმტკიცის თანაფარდობა მაღალი ინექციის ტემპერატურაზე 1.7-ია და დაბალი ინექციის ტემპერატურაზე 2.

როგორც ჩანს, დნობის ტემპერატურის ზრდა, იქნება ეს კრისტალური თუ არაკრისტალური პოლიმერები, იწვევს დაჭიმვის სიმტკიცის შემცირებას, მაგრამ სხვა მექანიზმით; პირველი გამოწვეულია ორიენტაციით გამოწვეული ეფექტის შემცირებით.