slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Методы регулирования усадки при литье термопластов под давлениеРPowerPoint Presentation
Download Presentation
Методы регулирования усадки при литье термопластов под давлениеÐ

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 20

Методы регулирования усадки при литье термопластов под давлениеР- PowerPoint PPT Presentation


  • 433 Views
  • Uploaded on

Методы регулирования усадки при литье термопластов под давлением. Брагинский Владимир Абрамович, к.т.н., доцент ( Санкт-Петербург ) Барвинский Игорь Анатольевич (ЗАО “ СиСофт », Москва) Барвинская Инна Евгеньевна (Москва).

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Методы регулирования усадки при литье термопластов под давлениеÐ' - dunne


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

Методы регулирования усадки при литье термопластов под давлением

Брагинский Владимир Абрамович, к.т.н., доцент (Санкт-Петербург)Барвинский Игорь Анатольевич (ЗАО “СиСофт», Москва)Барвинская Инна Евгеньевна (Москва)

V Российский конгресс переработчиков пластмасс. Москва. 14-15 ноября 2011 г.

slide2

Важность проблемы

  • Литьевая форма должна быть изготовлена с учетом технологической усадки (усадки) полимерного материала
  • Прогнозирование усадки связано с проблемами из-за сложности и неоднородности усадочных процессов
  • Возможность регулирования усадки в ходе испытаний изготовленной формы без механической доработки формы или с минимальной доработкой
slide3

Цель работы

  • Разработка методологии регулирования усадки по результатам испытаний пресс-формы на основе моделирования процесса литья термопластов
slide4

Общие принципы

1. Регулирование объемной усадки

V(T, P)– удельный объем расплава при температуре и давлении расплава в полости

Vf– удельный объем полимерного материала при комнатной температуре и атмосферном давлении

Объемную усадку рассчитывают на основе PVT-данных для известных давления и температуры расплава в полости формы

  • Оценочный расчет по PVT-диаграмме
  • Моделирование стадий заполнения, уплотнения, и охлаждения в форме
slide5

Общие принципы

2. Регулирование анизотропии усадки

Очень сложно регулировать (сложные зависимости продольной и поперечной усадки от конструктивных и технологических факторов)

Неопределенность понятий продольной и поперечной усадки в реальных деталях

  • Сложный характер деформирования расплава при заполнении формы (двухосная молекулярная ориентация)
  • Изменение направлений течения расплава в процессе заполнения и уплотнения
  • Ориентация волокнистых наполнителей
slide6

Общие принципы

2. Регулирование анизотропии усадки

ПЭВП

ПК + стекловолокно

Jansen K.M.B., Van Dijk D.J., Freriksen M.J.A. Shrinkage anisotropy in fiber reinforced injection molded products // Polym. Compos. 1998. V. 19, № 4. P. 325-334.

Jansen K.M.B., Van Dijk D.J., Husselman M.H. Effect of processing conditions on shrinkage in injection molding // Polym. Eng. Sci. 1998. V. 38, № 5. P.838-846.

slide7

Общие принципы

3. Регулирование релаксации напряжений

Увеличение времени выдержки на охлаждение приводит к снижению усадки при отсутствии или малой усадке в форме для рассматриваемого размера

Отсутствие усадки в форме обусловлено:

  • Геометрическими ограничениями
  • Высокой шероховатостью формующей поверхности (хотя бы с одной из сторон)
  • Адекватным уплотнением
  • Короблением в форме

Усадка на отверстии

slide8

Общие принципы

  • Необходимо учитывать возможное негативное влияние корректирующих действий
  • Характеристики напряженно-деформированного состояния детали: поверхностные деформации (утяжины), коробление, остаточные напряжения
  • Другие поверхностные дефекты
  • Дефекты внутренней структуры: внутренние усадочные полости, макро- или микропористость и др.
  • Ухудшение эксплуатационных характеристик
slide9

Технологические методы

  • Преимущества и ограничения
  • Наименьшие затраты
  • Необходимо учитывать взаимовлияние технологических параметров (методы статистики и планирования эксперимента)

Материал: ПА 46 + 15% углеродного волокнаДиаметр: 56 мм

Усадка, %

Jayanarayanan K., Karthick H.S., Suganya V., Shivashankari A.L., Bhagawan S.S. Optimization of process parameters of an injection moulded gears using Taguchi methodology // 64 th SPE ANTEC Tech. Papers. 2006. V. 52. P. 1088-1092.

slide10

Технологические методы

  • Давление выдержки
  • Наибольшее влияние на усадку в большинстве случаев оказывает давление выдержки: усадка уменьшается при повышении давления выдержки
  • Исключения: 1) усадка в направлении волокна для материалов, содержащих жесткое волокно 2) некоторые ТЭПы

Материал: ПБТ

Jansen K.M.B., Van Dijk D.J., Husselman M.H. Effect of processing conditions on shrinkage in injection molding // Polym. Eng. Sci. 1998. V. 38, № 5. P.838-846.

slide11

Конструктивные методы

  • Преимущества и ограничения
  • Стоимость доработки формы
  • Доработка впускных литников, изменение мест впуска - эффективный метод для материалов, не содержащих жесткого волокна
  • Для материалов, наполненных жестким волокном, изменение мест впуска может привести к резкому изменению усадки и анизотропии усадки
slide12

Замена полимерного материала

  • Тип полимера (или смесь полимеров)
  • Тип и содержание наполнителей
  • Тип и содержание добавок
  • Преимущества и ограничения
  • Высокая чувствительность усадки к составу композиции, в том числе к малым добавкам (пример: пигменты в кристаллизующихся термопластов)
slide13

Замена полимерного материала

  • Дисперсные наполнители
  • Удобны для регулирования усадки
  • Повышение содержания наполнителя уменьшает усадку и снижает анизотропию усадки
  • Нано-наполнители
  • Значительно снижают усадку при небольших концентрациях наполнителя (примерно до 4%)
  • Усадка нанокомпозитов с 4% наполнителя существенно превышает усадку обычных композитов с 20-30% дисперсного наполнителя
slide14

Специальные технологии

  • Литье со вспениванием (порофоры, MuCell и др.)
  • Компрессионное формование (литье с подпрессовкой)
  • Литье с газом
  • Вариотермическое термостатирование формы («пульсирующее охлаждение»)
  • и др.
  • Преимущества и ограничения
  • Использование обычного литьевого оборудования (порофоры)
  • «Серебристость» (литье со вспениванием)
  • Специальное технологическое оборудование (MuCell, литье с газом, вариотермическое термостатирование), доработка формы
slide15

Моделирование процесса литья

  • на примере продуктов Autodesk Moldflow
  • Наибольшую точность прогнозирования усадки дает метод «Скорректированных остаточных напряжений» (CRIMS)
  • Погрешность расчета абсолютных значений усадки для относительно простых по геометрии деталей по опубликованным данным: 10-23%
  • Более высокая точность прогнозирования относительных изменений усадки при изменении технологических и конструктивных факторов
  • Инструмент при выборе метода и оценки диапазона регулирования усадки
slide16

Моделирование процесса литья

на примере продуктов Autodesk Moldflow

ПП, продольная усадка

ПК, продольная усадка

Kennedy P.K., Zheng R. Shrinkage of injection molded material // Precision injection molding: Process, materials and applications / Ed. by J. Greener, R. Wimberger-Friedl. Hanser, 2006. P. 105-135.

slide17

Моделирование процесса литья

на примере продуктов Autodesk Moldflow

Оценка технологических факторов, влияющих а усадку в анализе чувствительности (метод Тагути)

Материал: HI-121 (LGChemicals)Тип: АБСОсновная толщина: 3 мм

Метод моделирования: Dual-Domain (2.5D)

slide18

Моделирование процесса литья

на примере продуктов Autodesk Moldflow

Зависимость средней усадки от давления выдержки

slide19

Моделирование процесса литья

на примере продуктов Autodesk Moldflow

Оценка диапазона изменения параметров на основе «модели качества»

Рвыд = 30 МПа

Рвыд = 80 МПа

Давление на входе, МПа

Объемная усадка, %

Распорное усилие, тс

slide20

Спасибо за внимание!

Сайт группы компаний CSoftwww.csoft.ru

Сайт «Литье пластмасс»www.barvinsky.ru Публикации по литью пластмасс и компьютерному анализу