Изделия из пластмассы на заказ

Наша фирма занимается изготовлением изделий из пластмассы на заказ партиями от 1000 штук по образцу или чертежу. Изменение формы и размеров изделия из пластмассы на заказ под влиянием напря­жений, возникают при охлаждении, что необходимо учитывать при  проектирование и разработки чертежа. Возможность изделия из пластмассы изготовленного на заказ сопротивляться остаточным напряжениям зависит от жесткости материалов в момент извлечения и жесткости формы детали из пластика. Если изделие из пластика извлекается из пресс-формы, когда его температура достаточно вы­сока, то модуль упругости материала будет меньше и поэтому оно будет более под­вержено деформации. Увеличение времени выдержки изделия из пластмассы на заказ в пресс-форме бу­дет приводить к понижению температуры отливки и увеличивать модуль упругости материала. Геометрия отливки также может оказывать существенное влияние на возможность коробления изделия из пластмассы по чертежу. Плоская деталь из пластмассы имеет простую структуру и в значительно большей степени может быть подвержено короблению, чем, например, такое изделие из пластика, как колба, которая имеет пространственную структуру. Иногда к плоскому изделию из пластмассы под заказ добавляют ребра, что приводит к увеличению сопротивления ко­роблению. Однако ребра сами по себе могут создавать колебания в усадке и приво­дить к противоположному эффекту коробления.

Пресс-форма и технологические параметры литья пластмассы могут влиять на коробле­ние, вызванное колебанием усадки:

• Направление и величина ориентации влияют следующим образом:

— конфигурация заполнения задает направление ориентации молекул в на­ружных слоях отливки;

— поток подпитки влияет на направление ориентации в средней части отливки;

— большие сдвиговые напряжения приводят к высокой степени ориентации; области высоких сдвиговых напряжений обычно находятся вблизи мест впуска и в удаленных областях, где расплав может ускоряться при проник­новении в ограниченные зоны.

• Однородность охлаждения. Колебания в охлаждении могут происходить на разных сторонах или в разных областях пластикового изделия. Колебания на разных сторонах изделия будут создавать условия для его изгиба — изделие будет выгибаться по направлению к горячей стороне. Колебания в охлажде­нии разных областей изделия могут создавать нестабильное состояние про­дольного изгиба.

• Колебания давления поперек отливки. Давление максимально вблизи места впуска. Рассмотрим изделие с постоянной толщиной стенок; следует ожи­дать, что объемная усадка вблизи места впуска будет меньше, чем в удален­ных областях. В случае изготовления изделия в форме диска с помощью впрыска через центральный литник наблюдаемое коробление будет приво­дить к образованию «чашки».

Остаточные напряжения в полимерных деталях

Колебания в усадке приводят к возникновению остаточных напряжений. Если величина напряжения превысит жесткость изделия, то будет происходить короб­ление. Однако вне зависимости от того, будет или не будет наблюдаться коробле­ние, напряжения все равно будут присутствовать в изделии. Со временем эти на­пряжения могут приводить к преждевременному разрушению изделия под воздей­ствием различных факторов. Остаточные напряжения, которые возникли из-за колебаний в коэффициенте усадки, могут суммироваться с напряжениями, кото­рые возникают под воздействием внешней нагрузки. Кроме того, такие факторы окружающей среды, как воздействие химических веществ или температуры, могут усиливать действие остаточных напряжений, вызывая преждевременное разруше­ние пластиковой детали.

Механические свойства изделия из пластмассы на заказ

Механические свойства отливки могут зависеть как от потока, создающего ори­ентацию молекул, так и наличия линий спая, которые возникают при контакте фронтов двух потоков расплава. Ориентация создает анизотропию механических свойств. При наличии нагрузок на изгиб изделие будет прочнее в направлении, пер­пендикулярном ориентации молекул. При наличии нагрузок на растяжение изделие будет прочнее в направлении, параллельном ориентации молекул. Поскольку ори­ентация молекул приводит к анизотропии усадки, эти изменения механических свойств наиболее сильны в материалах, армированных волокнами.

При возникновении линии спая будет наблюдаться ослабление степени ориен­тации молекул на этом участке, что в общем случае будет приводить к ослаблению механической прочности вдоль этой линии, что можно увидеть на образце. В области линий спая, которые возника­ют при встречном сплавлении двух потоков, прочность будет меньше, чем у линий спая, которые возникают при соединении потоков расплавов под углом. Материал, усиленный волокнами, будет иметь значительное ослабление в области линий спая. Чем выше процент содержания волокон, тем выше процент потери прочности.