Усадка детали из пластмассы и изделия из пластика

Анизотропная усадка в материале отлитого изделия из пластика относится к нежелательным (но фактически неизбежным) последствиям литья под давлением. Она приводит к трудностям при необходимости получения точных размеров изделия из пластика, к возникнове­нию внутренних напряжений, а также короблению, когда внутреннее напряжение оказывается настолько велико, что изделие начинает деформироваться. Компью­терный анализ позволяет конструктору оптимизировать конструкцию детали из пластмассы за­долго до изготовления пресс-формы и минимизировать потенциальные риски возникнове­ния анизотропной усадки и коробления.

Значительное количество факторов влияет на сложные процессы, вызываемые неравномерной усадкой изделий, полученных литьем под давлением. К таким факторам относятся:

• асимметричная термическая усадка из-за неравномерного охлаждения детали из пластмассы;
• неравномерная объемная усадка;
• анизотропное поведение материала, связанное с ориентацией макромолекул, определенной свойствами потока расплава в формующей полости;
• сдвиговая деформация в потоке расплава, возникающая из-за особенностей геометрической формы изделия из пластмассы.

Ориентационная усадка (усадка в определенном направлении). Степень ориентации макромолекул, возникающая в материале в процессе запол­нения им формующей полости, оказывает значительное влияние на свойства термопласта в расплавленном, вязкотекучем состоянии. Во время заполнения формующей ориентация макромолекул, связанная с направлением движения потока распла­ва, будет приводить к разной усадке вдоль и поперек потока полости, макромолекулы полимера подвергаются растяжению, что определенным об­разом ориентирует их и приводит к анизотропной усадке детали из пластика. Ненаполненные термопласты имеют тенденцию испытывать большую усадку в направлении потока (усадка продольная) по сравнению с направлением, перпендикулярным потоку (усад­ка поперечная), в то время как продольная усадка наполненных термопластов ограни­чена ориентацией волокон. В общем случае усадка в материале отлитого изделия из пластика будет более изотропной, если степень ориентации макромолекул расплава в процессе заполнения им формующей полости минимальна, и если существуют условия для макромолекулярпой релаксации.