بررسی دمای نرم شدن در طراحی و ساخت قالب های تزریق پلاستیک

 

دمای نرم شدن فاکتور مهمی در طراحی و ساخت قالب های تزریق پلاستیک می باشد. همانطور که قبلا ذکر شد، دمای نرم شدن Vicat یا دمای انحراف تحت بار، گاهی اوقات به عنوان یک مقدار تخمینی دمای متوسط قطعه در زمان خروج برای محاسبات مربوط به طراحی استفاده می شود. تنش کششی از طریق دیواره قطعه، به دلیل انقباض مهار شده در زمان پرتاب، در صورتی بدست می آید که مدول کششی پلیمر و انقباض خطی در زمان (دمای) پرتاب مشخص باشد. متأسفانه، مقدار انقباض مرتبط با زمان پرتاب به راحتی تعیین نمی شود، زیرا قطعات پس از پرتاب به منقبض شدن ادامه می دهند. نمودارهای فشار-حجم-دما یا شبیه‌سازی‌های انقباض به کمک کامپیوتر می‌توانند به تعیین مقدار انقباض در هنگام پرتاب کمک کنند، یا به عنوان یک راه‌حل عملی، درصدی از مقدار اسمی «انقباض قالب» را می‌توان استفاده کرد. این روش در طراحی و ساخت قالب های تزریق پلاستیک نقش مهمی ایفا می کند.

قطعات پلاستیکی باید تا جایی خنک شوند که به حالت سختی برسند که برای جلوگیری از تغییر شکل دائمی ناشی از نیروهای بیرون راندن و آزاد شدن تنش داخلی کافی باشد.

 

در مورد یک غلاف استوانه ای دیواره نازک، تنش کششی یک تنش حلقه ای است و می تواند برای تخمین فشار تماس برای یک غلاف با شعاع R و ضخامت دیواره h استفاده شود.

 

 

در مورد غلاف باز جدار نازک، نیروی خروجی اولیه به صورت زیر است:

 

 

مقدار μ ضریب استاتیک اصطکاک برای جفت پلیمر/هسته است. متأسفانه، این مقدار برای بیشتر پلیمرها به دما و سطح تنش معمولی بستگی دارد.

این امر با این واقعیت پیچیده تر می شود که پلیمر روی سطح هسته قالب گیری می شود و مقدار اصطکاک اولیه در حین جهش شامل درجاتی از رهاسازی بریدگی های مربوط به پولیش است.

مقادیر اصطکاک تولید شده در شرایط قالب گیری واقعی مناسب ترین هستند، اما به راحتی در دسترس نیستند.

حتی با وجود تمام این عدم قطعیت ها، مقدار نیروی بیرون راندن پیش بینی شده تخمین تقریبی از رفتاری را ارائه می دهد که می توان در این مرحله از فرآیند انتظار داشت.

تخمین نیروی جهشی برای غلاف استوانه ای با فرض پخ صفر انجام شد. مقدار را می توان برای زوایای پخ با استفاده از شکل زیر تصحیح کرد. این شکل یک نشانه تقریبی از کاهش نیروی جهش با افزایش زاویه پخ را ارائه می دهد.

 

می توان از این شکل برای ارائه یک نشانه تقریبی از کاهش نیروهای جهشی استفاده کرد که می توان با اضافه شدن زاویه پیش نویس به یک هسته انتظار داشت.