Przyczyny powstawania tekstury skóry tygrysa wyprasek i roztworów

Obecnie duże części do formowania wtryskowego są coraz częściej stosowane w samochodach, a ze względu na redukcję kosztów zakres zastosowań części do formowania wtryskowego bez natrysku staje się coraz szerszy, ale wymaga to również coraz wyższej jakości wyglądu wtrysku części do formowania. Na dużych częściach, takich jak zderzaki samochodowe, deski rozdzielcze, panele drzwi i inne długie elementy wykończenia wnętrza, występuje defekt wizualny, który charakteryzuje się liniami prostopadłymi do kierunku przepływu, które wyglądają jak wzory na skórze tygrysa, powszechnie znanej jako skóra tygrysa lub zebra, jak pokazano na poniższym rysunku.

2, Analiza przyczyn powstawania zmarszczek skóry tygrysa
Gdy stopiony polimer jest wytłaczany z małego otworu, kapilary lub szczeliny, średnica lub grubość ekstrudatu będzie znacznie większa niż rozmiar dyszy. Zjawisko to nazywane jest pęcznieniem ekstrudatu lub pęcznieniem matrycy. W 1893 roku amerykański biolog Barus po raz pierwszy zaobserwował to zjawisko, dlatego też nazywa się je efektem Barusa, znanym również jako rozszerzenie modułu. Na przykład, gdy polistyren jest wytłaczany z większą prędkością przy 175-200 stopniach, rozszerzenie średnicy może osiągnąć 2,8 razy.

Jak pokazano na poniższym rysunku, rozmiar arkusza wynosi 400X50X2 mm, model wykorzystuje siatkę 3D, a długość boku siatki wynosi 0,5 mm. Wykres czasu napełniania nie wykazuje nieprawidłowości.

Poniższy rysunek przedstawia temperaturę na czole przepływu. Można stwierdzić, że kontur temperatury staje się coraz bardziej gęsty wraz ze wzrostem długości procesu, co wskazuje, że zmiana temperatury jest coraz bardziej oczywista.

analiza teoretyczna
Podczas formowania wtryskowego, gdy stopiony płyn płynie, części są cieńsze, szczelina wnęki jest mniejsza, temperatura formy jest zbyt niska, fluktuacja przepływu spowodowana strukturą części lub procesem przepływu jest zbyt długa, szybkość wtrysku jest zbyt szybka itp. spowoduje wzrost oporu czoła stopionego materiału, a przepływ stopionego materiału oczywiście spowolni lub zatrzyma się. W tym czasie wygląd wypełnionego obszaru jest słaby i wąski, a obszar ten zwykle pojawia się w pewnej odległości od bramy. Przy zastosowaniu ciśnienia wtrysku, klej w sposób ciągły wypływa z bramki, a lepkosprężysty stopiony plastik zaczyna absorbować i magazynować energię. Kiedy energia zgromadzi się w pewnym stopniu, może przebić się przez opór czoła stopionego materiału, a stop zaczyna się szybko rozszerzać i skakać do przodu. W tym czasie nowo wypełniony obszar ma jasny i szeroki wygląd. Powoduje to różnice w pozornym połysku, tworząc w ten sposób teksturę skóry tygrysa.
Gdy stopione tworzywo sztuczne przechodzi przez małą bramkę, zostanie poddane dużemu oporowi przepływu przy bramce i spowoduje kompresję o dużej objętości i sprężyste odkształcenie tworzywa sztucznego na prowadnicy i bramce. Gdy roztopione tworzywo sztuczne przejdzie przez bramę i wejdzie do otwartej wnęki, roztopione tworzywo sztuczne ulegnie sprężystemu odzyskaniu i powiększeniu objętości z powodu nagłego spadku oporu przepływu, co spowoduje duże wahania ciśnienia i natężenia przepływu z przodu płynięcie stopu, Doprowadzi to do rozszerzania się i skoku czoła przepływu, a na powierzchni powstanie wzór skóry tygrysa.
Im większa lepkosprężystość stopionego tworzywa sztucznego, tym łatwiej to zjawisko będzie zachodzić. Tekstura skóry tygrysa jest rzadko spotykana w materiałach o słabej lepkosprężystości. Na przykład w procesie formowania materiałów wzmacnianych włóknem szklanym, nylonu, PBT i innych materiałów występuje niewiele defektów skóry tygrysa, podczas gdy materiały PP z EPDM, POE i innymi składnikami gumowymi są bardzo podatne na defekty skóry tygrysa. Powodem jest to, że im bardziej jest skład kauczuku, tym większe jest lepkosprężyste odkształcenie stopu i tym bardziej prawdopodobne jest pojawienie się efektu rozszerzania matrycy, który doprowadzi do zmarszczek skóry tygrysa.
3.1. Proces formowania wtryskowego:
1) Zmniejsz prędkość wtrysku
2) Zwiększ temperaturę topnienia tworzywa sztucznego i temperaturę formy
Obecnie stosunkowo zaawansowana technologia szybkiego chłodzenia i gorącej formy może całkowicie wyeliminować wszelkiego rodzaju defekty na powierzchni części do formowania wtryskowego, ale niewiele osób stosuje tę technologię do części z materiału pp, głównym powodem może być pewien nacisk na koszt produkcji.
3.2 Konstrukcja formy i wtryskarka
1) Zwiększ grubość i szerokość sekcji bramy oraz średnicę prowadnicy. Grubość przewężki musi sięgać 0,8~0,9 razy grubości ścianki części, a szerokość przewężki powinna być większa niż 30 mm;
2) Zwiększ liczbę bramek i zminimalizuj stosunek długości przepływu;
3) Staraj się używać bramki prostej, bramki bocznej lub bramki sektorowej o stopniowo powiększanym rozmiarze i polu przekroju i unikaj stosowania bramki ukrytej i bramki punktowej o stopniowo zmniejszanej powierzchni przekroju (patrz rysunek 5 poniżej, okazuje się, że bramka ukryta, bramka punktowa lub bardzo małe drzwi boczne są łatwe do wytworzenia tekstury skóry tygrysa w praktyce);
4) Wydech z formy powinien być tak dobry, jak to możliwe, aby osiągnąć wtrysk z dużą prędkością i uniknąć wad jakości wyglądu na froncie przepływu spowodowanych uwięzionym gazem;
5) Przyjęto wtryskarkę z precyzyjną kontrolą, aby uniknąć wahań ciśnienia i prędkości.
3.3. Materiały plastikowe
1) Zmniejszenie zawartości elastomeru kauczukowego w tworzywach sztucznych;
2) Zmniejszenie wielkości cząstek komponentu gumowego rozproszonego w tworzywie lub dodanie kompatybilizatora pomiędzy komponentem gumowym a żywicą matrycy sprzyja eliminacji defektu skóry tygrysa.
3) Poprawić płynność materiałów;
Wzór skóry tygrysa na powierzchni określonej tablicy rozdzielczej nie może zostać usunięty po wielokrotnej regulacji maszyny. Projekt został opóźniony o ponad 3 miesiące bez postępu. Ostatecznie został całkowicie wyeliminowany poprzez zastąpienie go materiałami o lepszej płynności.
4, Podsumowanie
Według dużej liczby wyników statystycznych, wśród czynników wpływających na jakość części z tworzyw sztucznych, racjonalność projektowania formy i konstrukcji produktu stanowi około 70 procent czynników, proces formowania wtryskowego i wtryskarka stanowią 20 procent czynniki, a materiały stanowią 10 procent czynników. Tworzenie tekstury skóry tygrysa ma pewien związek z pleśnią, procesem formowania wtryskowego i tworzywami sztucznymi. W wielu przypadkach trzeba go zoptymalizować i udoskonalić w trzech aspektach, aby osiągnąć dobre wyniki. Jednak optymalizacja i poprawa struktury formy i produktu może osiągnąć dwukrotnie lepszy wynik przy połowie wysiłku, a także może mieć dobry efekt po zmianie materiałów z lepszą płynnością.