1 / 80

Základy zpracování polymerů Průvodní jevy při vstřikování termoplastů

Základy zpracování polymerů Průvodní jevy při vstřikování termoplastů. K pochopení problematiky je nutné analyzovat děje, které se odehrávají v dutině vstřikovací formy. Plnění dutiny formy. Mechanismus plnění dutiny formy.

oki
Télécharger la présentation

Základy zpracování polymerů Průvodní jevy při vstřikování termoplastů

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. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Základy zpracování polymerů Průvodní jevy při vstřikování termoplastů

  2. K pochopení problematiky je nutné analyzovat děje, které se odehrávají v dutině vstřikovací formy.

  3. Plnění dutiny formy

  4. Mechanismus plnění dutiny formy • Plnění dutiny formy je děj komplikovaný, nestacionární a neizotermický. Polymery se chovají jako nenewtonské kapaliny. • Tavenina má při vstupu do dutiny teplotu přibližně mezi 180o až 300o C, • Teplota formy se udržuje asi na 30o až 80o C. • Při styku taveniny s formou se plast začne okamžitě rychle ochlazovat (kovová forma má vyšší tepelnou vodivost). • Pro taveniny je typická velmi vysoká viskozita, je nutné k jejich tváření vždy použít vnější tlak.

  5. Mechanismus plnění dutiny formy • Jakmile se hmota dotkne stěny formy, ihned se ochladí a ztuhne a na stěně se vytvoří tenká vrstvička nepohyblivého plastu. Tato ztuhlá vrstva, vzhledem ke špatné vodivosti plastů, však tepelně izoluje vrstvy nacházející se pod ní a ty chladnou pomaleji. • Teplota hmoty se směrem k ose tedy zvětšuje a část hmoty ve středu dutiny je stále tekutá. Tato středová zóna s nízkou viskozitou se nazývá „plastické jádro“ a právě jím protékají další dávky hmoty při plnění formy.

  6. Mechanismus plnění dutiny formy • Druhá dávka hmoty postupuje do dutiny tak, že před sebou tlačí první dávku nacházející se již ve formě, která se roztéká směrem ke stěnám, kde chladne a tuhne. Podobně se chová třetí a každá další dávka, a to tak dlouho, dokud se nezaplní celá dutina. • Postup plnění je znázorněn na obrázku, z nějž je také zřejmé, kde jsou nakonec uloženy jednotlivé dávky hmoty označené 1 až 8.

  7. Mechanismus plnění dutiny formy • Tok taveniny je charakterizován přítomností smykových sil, které působí na makromolekuly plastu, které jsou základním strukturním útvarem u termoplastů. • Jestliže je plast v roztaveném stavu, zaujmou makromolekuly takový tvar, který je nejpravděpodobnější. A tímto tvarem je náhodně sbalené klubíčko. • Jsou-li tato klubíčka vystavena účinku smykových sil, více či méně se rozbalují a makromolekuly se uspořádávají do směru toku, který je totožný se směrem působících napětí. To je podstatou orientace makromolekul.

  8. Mechanismus plnění dutiny formy • Orientací se makromolekuly dostávají do nerovnovážného stavu, a proto mají snahu se vrátit do tvaru klubíček. • K tomu však musí být dostatečně pohyblivé a musí mít k dispozici určitý čas. Pohyblivost závisí hlavně na teplotě. • Proces, kterým se ruší nebo alespoň snižuje orientace, se obecně nazývá relaxace nebo konkrétněji dezorientace. Dezorientace probíhá ve formě při současném ochlazování hmoty, takže v některých vrstvách nestačí proběhnout vůbec, v jiných jen zčásti.

  9. Mechanismus plnění dutiny formy • Výsledný stupeň orientace ovlivňuje různé vlastnosti výstřiku. • Ve směru orientace má výstřik vyšší pevnost a vyšší modul pružnosti, ale také nižší tažnost a rázovou houževnatost než ve směru kolmém. • Výstřik vykazuje anizotropii nejen mechanických, ale i jiných vlastností. Setkáme se s ní např. u součinitele teplotní roztažnosti, tepelné vodivosti a smrštění. • Orientace je také zdrojem vnitřního pnutí.

  10. Mechanismus plnění dutiny formy • Podmínky pro vznik orientované struktury nejsou ve všech místech výstřiku stejné, takže stupeň orientace se ve výstřiku mění jednak ve směru tloušťky stěny, jednak ve vzdálenosti od vtoku. • Tenká vrstvička plastu, která se vytvoří na stěně formy, „zamrzne“ dříve, než na ni začnou působit smyková napětí a zůstane neorientovaná. • Stupeň orientace v ostatních vrstvách závisí na velikosti smykového napětí v daném místě. Smyková napětí jsou největší ve vrstvě těsně sousedící se ztuhlou povrchovou vrstvou. Nacházejí se tedy v určité vzdálenosti pod povrchem výstřiku.

  11. Mechanismus plnění dutiny formy • Úroveň orientace také závisí na vzdálenosti určitého místa od vtoku. • Tlak, který působí na taveninu ve formě totiž klesá od ústí vtoku směrem k čelu tekoucího plastu a na čele je roven tlaku atmosférickému. • Protože smyková napětí vyvolávající orientaci jsou úměrná tlaku, musí se měnit i stupeň orientace ve směru toku. • Se zvětšující se vzdáleností od vtoku se orientace snižuje. Vlastnosti jediného výstřiku se proto v různých místech liší a tato skutečnost se označuje jako nehomogenita vlastností.

  12. Mechanismus plnění dutiny formy • Situace při vzniku orientované struktury není v praxi tak jednoduchá, jak bylo ukázáno na modelovém výstřiku jednoduchého tvaru. • Tavenina totiž před vstříknutím do tvarové dutiny formy protéká vtokovými kanály a již v nich dochází k orientaci makromolekul. • Stejně jsou makromolekuly orientovány při průtoku ústím vtoku, a to tím více, čím je jeho průřez menší.

  13. Mechanismus plnění dutiny formy • Komplikovanější mechanismus předurčuje orientaci u výstřiků, kde tok probíhá současně ve dvou směrech, totiž ve směru podélném i příčném. Příkladem je plnění dutiny ve tvaru kotouče při vstřikování středovým vtokem. • Tomu odpovídá i charakter vytvořené orientace, která je dvousměrná. • Způsob plnění dutiny formy a charakter proudění závisí na tvaru výrobku a na řešení vtokového systému. • U členitého tvaru výrobku jsou poměry při proudění taveniny velmi složité, plnění formy je nestejnoměrné, a proto vznikají oblasti s různým směrem i různým stupněm orientace.

  14. Mechanismus plnění dutiny formy • Výsledný stupeň orientace také závisí na technologických podmínkách vstřikování. • Teplota taveniny ovlivňuje viskozitu hmoty a čím je teplota vyšší, tím je hmota méně viskózní a tím je tekutější. • Při nízké teplotě má naopak vysokou viskozitu a při toku vstřikovací tlak vyvolává vysoká smyková napětí, která mají za následek vysoký stupeň orientace. • Nízká teplota taveniny také urychluje chladnutí hmoty a tím se zhoršují podmínky pro relaxaci. • Jestliže se zvyšuje vstřikovací tlak, zrychluje se plnění formy a tím se sice zvyšují smyková napětí v tavenině, ale na druhé straně hmota nestačí zchladnout tak jako při pomalém plnění kdy jsou podmínky pro relaxaci jsou příznivější.

  15. Mechanismus plnění dutiny formy • Zvýšení rychlosti vstřikování má za následek větší vývin tepla třením a zvýšení teploty hmoty, čímž se účinek zvýšeného tlaku zmírňuje. • Vliv samotného vstřikovacího tlaku tedy není jednoznačný. Naproti tomu zvyšování dotlaku a prodlužování doby jeho trvání vedou k vyšší orientaci, zejména v oblastech blízko vtoku. • Vyšší teplota formy podporuje rychlejší plnění, zpomaluje ochlazování hmoty ve formě a napomáhá relaxaci. Zvyšováním teploty formy tedy orientace klesá.

  16. Mechanismus plnění dutiny formy • Obsahuje-li hmota vláknité plnivo, jsou vlákna vlivem smykových sil rovněž orientována do směru toku taveniny. • Při kombinovaném, tj. dvousměrném, způsobu tečení jsou vlákna ukládána ve hmotě velice složitým způsobem, kdy se vytváří vícevrstvá struktura s různou přednostní orientací vláken. • V optimálním případě lze na průřezu výstřiku nalézt čtyři vrstvy. • Na povrchu je vrstva, v níž jsou vlákna uložena zcela chaoticky a nevykazuje tedy žádnou přednostní orientaci. Ve vrstvě pod ní jsou vlákna orientována ve směru toku, protože zde převládá podélné proudění.

  17. Mechanismus plnění dutiny formy • Třetí, přechodová vrstva je opět bez přednostní orientace a uprostřed se nachází vrstva, ve které jsou vlákna orientována kolmo ke směru tečení. • Ve směru orientace vláken roste pevnost a modul pružnosti a klesá tažnost, v kolmém směru jsou poměry opačné. • Výstřiky s vláknitým plnivem zpravidla vykazují vysokou anizotropii vlastností. Vytvořenou orientaci vláken nelze relaxačním procesem ovlivnit.

  18. Vnitřní pnutí • Vstřikování termoplastů je vždy provázeno vznikem vnitřního pnutí (různé typy pnutí). • Tomu nelze zabránit, pouze je možné řídit proces tak, aby nepříznivý vliv vnitřního pnutí na vlastnosti výstřiku byl co nejmenší. • Je-li výstřik namáhán vnější silou, sčítá se napětí vyvolané vnější silou s napětím, jehož příčinou jsou vnitřní pnutí. Pak může dojít k porušení výrobku při podstatně menším vnějším namáhání, než se očekávalo.

  19. Vnitřní pnutí – orientační pnutí • Pnutí z orientace molekul, zkráceně označované jako orientační pnutí, je důsledkem orientace makromolekul. • Orientací se do molekul vnášejí napětí, která mají snahu vrátit napřímené a natažené molekuly do tvaru klubíček. • Jsou příčinou zejména samovolných deformací výstřiků při zvýšené teplotě.

  20. Vnitřní pnutí – tepelná (ochlazovací) • Tato pnutímají příčinu v teplotním gradientu, který provází každé ochlazování nebo ohřívání materiálu. V případě vstřikování termoplastů se jedná o ochlazování. • Teplotní gradient se vytváří napříč stěnou výrobku a jeho průběh závisí na rozdílu teplot taveniny a formy a na tloušťce ochlazované stěny. • Čím je rozdíl teplot taveniny a formy větší a čím je stěna tenčí, tím je teplotní gradient větší. • Důsledkem je nerovnoměrné ochlazování a nerovnoměrné smršťování jednotlivých vrstev výstřiku.

  21. Vnitřní pnutí – tepelná (ochlazovací) • Povrch výstřiku chladne rychle a hmota zmenšuje svůj objem, ale smrštění nestačí nabýt rovnovážné hodnoty a zůstane menší. • Vnitřní vrstvy se ochlazují pomaleji a smrštění je pak větší. • Obě vrstvy na sebe působí, jedna brzdí změny, které by měly proběhnout ve druhé. • Ani smrštění ve vrstvách blízko středu stěny výstřiku však nedosáhne rovnovážné hodnoty, protože tomu brání ztuhlé povrchové vrstvy na povrchu. Po ztuhnutí a vyrovnání teplot v celém průřezu stěnou jsou v povrchových vrstvách výstřiku přítomna pnutí tlaková, uprostřed stěny tahová.

  22. Vnitřní pnutí – tepelná (ochlazovací) • Čím je chladnutí výstřiku méně rovnoměrné, tím větší jsou tepelná pnutí. • Tak je tomu např. v rozích hranatých výstřiků nebo v ostrém ohybu stěny, protože na vnější straně je odvod tepla intenzivnější. • Výsledkem je, že na vnějších stěnách obsahuje výstřik pnutí tlaková, na vnitřním ohybu nebo na vnitřním rohu pnutí tahová. • Značně nebezpečná pnutí, a to tahová, vznikají kolem kovových trnů, které ve výstřiku vytvářejí otvor, nebo kolem kovových zálisků. Tato pnutí souvisí se smršťováním chladnoucího plastu.

  23. Vnitřní pnutí – expanzní • Expanzní pnutí jsou specifickým jevem při zpracování termoplastů.Jejich příčinou je stlačitelnost tavenin polymeru. • Pnutí vznikají ve výstřiku tehdy, když dojde vlivem příliš vysokého vstřikovacího tlaku k přehuštění dutiny formy taveninou a když se výstřik v okamžiku otevírání formy nachází ještě pod tlakem. • Po vyjmutí výstřiku z formy vnitřní vrstvy, které ještě nejsou zcela tuhé, mají snahu se rozpínat, ale této expanzi brání ztuhlé vrstvy na povrchu. • Výsledkem jsou tahová pnutí na povrchu a tlaková pnutí v jádru stěny výstřiku.

  24. Vnitřní pnutí – krystalizační • Tato pnutí se vyskytují u krystalických termoplastů. • Mají původ v rozdílných podmínkách krystalizace v jednotlivých vrstvách výstřiku, což souvisí opět s rozdílnou rychlostí ochlazování. • Vzniklé sférolity jsou největší ve středních vrstvách a směrem k povrchu se jejich velikost zmenšuje. Stejným způsobem se mění i smrštění. • Nehomogenita nadmolekulární struktury je příčinou vnitřních pnutí.

  25. Vnitřní pnutí – deformační • Toto pnutí může být do výstřiku vneseno při vyhazování výstřiku z formy. • Výstřiky jsou většinou z formy vyhazovány mechanickým způsobem pomocí vyhazovacích kolíků. • V době, kdy je výstřik z formy vysunován, však ještě nemusí být dostatečně tuhý a navíc výstřik větší nebo menší silou lne k povrchu líce formy, takže vyhazovací kolíky výstřik deformují obvykle ohybem.

  26. Vnitřní pnutí – deformační • Pokud tento průhyb leží v oblasti elastických deformací, ty vymizí, avšak pokud ve výrobku vznikly deformace plastické, zůstane výstřik trvale deformován. • Tyto deformace mohou být ve výrobku fixovány současně probíhajícím chladnutím. • Velikost deformačních pnutí závisí na tuhosti výstřiku v okamžiku jeho vyhazování z formy, tj. na teplotě, na jeho přilnavosti k formě a na řešení vyhazovacího systému.

  27. Hodnocení vnitřních pnutí • Pro stav výstřiku jsou nejdůležitější vnitřní pnutí z orientace makromolekul a pnutí tepelná. • Objektivní stanovení velikosti vnitřních pnutí a vůbec metody jejich hodnocení jsou značně problematické. • Metoda by měla být dostatečně přesná, reprodukovatelná, rychlá a technicky dostupná, což bohužel žádná nesplňuje. • Proto se v praxi používají nepřímé metody, které hodnotí chování výstřiků za podmínek zkoušky v závislosti na jejich vnitřním stavu.

  28. Hodnocení vnitřních pnutí • Poměrně rozšířená je zkouška v tenzoaktivním prostředí. Je to chemické prostředí, obvykle kapalina, která je schopna urychlit vznik napěťových trhlin na výrobku. • Čím větší vnitřní pnutí výstřik obsahuje, tím dříve se trhliny objeví. Podle doby potřebné k objevení prvních trhlin lze s určitou pravděpodobností i kvantitativně stanovit velikost vnitřních pnutí v daném místě výrobku. Účinek tenzoaktivní látky pro určitý druh plastu je zcela specifický. • Jiné metody hodnocení vnitřních pnutí jsou založeny na stanovení samovolné deformace výstřiku při zahřívání. Měří se buď velikost deformace nebo síla, která se při zahřátí ve zkoušeném tělese uvolní.

  29. Hodnocení vnitřních pnutí • Tyto metody hodnotí především pnutí z orientace makromolekul. • Podobně je tomu u zkoušky využívající změny indexu lomu světla, které prochází zkoušeným tělesem. Pozorování se provádí v polarizovaném světle. Metoda je použitelná jen u průhledných plastů a poskytuje pouze kvalitativní výsledky. • U krystalických plastů byla navržena a vyzkoušena rentgenografická metoda, která se osvědčila u kovů. Bohužel výsledky u plastů nejsou přesvědčivé, což je způsobeno nedokonalostí krystalické mřížky polymerů.

  30. Smrštění a dodatečné smrštění • Ochlazováním ze zpracovatelské teploty, tuhnutím a pokračujícím ochlazováním na teplotu okolí, tj. asi 20 oC, se objem plastu zmenšuje a hmota se smršťuje. • Změny objemu je možné posuzovat buď z hlediska výstřiku jako celku a měřítkem těchto totálních změn je hodnota smrštění, které udává, o kolik je rozměr výrobku menší než odpovídající rozměr formy, nebo se změny objemu týkají pouze určitého místa na výrobku a důsledkem tohoto lokálního smršťování je vznik propadlin nebo vnitřních dutin v daném místě výstřiku.

  31. Výrobní smrštění • Jedná se o smrštění délkové, stanovuje se proměřováním rozměrů výstřiku a formy 24 – 48 hodin po výrobě dílu, kdy je výrobek umístěn ve standardním prostředí. • Na výrobní smrštění mají vliv následující faktory: • 1.Druh plastu. Uplatňuje se především nadmolekulární struktura plastu. Amorfní termoplasty mají všeobecně menší smrštění než krystalické.

  32. Výrobní smrštění • 2.Tvar výrobku a tloušťka stěny. Vliv tloušťky stěny je zvlášť patrný u krystalických polymerů. Platí, že čím je stěna tlustší, tím výrobek chladne pomaleji a tím je stupeň krystalinity vyšší. Tomu odpovídá větší smrštění. • 3. Umístění vtoku na výrobku, protože určuje charakter toku taveniny ve formě. Důsledkem orientace makromolekul je anizotropie smrštění. U neplněných plastů nebo u plastů s práškovým plnivem je smrštění ve směru toku taveniny větší než ve směru kolmém.

  33. Výrobní smrštění • 4. Technologické podmínky. Z nich mají na smrštění největší vliv vstřikovací tlak a výška a doba dotlaku. Zvýšení vstřikovacího tlaku a dotlaku a jeho prodloužení mají za následek zmenšení výrobního smrštění. Vliv teploty taveniny není jednoznačný. Pokud by se zvýšila jenom teplota a vnitřní vstřikovací tlak by byl konstantní, potom by zvýšení teploty taveniny mělo za následek zvětšení smrštění.

  34. Dodatečné smrštění • Rozměry výstřiků po uplynutí 24 hodin ještě nejsou zcela stabilizované a pokračují změny jejich vnitřních stavů, jako je uvolňování vnitřních pnutí, dílčí dezorientace makromolekul nebo sekundární krystalizace u krystalických plastů, což se projevuje dodatečnými změnami rozměrů. • Ty se nazývají dodatečné smrštění. Změny rozměrů velmi závisí na teplotě, které je výstřik vystaven, a na době jejího působení. Čím je teplota vyšší, tím jsou makromolekuly pohyblivější a změny rychlejší. • Změny rozměrů spojené se změnou teploty jsou vratné.

  35. Změny rozměrů výrobků při navlhání • U navlhavých plastů se musí počítat se změnami rozměrů, jež jsou spojeny s navlháním nebo vysýcháním. • Navlhání se projevuje zvětšováním rozměrů. Vysýchání jejich zmenšováním. Jedná se rovněž o vratné děje. Při zahřívání plastu nad teplotu 60 oC začíná převládat vysušování a při ohřevu nad80 oC klesá obsah vody rychle k nule. • Změny rozměrů spojené s botnáním mohou mít nepříznivý vliv na funkčnost plastového výrobku.

  36. Studené spoje • Vznikají v místech výstřiku, kde se při plnění dutiny formy spojují dva proudy taveniny. • Tak je tomu při výrobě výstřiků s otvorem, který je vytvářen pomocí kovového trnu ve formě nebo při vstřikování velkých výstřiků vícenásobným vtokovým kanálem, kdy je dutina formy současně plněna z několika ústí vtoku. • Trn rozdělí jeden postupující proud taveniny na dva, ty jej obtečou a za ním se opět spojí a vytvoří v daném místě studený spoj. • Kvalita spoje závisí na povrchové energii taveniny, která souvisí s její viskozitou a obě jsou funkcí teploty hmoty. Jestliže spoj není dokonalý, vykazuje výstřik v tomto místě horší mechanické vlastnosti, zejména pevnost v tahu nebo v ohybu a rázovou houževnatost.

  37. Studené spoje • U plastů, jejichž taveniny mají vysokou viskozitu, může ve spoji za trnem dokonce vzniknout vrub, který je zárodkem příští trhliny, a to nejen při namáhání rázem, ale i při namáhání tahem nebo ohybem. • Velmi nebezpečné jsou studené spoje ve výrobcích z termoplastů vyztužených krátkými tvrdými vlákny, např. skleněnými. • V místě studeného spoje jsou téměř všechna vlákna orientována ve směru toku taveniny a důsledkem této orientace je výrazné snížení pevnosti ve směru kolmém na studený spoj.

  38. Tokové čáry • Tokové čáry lze označit za estetickou vadu výstřiku. • Jsou představovány soustavou čar na povrchu výrobku, které sledují směr toku materiálu v dutině formy a od okolí se liší barevným odstínem, i když se jedná o jeden druh plastu. • Obvykle se vyskytují na výrobku jen blízko ústí vtoku. • Příčinou bývá nesprávně navržený a dimenzovaný vtokový systém formy. • Za určitých okolností, např. jsou-li vtokové kanály příliš dlouhé nebo příliš úzké, jsou tekoucí taveninou strhávány ze stěn kanálů částečky již zchladlé a ztuhlé hmoty a ve formě jsou pak účinkem smykových sil uspořádány ve směru toku. Tak se stávají viditelné i pouhým okem. Na mechanické vlastnosti výstřiku vliv nemají.

  39. Nehomogenita nadmolekulární struktury • S tímto jevem se setkáváme u krystalických termoplastů. • Je důsledkem skutečnosti, že v různých vrstvách výstřiku existují různé podmínky pro průběh krystalizace. • Základním morfologickým útvarem u krystalických plastů je lamela, která se skládá z proužků, přičemž jeden proužek odpovídá jedné makromolekule. • Skládáním lamel se vytvářejí sférolity, které představují vyšší formu uspořádanosti. Ty by v ideálních podmínkách měly tvar koulí, ve skutečnosti se rostoucí sférolity ovlivňují navzájem a deformují se. V některých případech je lze pozorovat v polarizovaném světle i pouhým okem.

  40. Mechanismus krystalizace • Probíhá-li krystalizace polymeru v kovové formě, jsou podmínky pro krystalizaci v povrchové vrstvě výstřiku krajně nepříznivé a tenká vrstvička na povrchu zůstává buď úplně amorfní anebo dosažený stupeň krystalinity je nízký. • Pod povrchovou vrstvičkou se ve výstřiku nacházejí drobné sférolity, protože se zde vytvořilo mnoho zárodků. I když je uspořádanostv těchto oblastech vyšší než ve vrstvě povrchové, stále nedosahuje rovnovážného stavu.

  41. Mechanismus krystalizace • Tomu se přibližuje struktura uprostřed stěny, kde jsou pro krystalizaci relativně nejpříznivější podmínky. Je zde dost času na to, aby se vytvořily velké sférolity. Tomu odpovídá i vyšší stupeň krystalinity. • Protože velikost sférolitů a stupeň krystalinity přímo ovlivňují mechanické a fyzikální vlastnosti výstřiku, např. pevnost, modul pružnosti a hustotu, přispívá každá vrstva k výsledné vlastnosti výstřiku jiným způsobem, a protože jsou vrstvy pevně spojeny, je výsledkem určitá integrální hodnota dané vlastnosti.

  42. Mechanismus krystalizace • Morfologicky odlišné krystalické vrstvy vznikají ve výstřiku postupně a mezi sebou se liší hustotou i velikostí smrštění. • Následkem těchto rozdílných smrštění vznikají vnitřní pnutí. To je soustředěno zejména v podpovrchových vrstvách, ve kterých má hmota nejdál k rovnovážnému stavu.

  43. Primární a sekundární krystalizace • Krystalizace, která probíhá při tuhnutí kapalného polymeru, se nazývá primární. Je spojena se změnou skupenství. Krystalizace však může v omezené míře pokračovat ještě i v tuhém stavu. Ta se pak nazývá sekundární. Dodatečná krystalizace se týká oblastí, které při primární krystalizaci nedosáhly rovnovážného stavu. Z toho vyplývá velký význam teploty formy při vstřikování. Má-li forma vyšší teplotu, lze získat výstřik s vysokým průměrným stupněm krystalinity, který vyjadřuje podíl krystalické fáze ve hmotě v procentech. Rozdíl do 100 % odpovídá amorfní fázi.

  44. Primární a sekundární krystalizace • U teplé formy jsou změny vyvolané dodatečnou krystalizací malé. Vyšší teplota formy tedy většinu vlastností výstřiku ovlivňuje kladně, má však za následek prodloužení vstřikovacího cyklu. • Při vstřikování do studené formy jsou podmínky pro krystalizaci horší, stupeň krystalinity je nižší a dodatečná krystalizace, a stím související vyšší vnitřní pnutí, hrají větší úlohu. • Průběh krystalizace se dá urychlit přidáním nukleačních látek do polymeru. Tak lze dosáhnou toho, že v celém výstřiku vznikne jemná a rovnoměrná struktura s drobnými sférolity a s minimálním krystalizačním vnitřním pnutím. • Takový výstřik vykazuje všeobecně vyšší mechanické vlastnosti, zvláště pak houževnatost.

  45. Vadný výrobek • Přestože technologové v závodech zabývajících se vstřikováním termoplastů jsou vybaveni potřebnými znalostmi o zpracování materiálu, technologických podmínkách a o vstřikovacím stroji a vstřikovací formě, vyskytne se v praxi určitý podíl vadných výrobků. • Jedna z příčin spočívá v tom, že u cyklických procesů není možné z objektivních důvodů zaručit v kterékoliv fázi procesu absolutně shodný průběh technologických parametrů, protože se mohou projevit náhodné rušivé vlivy. • Proto je nutné určit příčinu příslušné vady a znát způsob, jak ji odstranit.

  46. Vadný výrobek • Samotný technologický proces ovšem nemusí být jedinou příčinou vadného výrobku. • Zdrojem vad může být již samotný zpracovávaný plast, nesprávná konstrukce výstřiku, např. nepřípustné rozdíly v tloušťce stěn, konstrukční nedostatky při řešení formy, např. nesprávně navržený vtokový nebo temperační systém nebo vstřikovací stroj, který není např. schopen zajistit optimální rychlost plnění dutiny formy. • Některé vady mohou být způsobeny až při dodatečné manipulaci s výrobkem. Příkladem je poškrábání jeho povrchu při dopravě nebo deformace nesprávným skladováním.

  47. Pojem „vada“ výrobku Vada = každá odchylka, kterou se daný výrobek liší od schváleného standardu, specifikovaného výkresem, referenčním vzorkem nebo schválenými přejímacími podmínkami. Odchylka od příslušných norem, případně sjednaných technických podmínek, se může týkat tvaru, rozměrů, hmotnosti, vzhledu, vnitřního stavu výrobku nebo jeho mechanických a fyzikálních vlastností. Jejím důsledkem je změna užitných vlastností výrobku, v extrémním případě až ztráta jeho funkčnosti.

  48. Rozdělení vad podle ČSN 64 0052 Tato norma rozděluje viditelné vady do čtyř skupin: • 1.Všeobecně přijatelné vady, které nemají vliv na funkci a životnost výrobku. Př. nerovnoměrný nebo nedostatečný lesk. • 2.Omezeně přijatelné vady, které neovlivňují použitelnost výrobku, pokud jejich povaha, velikost a množství nepřekročí dohodnutou míru. Jejich rozsah je dán dohodou mezi výrobcem a odběratelem. Př. studený spoj, stopy po vlhkosti, cizí vměstek.

  49. Rozdělení vad podle ČSN 64 0052 • 3.Opravitelné vady jsou takové odchylky od standardu, jejichž oprava vhodným způsobem je příslušnou formou dovolena nebo není výslovně zakázána. Lze ji odstranit, aniž by byla ovlivněna použitelnost výrobku. Způsob opravy musí být dohodnut předem mezi dodavatelem a odběratelem. Př. přetoky v dělící rovině.

  50. Rozdělení vad podle ČSN 64 0052 • 4.Nepřijatelné vady, které nelze opravou odstranit buď vůbec anebo pouze způsobem, který by ovlivnil použitelnost výrobku a který sjednané technické podmínky nepřipouštějí. Př. lze uvést deformace tvaru výrobku, přítomnost trhliny.

More Related