Mis on vormi kokkutõmbumine survevalus?

Vormi kokkutõmbumine on protsent, mille võrra valatud detail sulamistemperatuurilt toatemperatuurile jahutades kokku tõmbub, mõõdetuna õõnsuse mõõtmete suhtes. Tüüpilised väärtused jäävad vahemikku umbes 0,2 % klaaskiudtäidetud sortidelt kuni 2,5 % täitmata poolkristallilistel vaikudel nagu POM ja PP.

Millised plastid tõmbuvad survevalus kõige rohkem kokku?

Kõige rohkem tõmbuvad kokku täitmata poolkristallilised vaigud: POM umbes 1,8–2,5 %, PP umbes 1,0–2,5 %, HDPE umbes 1,5–4,0 % ja PA-sordid umbes 0,7–1,8 %. Amorfsed vaigud nagu ABS, PC ja PS tõmbuvad kokku palju vähem, tüüpiliselt 0,3–0,7 %.

Kuidas klaaskiud kokkutõmbumist mõjutab?

Klaaskiud vähendab kokkutõmbumist voolusuunas märgatavalt — sageli 1,5–2,0 % pealt 0,2–0,5 % peale 30 % täidetud sordil — kuid palju vähem voolu suhtes risti. See anisotroopia on klaaskiudtäidetud detailide kirmumise peamine põhjus ja seda tuleb arvestada DFM-etapis.

Kuidas kokkutõmbumine tolerantsi mõjutab?

Suur ja varieeruv kokkutõmbumine tähendab laiemaid saavutatavaid tolerantse. Vähese kokkutõmbumisega amorfsed materjalid suudavad kitsaid tolerantse stabiilselt hoida; palju kokku tõmbuvad poolkristallilised materjalid vajavad laiemaid tolerantsivahemikke, eriti suurtel mõõtmetel, kus 2 % kokkutõmbumine tähendab 2 mm 100 mm kohta.

Kes kompenseerib kokkutõmbumist — konstruktor või vormivalmistaja?

Vormivalmistaja skaleerib õõnsuse määratud vaigu eeldatava kokkutõmbeteguri järgi. Konstruktori ülesanne on hoida geomeetria kokkutõmbumissõbralik (ühtlased seinad, tasakaalustatud ribid) ja fikseerida materjal enne vormi valmistamist — vaigu vahetamine pärast vormi lõikamist muudab detaili mõõtmeid.

Kas seina paksus kokkutõmbumist muudab?

Jah. Paksemad seinad jahtuvad aeglasemalt, kristalliseeruvad rohkem (poolkristallilistel vaikudel) ja tõmbuvad rohkem kokku. Detail, millel on nii 2 mm kui ka 5 mm lõiked, tõmbub nendel lõikudel ebaühtlaselt kokku — üks põhjus, miks ühtlane seina paksus on esimene DFM-reegel, mida Nordmould kontrollib.

Kokkutõmbumine survevalus: 25 materjali näitajad ja kuidas sellega projekteerimisel arvestada

Kokkutõmbumine on protsent, mille võrra detail sulamisest toatemperatuurini jahutamisel kokku tõmbub. See on ainus number, mis otsustab, kas 100,0 mm mõõt saabub 99,4 mm või 98,0 mm — ja see sõltub vaigu perekonnast, täiteainest, seina paksusest ja protsessist. Vormivalmistaja kompenseerib seda õõnsuse skaleerimisega; konstruktori ülesanne on määrata vaik enne vormi valmistamist ja hoida geomeetria kokkutõmbumissõbralik.

Nordmould kinnitab määratud sordi kokkutõmbumise eelduse DFM-ülevaatuse käigus, sest vale kokkutõmbetegur tähendab alamõõdulisi või ülemõõdulisi detaile, mida ükski protsessikorrektsioon ei suuda täielikult parandada.

Millised on tüüpilised kokkutõmbumise näitajad materjalide lõikes?

Allpool toodud väärtused on tüüpilised kokkutõmbumise vahemikud täitmata valusortidele normaalse seina paksuse juures (2–3 mm). Klaaskiudtäidetud sortide väärtused on voolusuunalised; kokkutõmbumine voolu suhtes risti on suurem. Projekteerige alati täpse sordi andmelehe järgi. Arvutage õõnsuse mõõt otse Nordmouldi kokkutõmbumise kalkulaatoriga.

Materjal	Perekond	Tüüpiline kokkutõmbumine (täitmata)	30 % klaaskiuga (voolusuunas)
ABS	Amorfne	0,4–0,7 %	0,1–0,3 %
ASA	Amorfne	0,4–0,7 %	0,1–0,3 %
SAN	Amorfne	0,3–0,7 %	0,1–0,3 %
Polüstüreen (GPPS/HIPS)	Amorfne	0,3–0,6 %	0,05–0,3 %
PMMA (akrüül)	Amorfne	0,2–0,6 %	0,1–0,3 %
Polükarbonaat (PC)	Amorfne	0,5–0,7 %	0,1–0,3 %
PC/ABS-segu	Amorfne	0,4–0,7 %	0,2–0,4 %
PEI (Ultem)	Amorfne	0,5–0,7 %	0,2–0,4 %
PSU (polüsulfoon)	Amorfne	0,6–0,8 %	0,2–0,4 %
PVC (jäik)	Amorfne	0,2–0,6 %	0,1–0,3 %
PP (polüpropüleen)	Poolkristalliline	1,0–2,5 %	0,4–1,0 %
HDPE	Poolkristalliline	1,5–4,0 %	0,3–0,8 %
LDPE	Poolkristalliline	1,5–5,0 %	—
PA6 (täitmata)	Poolkristalliline	0,7–1,5 %	0,2–0,8 %
PA66 (täitmata)	Poolkristalliline	0,8–1,8 %	0,3–0,8 %
PA12	Poolkristalliline	0,8–1,6 %	0,3–0,8 %
POM (atsetaal)	Poolkristalliline	1,8–2,5 %	0,4–0,9 %
PBT (täitmata)	Poolkristalliline	1,5–2,2 %	0,3–1,0 %
PET	Poolkristalliline	1,5–2,0 %	0,2–0,6 %
PPS	Poolkristalliline	0,6–1,0 %	0,1–0,4 %
PEEK	Poolkristalliline	0,9–1,3 %	0,2–0,5 %
LCP	Poolkristalliline	0,0–0,3 %	0,0–0,2 %
TPE (SEBS/TPV)	Varieerub	1,0–2,5 %	—
TPU	Varieerub	0,6–1,8 %	—
PLA	Poolkristalliline	0,3–0,5 %	—

Miks poolkristallilised vaigud tõmbuvad rohkem kokku?

Amorfsed vaigud (ABS, PC, PMMA, PS) tahkuvad takerdunud sulamist vähese korrastatusega, seega tõmbuvad nad kokku mõõdukalt ja ühtlaselt — tüüpiliselt 0,3–0,8 %. Poolkristallilised vaigud (PP, PA, POM, PBT, PEEK) pakivad jahutamisel osa oma struktuurist tihedatesse kristallidesse ja see korrastatus võtab vähem ruumi — tüüpiliselt 1,0–2,5 % kogu kokkutõmbumist.

Praktilised tagajärjed: poolkristallilised detailid vajavad laiemaid tolerantsiootusi, hoolikamat õõnsuse skaleerimist ja rohkem tähelepanu jahutusele, sest kõik, mis muudab kristalliseerumist — vormi temperatuur, jahutusaeg, seina paksus — muudab lõppmõõtu.

Kuidas klaaskiud olukorda muudab?

Klaaskiud ei tõmbu kokku. Voolusuunas orienteeruvad kiud ja takistavad füüsiliselt kokkutõmbumist, nii et PA66-GF30, mis täitmata kujul tõmbus kokku 1,5 %, tõmbub voolusuunas kokku vaid umbes 0,3–0,5 %. Voolu suhtes risti on takistus nõrgem ja kokkutõmbumine jääb suuremaks — sageli 0,8–1,2 %.

See suunaline lõhenemine on anisotroopne kokkutõmbumine ja see on klaaskiudtäidetud detailide kirmumise peamine põhjus: lamedad paneelid kumerduvad, pikad korpused painduvad. Sisselaskeava asukoht, seina konstruktsioon ja sümmeetriline geomeetria on täidetud sortide puhul olulisemad kui ükski masina seadistus. Nordmould vaatab kiudude suuna riski klaaskiudtäidetud detailidel üle kui tavalise DFM-punkti.

Mida kokkutõmbumine tähendab tolerantide ja konstruktsiooni jaoks?

Kolm tööreeglit. Esiteks skaala: 2 % kokkutõmbumise juures liigub 150 mm mõõt 3 mm — suured detailid palju kokku tõmbuvatest vaikudest ei suuda kitsaid tolerantse majanduslikult hoida. Teiseks materjali fikseerimine: õõnsus on skaleeritud ühe vaigu kokkutõmbumise järgi; üleminek täitmata PBT-lt klaaskiudtäidetud PBT-le pärast vormi valmistamist tõmbab detailid kokku üle korrigeerimisvõimaluste. Kolmandaks ühtlus: erineva paksusega seinalõiked tõmbuvad kokku erinevalt, seega esimene DFM-reegel — ühtlased seinad — on ka esimene kokkutõmbumise reegel.

Kui detailil on tõeliselt ranged nõuded, valige vähe kokku tõmbuvad amorfsed vaigud või täidetud sordid, määrake tolerantsid ainult funktsionaalsetele mõõtmetele ja kinnitage enne terase lõikamist õõnsuse skaleerimisel kasutatud kokkutõmbetegur.

Seotud juhendid

Vajad abi kokkutõmbumise kompenseerimisel? Küsi pakkumist — kokkutõmbumise eeldus kontrollitakse igal DFM-ülevaatusel.