Kas ir veidnes saraušanās plastmasas liešanā?

Veidnes saraušanās ir procentuālais apjoms, par kādu atliegtā detaļa saraujas, atdziestot no kausējuma temperatūras līdz istabas temperatūrai, mērot pret dobuma izmēriem. Tipiskās vērtības ir no aptuveni 0,2 % stikla šķiedras pildītajām šķirnēm līdz 2,5 % nepildītām daļēji kristāliskām plastmasām, piemēram, POM un PP.

Kuras plastmasas plastmasas liešanā saraujas visvairāk?

Visvairāk saraujas nepildītās daļēji kristāliskās plastmasas: POM aptuveni 1,8–2,5 %, PP aptuveni 1,0–2,5 %, HDPE aptuveni 1,5–4,0 % un PA šķirnes aptuveni 0,7–1,8 %. Amorfās plastmasas, piemēram, ABS, PC un PS, saraujas daudz mazāk — parasti 0,3–0,7 %.

Kā stikla šķiedra ietekmē saraušanos?

Stikla šķiedra ievērojami samazina saraušanos plūsmas virzienā — bieži no 1,5–2,0 % līdz 0,2–0,5 % 30 % pildītai šķirnei — bet daudz mazāk šķērsām plūsmai. Šī anizotropija ir galvenais deformācijas cēlonis stikla šķiedras pildītās detaļās, un tā jāņem vērā DFM stadijā.

Kā saraušanās ietekmē tolerances?

Liela un mainīga saraušanās nozīmē plašākas sasniedzamās tolerances. Amorfie materiāli ar mazu saraušanos spēj stabili izturēt šauras tolerances; materiāliem ar lielu saraušanos nepieciešamas plašākas tolerance joslas, īpaši lielos izmēros, kur 2 % saraušanās nozīmē 2 mm uz 100 mm.

Kas kompensē saraušanos — konstruktors vai veidņu izgatavotājs?

Veidņu izgatavotājs mērogo dobumu atbilstoši norādītās plastmasas paredzamajam saraušanās koeficientam. Konstruktora uzdevums ir saglabāt ģeometriju saraušanās ziņā draudzīgu (vienmērīgas sienas, līdzsvarotas ribas) un pirms veidņu izgatavošanas fiksēt materiālu — plastmasas maiņa pēc veidnes izgatavošanas maina detaļas izmērus.

Vai sienas biezums maina saraušanos?

Jā. Biezākas sienas atdziest lēnāk, vairāk kristalizējas (daļēji kristāliskās plastmasās) un vairāk saraujas. Detaļa ar jauktām 2 mm un 5 mm sekcijām sarausies nevienmērīgi — viens no iemesliem, kāpēc vienmērīgs sienas biezums ir pirmā DFM kārtula, ko Nordmould pārbauda.

Saraušanās plastmasas liešanā: rādītāji 25 materiāliem un kā to ņemt vērā projektējot

Saraušanās ir procentuālais apjoms, par kādu detaļa saraujas, atdziestot no kausējuma līdz istabas temperatūrai. Tas ir vienīgais skaitlis, kas izlemj, vai 100,0 mm izmērs nonāks pie 99,4 mm vai 98,0 mm — un tas ir atkarīgs no plastmasas saimes, pildvielas, sienas biezuma un procesa. Veidņu izgatavotājs to kompensē, mērogojot dobumu; konstruktora uzdevums ir norādīt plastmasu pirms veidņu izgatavošanas un saglabāt ģeometriju saraušanās ziņā draudzīgu.

Nordmould DFM pārbaudes laikā apstiprina norādītās šķirnes saraušanās pieņēmumu, jo nepareizs saraušanās koeficients nozīmē par mazu vai par lielu detaļu, ko neviena procesa korekcija nevar pilnībā izlabot.

Kādi ir tipiskie saraušanās rādītāji pa materiāliem?

Zemāk norādītās vērtības ir tipiskie saraušanās diapazoni nepildītām liešanas šķirnēm normālā sienas biezumā (2–3 mm). Stikla šķiedras pildīto šķirņu vērtības attiecas uz plūsmas virzienu; saraušanās šķērsām plūsmai ir lielāka. Vienmēr projektējiet atbilstoši konkrētās šķirnes datu lapai. Aprēķiniet dobuma izmēru tieši ar Nordmould saraušanās kalkulatoru.

Materiāls	Saime	Tipiskā saraušanās (nepildīta)	Ar 30 % stikla šķiedras (plūsma)
ABS	Amorfa	0,4–0,7 %	0,1–0,3 %
ASA	Amorfa	0,4–0,7 %	0,1–0,3 %
SAN	Amorfa	0,3–0,7 %	0,1–0,3 %
Polistirēns (GPPS/HIPS)	Amorfa	0,3–0,6 %	0,05–0,3 %
PMMA (akrils)	Amorfa	0,2–0,6 %	0,1–0,3 %
Polikarbonāts (PC)	Amorfa	0,5–0,7 %	0,1–0,3 %
PC/ABS maisījums	Amorfa	0,4–0,7 %	0,2–0,4 %
PEI (Ultem)	Amorfa	0,5–0,7 %	0,2–0,4 %
PSU (polisulfons)	Amorfa	0,6–0,8 %	0,2–0,4 %
PVC (cietā)	Amorfa	0,2–0,6 %	0,1–0,3 %
PP (polipropilēns)	Daļēji kristāliska	1,0–2,5 %	0,4–1,0 %
HDPE	Daļēji kristāliska	1,5–4,0 %	0,3–0,8 %
LDPE	Daļēji kristāliska	1,5–5,0 %	—
PA6 (nepildīta)	Daļēji kristāliska	0,7–1,5 %	0,2–0,8 %
PA66 (nepildīta)	Daļēji kristāliska	0,8–1,8 %	0,3–0,8 %
PA12	Daļēji kristāliska	0,8–1,6 %	0,3–0,8 %
POM (acetāls)	Daļēji kristāliska	1,8–2,5 %	0,4–0,9 %
PBT (nepildīta)	Daļēji kristāliska	1,5–2,2 %	0,3–1,0 %
PET	Daļēji kristāliska	1,5–2,0 %	0,2–0,6 %
PPS	Daļēji kristāliska	0,6–1,0 %	0,1–0,4 %
PEEK	Daļēji kristāliska	0,9–1,3 %	0,2–0,5 %
LCP	Daļēji kristāliska	0,0–0,3 %	0,0–0,2 %
TPE (SEBS/TPV)	Dažādi	1,0–2,5 %	—
TPU	Dažādi	0,6–1,8 %	—
PLA	Daļēji kristāliska	0,3–0,5 %	—

Kāpēc daļēji kristāliskās plastmasas saraujas vairāk?

Amorfās plastmasas (ABS, PC, PMMA, PS) sacietē no sajauktas kausējuma struktūras ar mazu sakārtotību, tāpēc tās saraujas mēreni un vienmērīgi — parasti 0,3–0,8 %. Daļēji kristāliskās plastmasas (PP, PA, POM, PBT, PEEK) atdziestot daļu savas struktūras sapako blīvos kristālos, un šī sakārtotība aizņem mazāk vietas — parasti 1,0–2,5 % kopējā saraušanās.

Praktiskās sekas: daļēji kristāliskajām detaļām nepieciešamas plašākas tolerance cerības, rūpīgāka dobuma mērogošana un lielāka uzmanība dzesēšanai, jo viss, kas maina kristalizāciju — veidnes temperatūra, dzesēšanas laiks, sienas biezums — maina galīgo izmēru.

Kā stikla šķiedra maina ainu?

Stikla šķiedras nesaraujas. Plūsmas virzienā šķiedras orientējas un fiziski pretojas saraušanās, tāpēc PA66-GF30, kas nepildīts saruktu 1,5 %, plūsmas virzienā saraujas tikai aptuveni 0,3–0,5 %. Šķērsām plūsmai pretestība ir vājāka, un saraušanās paliek lielāka — bieži 0,8–1,2 %.

Šī virzienu atšķirība ir anizotropiskā saraušanās, un tā ir galvenais deformācijas cēlonis stikla šķiedras pildītās detaļās: plakanie paneļi izliecas, gari korpusi saliecas. Ietvara atrašanās vieta, sienas dizains un simetriska ģeometrija pildītajām šķirnēm nozīmē vairāk nekā jebkura iekārtas iestatījums. Nordmould pārbauda šķiedras virziena risku stikla šķiedras pildītām detaļām kā standarta DFM pozīciju.

Ko saraušanās nozīmē tolerancēm un konstrukcijai?

Trīs darba noteikumi. Pirmkārt, mērogs: pie 2 % saraušanās 150 mm izmērs pārvietojas par 3 mm — lielas detaļas no ļoti saraujošām plastmasām nevar ekonomiski izturēt šauras tolerances. Otrkārt, materiāla fiksācija: dobums ir mērogots vienas plastmasas saraušanās; pārejot no nepildītas uz stikla šķiedras pildītu PBT pēc veidņu izgatavošanas, detaļas saraujas vairāk, nekā iespējams koriģēt. Treškārt, vienmērīgums: jauktas sienas sekcijas saraujas atšķirīgi, tāpēc pirmā DFM kārtula — vienmērīgas sienas — ir arī pirmā saraušanās kārtula.

Ja detaļai ir patiešām stingras prasības, izvēlieties maz saraujošas amorfās plastmasas vai pildītās šķirnes, norādiet tolerances tikai funkcionālajiem izmēriem un pirms tērauda griešanas apstipriniet dobuma mērogošanai izmantoto saraušanās koeficientu.

Saistītie ceļveži

Vai nepieciešama palīdzība ar saraušanās kompensāciju? Pieprasiet piedāvājumu — saraušanās pieņēmums tiek pārbaudīts katrā DFM pārbaudē.