ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Особенности течения полимера в форме из "Основы переработки термопластов литьём под давлением" Период заполнения формы определяется промежутком времени с момента входа полимера в форму до момента ее наполнения. Заполнение формы происходит, как правило, в ламинарном режиме. [c.101] При изготовлении изделия постоянной толщины форма может заполняться через литники, расположенные перпендикулярно плоскости изделия Если поршень остановить до заполнения формы, то недоофор-мившиеся образцы будут иметь вид дисков разных диаметров. В этом случае расширение потока происходит перпендикулярно направлению его движения. Возможно также заполнение формы через литник, расположенный в плоскости изделия. [c.101] Течение расплава через литник, расположенный в плоскости изделия, наиболее часто встречается в практике литья под давлением (рис. П1.2). При этом в зависимости от характера движения фронта потока можно различить три характерные фазы. В первой фазе, соответствующей началу потока, фронт потока имеет круглообразную форму. Во второй фазе наблюдается постепенный переход от круглообразной формы фронта к прямолинейной. [c.101] Наконец, в третьей фазе, соответствующей главному потоку, фронт движется прямолинейно, пока форма не заполнится. [c.101] Учитывая сложный характер течения полимера в форме и многообразие видов потоков при заполнении формы, следует более подробно рассмотреть отдельные фазы продвижения фронта полимера. [c.102] М — при главной фазе. [c.103] Переходная фаза заполнения формы начинается с того момента, когда круговой фронт полимера достигает боковых стенок полости формы (см. рис. П1.2). При этом изменяется распределение скоростей у фронта расплава. Как видно из рис. П1.6, скорость у стенок формы существенно больше, чем в центре формы. [c.103] Такое распределение скоростей объясняется двумя причинами. Во-первых, расширению кругообразного фронта препятствует стенка формы и, следовательно, расплав должен распространяться вдоль стенки. Вторая причина связана с упруговязкими свойствами расплава термопласта. При радиальном расширении потока вокруг пункта истечения происходит удлинение элемента объема расплава в тангенциальном направлении (см. рис. П1.6) при этом в элементе объема возникают тангенциальные напряжения растяжения . [c.103] Вынужденное сокращение длины фронта облегчается обратимой Бысокоэластической деформацией, направленной тангенциально к линии фронта. Эта часть деформации, образующаяся во время кругообразного расширения фронта расплава, превращается в кинетическую энергию расплава, и скорость движения фронта у стенок формы повышается. В результате напряжения сдвига ориентация макромолекул полимера у боковых стенок формы будет выше, чем в середине полости формы. Из-за высокой скорости движения фронта у стенок происходит быстрый переход к прямолинейной форме франта, которая только вблизи стенок немного искривлена. [c.104] Необходимо отметить, что прямолинейная форма фронта расплава возникает только тогда, когда ширина полости формы так велика, что во время первой фазы заполнения образуется кругообразный фронт течения, прежде чем расплав достигнет боковых стенок формы. Если этого не происходит в начальной стадии заполнения, то фронт потока имеет по всей ширине определенную кривизну, которая сохраняется в течение почти всего процесса заполнения формы. [c.104] Форма фронта потока в вертикальном и горизонтальном направлении меняется плавно и неидентична профилям скоростей (рис. И1.7), резко меняющимся по сечению. В то же время все точки на границе между расплавом и воздухом имеют одну и ту же скорость, по-видимому, из-за образования более вязкой пленки расплава. [c.104] В середине потока расплав движется со скоростью большей, чем скорость движения фронта. Частицы расплава догоняют движущийся фронт и замедляют свое движение до скорости фронта, передвигаясь в слои, близкие к стенкам формы. Таким образом, в области фронта происходит движение частиц расплава в направлении к боковым стенкам. [c.104] Таким образом, продвижение полимера в форме происходит, вероятно, путем растягивания фронтальной пленки и последовательного выдавливания новых частиц расплава из внутренних слоев. В результате на поверхности изделия образуются волны Однако дальнейшее продвижение фронта сопровождается нарастанием давления в уже пройденных местах. Это повышение давления способствует разглаживанию образовавшихся волн . При неблагоприятных условиях литья, например при низких температурах формы, низкой скорости течения или высокой температуре затвердевания полимера, волна на изделиях остается вследствие чрезмерно быстрого охлаждения поверхностного слоя. Этот дефект часто встречается в практике переработки термопластов литьем под давлением. [c.105] При заполнении формы расплав термопласта/ соприкасаясь с относительно холодными стенками формы, образует неподвижный слой затвердевшего материала . Течение расплава термопласта в форме происходит внутри неподвижной оболочки материала, толщина которой непрерывно увеличивается. По этой причине течение в форме может продолжаться ограниченное время и должно прекратиться в тот момент, когда толщина оболочки достигнет половины высоты полости формы. [c.106] Температура полимера в поперечном сечении полости формы меняется во время течения от максимальной температуры в центре сечения, которая выше температуры текучести термопласта Гт, до температуры стенки формы Гф, которая обычно ниже температуры стеклования термопласта. Поэтому термопласт может находиться в форме в различных состояниях — стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем. [c.106] Температура внутренней поверхности затвердевшей оболочки должна соответствовать температуре текучести термопласта, а температура ее внешней поверхности, соприкасающейся со стенкой формы, — температуре формы. Эти температуры должны оставаться постоянными во все время течения расплава термопласта. [c.106] При заполнении формы с сердечником, оформляющим отверстие в изделии, обычно происходит разделение потока расплава на две части, а затем их соединение. В месте слияния потоков образуется спай, при этом понижается прочность и ухудшается внешний вид изделия. [c.107] Части потока расплава точно повторяют контур обтекаемого препятствия. Однако эти части соединяются на некотором расстоянии от препятствия, за которым образуется замкнутый треугольник, свободный от расплава. Этот треугольник, образованный фронтами двух потоков и стенкой препятствия, наиболее заметен для препятствия в виде квадрата, слабее — для цилиндра и почти незаметен для препятствия в виде ромба . [c.107] Между стенкой препятствия и фронтами потоков скапливается таким образом некоторое количество воздуха. Если в форме не предусмотрен выход для воздуха, то образуется спай с низкой прочностью или происходит потемнение материала в этом месте. [c.107] Вернуться к основной статье