Ориентационные напряжения

Специфическая особенность кристаллизации в реальных процессах переработки полимеров состоит в том, что в большинстве случаев она протекает в явно неизотермических условиях. При этом скорости охлаждения различных сечений изделия в связи с низкой теплопроводностью полимеров сильно отличаются друг от друга. Дополнительное осложнение состоит в том, что, как правило, при экструзии (или литье) термопластов кристаллизация развивается на фойе ориентационных напряжений, возникающих в расплаве (или растворе) вследствие существования тангенциальных и нормальных напряжений. [c.151]

С увеличением скорости вытяжки и ориентационного напряжения величина отношения быстро уменьшается [27, 55]. Прибли- [c.481]

При литье деталей из ударопрочного полистирола и АБС-пластиков в поверхностных слоях (у стенок форм) могут возникать поверхностные и ориентационные напряжения, которые приводят к снижению прочности сцепления металлического покрытия, а также прочности и жесткости детали. Поверхностные напряжения появляются в случае, если температура расплавленной массы выше температуры кристаллизации, но ниже температуры текучести. Ориентационные напряжения возникают в результате изменения размера, формы и расположения макромолекул полимера и формируются по направлению текучести массы. [c.24]

Существование остаточных напряжений может оказаться причиной ряда дефектов. Прежде всего на поверхности отливки могут образоваться тонкие волосяные трещины, ориентированные вдоль направления потока. Волосяные трещины иногда возникают вследствие слишком быстрого охлаждения отформованного изделия. Существование частей с различным поперечным сечением (или неравномерное охлаждение) приводит к возникновению в поверхностных слоях отливок растягивающих напряжений, вызывающих продольную ориентацию полимерных молекул и формирование фибриллярных надмолекулярных структур. Наличие этих ориентационных напряжений приводит к существенному увеличению поперечной прочности. [c.430]

Затвердевание центральной зоны отливки происходит в принципиально иных условиях, так как после заполнения формы продольный градиент давлений сильно уменьшается или полностью исчезает 5. Поэтому кристаллизация центральной зоны происходит при практически полном отсутствии продольных ориентационных напряжений. В этой зоне существенную роль играют температурные градиенты и остаточное гидростатическое давление, сохраняющееся в форме для компенсации температурной усадки. [c.437]

Центральная часть литого изделия всегда имеет меньший уровень ориентации, потому что время охлаждения расплава в центральной части гораздо больше и проходит в условиях практически полного отсутствия ориентационных напряжений сдвига. Продольный градиент давлений после затвердевания впуска или полностью исчезает, или оказывается весьма мал. Поэтому одновременная температурная усадка внешних слоев и возможность релаксации ориентационных напряжений приводит к практически полному спаду ориентации в центральных слоях отливки, [c.440]

Эксплуатационные характеристики литых изделий во многом зависят от параметров процесса формования, которые в конечном счете определяют величину ориентационных напряжений, характер надмолекулярных структур и степень анизотропности свойств материала изделия. [c.445]

ВЫСОКОЭЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ МАТЕРИАЛА ИЗОЛЯЦИИ И ЗАМОРОЖЕННЫЕ ОРИЕНТАЦИОННЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ [c.326]

Выходящий из головки провод обычно поступает непосредственно в охлаждающую ванну, где материал изоляции довольно быстро охлаждается ниже температуры плавления (размягчения). При этом в нем фиксируются высокоэластические деформации, развившиеся в процессе наложения изоляции. Существование этих деформаций приводит к возникновению ориентационных напряжений, сохраняющихся в течение длительного времени. Эти напряжения могут быть рассчитаны по выражению (1.1), куда вместо модуля Е подставляется соответствующее значение релаксационного модуля при температуре эксплуатации (или испытания). [c.328]

Ориентационные напряжения в готовом изделии без изменения его конфигурации и размеров уменьшить не удается, поэтому при разработке конструкции формы и выборе режимов литья необходимо принимать меры для уменьшения степени ориентации материала в форме. [c.38]

Нередко изделия подвергают отжигу нагревают до температуры, при которой деформация еще не происходит, и затем медленно охлаждают. Отжиг до температуры более низкой, чем температура стеклования, способствует снятию или более равномерному распределению усадочных напряжений, но не влияет на ориентационные напряжения, возникающие, как известно, при температурах, средних между температурами стеклования и текучести. [c.107]

При остывании отлитых в форме изделий из полимера в них возникают два основных вида напряжений, которые в значительной мере определяют физико-механические свойства изделий механические и ориентационные напряжения. [c.114]

Механические напряжения в изделии возникают вследствие неравномерного охлаждения полимера при формовании. Ориентационные напряжения в изделии возникают вследствие изменения взаимного расположения и формы молекул, которые передвигаются в направлении течения [61]. [c.114]

Отличительным свойством этролов является высокая формоустойчивость изделий из них при повышенной температуре вследствие небольших ориентационных напряжений, возникающих при литье под давлением. Этим они выгодно отличаются от полистирола и сополимеров стирола. [c.246]

На рис. 5 приведены значения ударной вязкости (по DIN 53453) большого числа образцов с одинаковым порядковым номером (см. рис. 2, справа). Как известно, ударная вязкость сильно зависит от ориентационных напряжений [2]. [c.120]

Наиболее значительные исследования проводились по изучению влияния параметров литья на внутренние напряжения и физикомеханические свойства изделий. Были подробно изучены виды внутренних напряжений, возникающих при переработке полистирола Установлено, что в литьевой детали могут возникать два вида напряжений. Это, во-первых, напряжения, вызываемые неравномерным охлаждением полимера в процессе формования, и, во-вторых, ориентационные напряжения, являющиеся результатом изменения формы [c.302]

Ориентационные напряжения могут быть уменьшены при повышении температуры расплава полимера и формы, снижении давления на поршне и времени выдержки под давлением, увеличении скорости движения поршня литьевой машины. [c.303]

Уменьшение сечения на входе литникового канала в форме также понижает ориентационные напряжения. В основном они сосредоточены на поверхности изделия в относительно тонком слое. Поэтому изделие, полученное литьем под давлением, состоит из внешней ориентационно-напряженной оболочки и внутренней значительно менее напряженной части. Такое дифференцирование наиболее выражено при больших сечениях на входе литникового канала и нивелируется при его малых сечениях. [c.303]

Внутренние напряжения, возникающие при быстром охлаждении полимера в форме, влияют на его стойкость к растрескиванию, которое связано с наличием в изделиях растягивающих напряжений теплового характера, а также с ослаблением их прочности в определенных направлениях вследствие ориентационных напряжений, влияющих на механические свойства полистирола. [c.303]

Для уменьшения растрескивания детали из полистирола следует подвергать отжигу при температурах ниже температуры стеклования, но при максимально возможной температуре, при которой не наблюдается деформация изделия. Так как эта температура зависит от величины ориентационных напряжений, то предварительно она должна быть определена для каждого вида изделий. [c.303]

Изучено влияние температуры экструзии, степени вытяжки и охлаждения на усадку листов из ударопрочного полистирола Усадка может быть уменьшена повышением температуры экструзии, снижением производительности экструдера, степени вытяжки, температуры глянцующих валков и увеличением зазора между валками. Величина усадки может служить мерой оценки величины ориентационных напряжений, возникающих в листах в процессе экструзии. [c.306]

Внутренние напряжения нередко при водят к короблению или даже к растрескиванию изделий. Для снижения напряжений готовые изделия подвергают отжигу , т. е. нагревают до температуры, при которой еще не происходит деформация изделий, и медленно охлаждают. Ориентационные напряжения при этом Время не снимаются. [c.284]

Рнс. 5,4.5. Возникновение замороженных ориентационных напряжений. [c.396]

Ориентационные напряжения вызывают анизотропию прочностных характеристик материала изделия. Предел прочности при растяжении вдоль оси ориентации образца и величина удельной ударной вязкости при ударе перпендикулярно этой оси будут существенно больше, чем у неориентированного образца. Некоторые данные по удельной ударной вязкости ориентированных материалов приведены в гл. III (стр. 222). [c.47]

При анализе данных табл. 19 и 20 обращают на себя внимание два факта. Во-первых, то, что максимальные изменения линейных размеров образцов в ходе старения в климатических условиях происходят по их толщине, а минимальные — по длине. Во-вторых, то, что максимальное изменение линейных размеров образцов по обоим направлениям наблюдается после первых 6 месяцев старения. Эти факты наводят на мысль, что изменение размеров испытанных термопластов обусловливается главным образом релаксационными процессами рассасывания ориентационных напряжений. Однако у таких влагоемких термопластов, как полиамиды (найлон 6), наблюдающееся относительно большое изменение линейных размеров образцов, по-видимому, связано с суммарным действием релаксационных процессов и влаги воздуха. [c.86]

Из результатов исследования может быть сделан следующий вывод, общий для отливок из термопластов стабильность линейных размеров образцов полимеров в процессе их старения в атмосферных условиях может быть достигнута снижением величины остаточных ориентационных напряжений посредством выбора оптимальных параметров литья под давлением, конструкции литников (см. стр. 240—245) и посредством кондиционирования (тренировки) образцов в условиях стандартной влажности воздуха (максимальной для данных климатических условий) и подходящей температуры (вблизи полимеров). [c.87]

Второй причиной, обусловливающей именно остаточный характер ориентационных напряжений, является резкое охлаждение материала непосредственно после формования изделия, что вызывает застывание , замораживание ориентированной структуры вещества. [c.219]

Вероятно, наиболее отчетливо возникновение ориентационных напряжений проявляется при переработке, например, литьем нод давлением линейных полимеров. В работе на примере литья полистирола под давлением называют два вида ориентационных напряжений [c.219]

Фактические значения температуры, температурных градиентов и ориентационных напряжений имеют для каждого полимера свои значения. Исследования морфологии жестких эластичных структур показали, что они образованы рядами ламелярных" агрегатов, возникающих вследствие уже рассмотренного механизма фибриллярного зародышеобразования [33]. При отжиге эта ламелярная суперструктура становится еще более совершенной (ламели располагаются почти перпендикулярно направлению вытяжки), одновременно наблюдается и некоторое увеличение толщины ламелей. [c.61]

При движении расплава в полости формы возникает напряжение сдвига, достигающее своего максимума на границе раздела фаз. Это напряжение называется ориентационным, оно связано с псевдопластпческим состоянием расплава. На величину его оказывают влияние не только перепад давления, но и перепад температуры. Ориентационные напряжения заметнее всего проявляются на тонкостенных отливках [14]. В толстостенных же изделиях напряжение образуется в результате объемной усадки при фазовом переходе. Следовательно, для идеального заполнения формы необходимо, чтобы скорость литья под давлением в конечной стадии заполнения формы не падала ниже критической величины, при которой расплав затвердевает в устье впуска. Преждевременное затвердевание вызывает провалы, утяжки или раковины. В литьевом изделии, естественно, всегда остаются внутренние напряжения. [c.224]

Во-вторых, величина напряжений определяет ориентацию ламелей, образующихся на первичных зародышах. Если напряжения малы, то ламели оказываются скрученными как в обычных сферо-литах. Возникающая при этом структура напоминает плоские диски, поверхность которых ориентирована перпендикулярно направлению ориентационных напряжений. Именно такой характер имеют структуры, образующиеся в изделиях, полученных методом экструзии. При высоких напряжениях полимерные молекулы вытягиваются в направлении действия напряжений. Поэтому образуются плоские ламели, поверхность которых по-прежнему нормальна к направлению поля напряжений. [c.152]

В монографии подробно описан механизм плавления в плунжерных и червячных пластпкаторах и приведены методы расчета оптимального цикла пластикации. Рассмотрен процесс заполнения модельной формы простой конфигурации и выяснено влияние на него отверждения расплава на стенках и понижения температуры расплава на фронте потока. Исследована связь основных параметров литьевого цикла с возникающими при заполнении ориентационными напряжениями и характером надмолекулярных структур. Анализ течения в такой модельной форме может быть использован для создания методов расчета процесса формования изделий произвольной конфигурации. Однако такие методы еще не разработаны, и задача создания их — дело будущего. Во всяком случае автор рассчитывает, что приведенная методология позволит читателям произвести расчет процесса заполнения формы произвольной конфигурации. [c.14]

Вследствие расширения потока расплава термопласта в форме перпендикулярно направлению течения в нем возникают соответствующие ориентационные напряжения. Оба указанных процесса ориентации происходят одновременно и, складываясь, могут привести к двухосной ориентации материала в изделии. При этом степень ориентации уменьшается по мере удаления от входного отверстия формы, что обусловливает анизотропию свойств изделия в нанрашлении течения. Различие в степени ориентации по длине и в поперечном сечении изделий приводит к возникновению внутренних остаточных напряжений, к-рые могут привести к деформации изделий, их растрескиванию и др. [c.38]

Особенности течения термопластов и реактопластов в форме при литье под давлением оказывают своеобразное влияние на свойства отливаемых изделий. Например, для термопластов показатели свойств по толщине изделия сильно зависят от скорости охлаждения полимеров, определяющей концентрацию ориентационных напряжений и степень кристалличности материала. Изделия из реактопла- [c.6]

Снятие внутренних напряжений применяется особенно часто для сравнительно крупных изделий и изделий с арматурой. Внутренние напряжения возникают в основном вследствие неодинаковой усадки отдельных частей изделия из-за неравномерностей прогрева прессматериала при прессовании и охлаждении изделия. Для изделий с высокими стенками имеют значение и ориентационные напряжения, возникающие при растекании материала по полостям прессформы. Появлению внутренних напряжений способствует неодинаковая толщина, стенок изделия и наличие ребер. Внутренние напряжения могут привести к растрескиванию и короблению изделий. Для предотвращения этого нередко применяют рихтовку и отжиг. [c.90]

Наряду с усадочными напряжениями имеются ориентационные напряжения, вызванные ориентирующим действием течения на макромолекулы полимера. Слой расплава, расположенный у стенки прессформы, охлаждается и замедляет свое движение, в то [c.106]

Для охлаждения инструмента и поверхности изделия рекомендуется применять лишь сжатый воздух, чтобы избежать возможного растрескивания под напряжением при действии жидкостей. Авторы установили, что при механической обработке образцов из полистирола предел прочности при растяжении, несмотря на кажущуюся безукоризненной поверхность, зависит от способа охлаждения при фрезеровании. У образцов, при обработке которых использовали обычные эмульсии, ав = 285 28,5 кг1см , а у охлаждавшихся воздухом образцов (Тв = 403 12 кг см [4]. Прочностные показатели даются со стандартными отклонениями, которые у охлаждавшихся водой образцов значительно больше, чем при охлаждении воздухом. Основной недостаток метода прессования гранулята и порошка заключается в том, что масса перед формованием не подвергается гомогенной пластикации, как это имеет место в экструдере или литьевой машине. Поэтому лишь в отдельных случаях при условии хорошей текучести соответствующего термопласта можно достичь свойств гомогенно-пластицирован-ыого, не имеющего ориентационных напряжений материала. [c.118]

С помощью описанной выше формы были изготовлены образцы из гранулированного литьевого полистирола, ударопрочного полистирола и непластифицированпо-го поливинилхлорида. Полученные образцы равномерны по толщине и не имеют усадочных раковин. Изготовленные образцы, в противоположность литьевым образцам, при прогреве выше температуры стеклования не деформировались, что свидетельствует об отсутствии ориентационных напряжений. Это имело место и в том случае, когда температура впрыскиваемого материала была значительно выше температуры формы для пресс-литья. [c.124]

Для разработки технологии производства листов из ударопрочного полистирола важное значение имели исследования влияния основных технологических параметров течения расплава в щелевой головке и условий вытяжки на внутренние напряжения и механические свойства листов Было показано, что ориентационные напряжения в листах возникают при течении расплава полимера в головке и при последующих вытяжке и охлаждении. Первоначально напряжения возникают в зоне входа головки. Течение же расплава в формующем канале сопровождается уменьшением напряжений до величины, соответствующей нйчалу установившегося потока [c.306]

Ориентационные напряжения. Эти остаточные напряжения возникают преимущественно при двух технологических способах переработки полимеров и материалов на их основе литье под давлением и экструзии. Но ориентационные остаточные напряжения могут возникнуть также при каландровании или прокатывании термопластов с целью получения листов и пленок, при прессовании листов на этажных прессах и даже при прессовании в полузакрытых прессформах, в которых происходит перетекание избытка материала за пределы формующей части. Следовательно, первой причиной возникновения ориентационных напряжений является течение материала по одному или двум направлениям. [c.219]