Напряжения остаточные в литьевых изделия

В последние годы в области исследования литья под давлением появилось много работ, посвященных математическому моделированию процесса, а также его структурно-морфологическим аспектам. Особенно много работ прикладного характера, в которых использованы результаты, полученные при моделировании заполнения и охлаждения формы, для предсказания уровня остаточных напряжений и распределения ориентации и кристалличности в литьевых изделиях. Уровень внутренних напряжений — чрезвычайно важная характеристика изделий. Из предшествующего обсуждения ясно, что они возникают по двум причинам. [c.540]

Литьевые изделия могут иметь весьма разнообразную конфигурацию и размеры, поэтому на процесс охлаждения оказывает влияние разнотолщинность стенок, которая слул ит основной причиной появления остаточных внутренних напряжений. При заполнении формы расплавом там, где находится тонкая стенка, возникают большие скорости сдвига, а соответственно и высокие напряжения сдвига. На участках, где толщина стенок большая, расплав течет медленнее, поэтому и степень ориентации в этих формующих зазорах незначительна. При последующем охлажде- НИИ расплава происходит частичная дезориентация макромолекул, однако за счет более быстрого охлаждения тонких стенок релаксация на этих участках практически не протекает и различие в ориентации усиливается. Таким образом, если изделие имеет различную толщину стенок, то после охлаждения степень ориентации будет различной и это вызовет появление остаточных напряжений. При извлечении таких изделий из формы может произойти их коробление или с течением времени образуются микротрещины. Коробление возможно и у изделий, не имеющих разнотолщинности стенок, в случае их неравномерного охлаждения. Поэтому конструкция охлаждающих каналов формы должна обеспечивать равномерное температурное поле. На коробление могут повлиять не только остаточные напряжения, ио и последующая усадка неравномерно охлажденных участков. Так, прн литье в форму, [c.210]

Полиамиды, и в частности капрон, плавятся в узком диапазоне 200—400 Па-с (2-10 —4-10 П). Это не позволяет перерабатывать их прессованием. Полиамиды перерабатывают литьем под давлением, центробежным литьем, экструзией. Капрон обычно перерабатывают литьем под давлением на литьевых машинах с предварительной пластикацией. Необходимость предварительной пластикации диктуется низкой теплопроводностью материала, высокой температурой плавления и узким интервалом температур плавления и разложения полимера. Благодаря предпластикации в литьевую пресс-форму впрыскивается расплав капрона, температура и вязкость которого одинаковы в любой точке литьевой массы. Это позволяет обеспечить высокую степень кристалличности, минимальные остаточные напряжения, повышенную прочность изделий. Чтобы предупредить преждевременное затвердевание расплава, поступающего в полость пресс-формы, его впрыскивают с очень высокой скоростью. Так, время впрыска в среднем равняется I—1,5 с. [c.10]

Прежде всего в процессе заполнения формы на поверхности стенок образуется тонкая пленка высокоориентированного материала, в которой сохраняются остаточные напряжения. На второй стадии цикла, когда форма заполнена, в ней сохраняется продольный градиент давлении. Имеет также место незначительное перетекание материала из литьевой головки в форму и (после затвердения материала в центральном литнике) от более толстых мест изделия к более тонким. Все это также приводит к возникновению остаточных напряжений. Даже при равномерном охлаждении отливки в ней могут возникнуть остаточные напряжения. Причина состоит в том, что как только температура полимера снижается до температуры фазового перехода, скорость движения полимерных сегментов, перемещение которых обусловливает уменьшение объема, оказывается значительно ниже скорости охлаждения. Это и приводит к тому, что в конце цикла формования отливка находится в неравновесном состоянии [14]. [c.448]

Литьевым методом можно получать изделия без сварных швов, что предотвращает появление трещин под действием остаточных напряжений, а также заготовки с любой конфигурацией сечения и различной высоты и оформлять в процессе литья ручки, резьбу и другие детали. Заготовка, полученная этим способом, имеет равномерную температуру и необходимую толщину стенок без вытяжки. При раздуве литых заготовок почти отсутствуют отходы и изделия полу- [c.159]

Литьевое прессование имеет целый ряд преимуществ перед компрессионным. Ускоряется процесс отверждения, так как в оформляющую полость материал поступает равномерно нагретым до высокой температуры, полнее удаляются пары воды и легколетучие соединения, поэтому качество изделий повышается. Благодаря более равномерному нагреванию пресс-материала уменьшается коробление, так как отверждение в различных слоях изделий протекает с одинаковой скоростью и остаточные напряжения снижаются, поэтому можно получать изделия с большой разнотолщинностью стенок. К недостаткам литьевого прессования следует отнести необходимость более высокого удельного давления и усложнение конструкции пресс-форм. Увеличивается расход пресс-материала, поскольку часть его отверждается в литниковых каналах и загрузочной камере. Применяется литьевое прессова- [c.259]

Процессы, происходящие в период спада давления. Величины относительных давлений в форме в период спада давления меньше, чем в период нарастания давления. Изменение давления в этот период определяется скоростью охлаждения материала. Скорость охлаждения материала определяет величину остаточных напряжений, возникающих при течении, а также влияет на образование новых напряжений. Формуемые материалы поступают в литьевую форму при температуре 140— 300° С и охлаждаются в ней до 40—100° С. Скорость охлаждения материала влияет на производительность машины и на свойства отливаемого изделия. [c.51]

Испытание растворителем не только полезно для определения величины внутренних напряжений, оно позволяет выявить наиболее напряженные области в литьевых деталях. Другой возможный метод качественного визуального контроля напряжений заключается в рассмотрении картины двойного лучепреломления в изделии, помещенном между двумя поляроидами. Такая информация в совокупности с данными по растрескиванию может быть полезна для корректирования условий литья под давлением или конструкции детали и литьевой формы с целью снижения или перераспределения остаточных напряжений в изделии. [c.223]

Температура расплава на выходе из мундштука и скорость впрыска являются важнейшими теянолотическим параметрам , определяющимя качество литьевых изделий из этролов. При низких температурах литья. изделия формуются с большим нутрен-ними нанряжениям1и, имеют понижен ную эластичность и малую прочность в месте стыка. С повышением температур переработки выше нормы происходит очень сильная деструкция эф ира целлюлозы и интенсивное газовыделение, в результате чего изделия становятся очень хрупкими, особенно. при отрицательных температурах, и теряют свою окраску. Остаточные внутренние напряжения в изделиях и прочность холодных спаев определяются также скоростью впрыска расплава в форму. [c.32]

Технология получения Г. включает подготовку сырья (гл. обр. измельчение смолы и наполнителей до требуемого гранулометрич. состава), дозирование и смешение исходных компонеитов, пропитку наполнителей связующим (вальцевание, экструзия), послед, измельчение (получение пресс-порошка из реактопластов или гранулирование термопластов). Г. перерабатывают в изделия компрессионным или литьевым прессованием, заливкой в форму, экструзией, литьем под давлением, прокаткой и др. Пресс-формы и литники оборудования должны иметь повышенную твердость и изиосостойкость металлич. рабочие пов-сти целесообразно хромировать, т.к. коэф. трения углеграфитовых материалов по хромистым сталям иаиб. низкий. Готовые изделия могут подвергаться термообработке для доотверждения и снятия остаточных напряжений, спеканию, карбонизации или графитации связующего. Для мех. обработки деталей из Г. используют режущий инструмент универсального типа из твердых сплавов. [c.610]

Литье под давлением применяют пренм. для изготовления изделий из термопластов. Осуществляют под давлением 80-140 МПа на литьевых машинах поршневого или винтового типа, имеющих высокую степень механизации и автоматизации (рис. 3). Литьевые машины осуществляют дозирование гранулир. материала, перевод его в вязкотекучее состояние, впрыск (инжекцию) дозы расплава в литьевую форму, выдержку в форме под давлением до его затвердевания или отверждения, размыкание формы и выталкивание готового изделия. При переработке термопластов литьевую форму термостатируют (т-ра ее не должна превышать т-ры стеклования или т-ры кристаллизации), а при переработке реактопластов нагревают до т-ры отверждения. Давление литья зависит от вязкости расплава материала, конструкции литьевой формы, размеров литниковой системы и формуемых изделий. Литье при сверхвысоких давлениях (до 500 МПа) уменьшает остаточные напряжения в материале, увеличивает степень ориентации кристаллизующихся полимеров, что способствует упрочнению материала и обеспечивает более точное воспроизведение размеров деталей. [c.7]

Все изделия, полученные методом П., имеют разнотолщинность. При пспользовании этого метода практически невозможно получить деталь с заданным законом изменения толщины стенки, трудно получить и идеально равнотолщинную деталь. Кромо того, в изделиях, полученных методом П., сохраняются высокие остаточные напряжения. Это обусловливает недостаточную стабильность изделий при их эксплуатации в условиях повышенных темп-р. Применение метода литья под давлением позволяет получать изделия с заданным законом изменения толщины стенки и с менычими остаточными напряжениями. Однако получение тонкостенных изделий литьем под давлением весьма затруднено, в то время как метод П. дает возможность получать изделия с самой различной толщиной стенки. Литье под давлением крупногабаритных изделий связано с конструкционно-техпологич, трудностями, применяемые машины громоздки (см. Литьевые машины), требуют исиользования узлов смыкания большой мощности цикл изготовления изделий очень длительный. Прямые капитальные затраты прп организации производства крупногабаритных изделий методом литья под давлением в 4 —. 5 раз больше, чем при использовании л1етода П. Благодаря малой стоимости оснастки П. предпочтительнее литья под давлением при производстве малых партий изделий. [c.332]

Поликарбонаты перерабатываются в изделия обычными методами,, используемыми для термопластов литьем под давлением, выдуванием,, экструзией и различными методами термоформования листового материала. Методом экструзии при 250°С из поликарбонатов получают стержни, трубы, прутки, пленки, листы. Процесс литья под давлением проводится при 315 °С и давлении 350—700 ат, а в отдельных случаях при 1050—1800 ат. Литье должно осуществляться в предварительно нагретую до 85 °С прессформу, иначе происходит чрезмерно быстрое охлаждение поликарбоната, в результате чего появляются остаточные напряжения, снижающие механическую прочность изделий. Извлечение изделий из прессформ не представляет затруднений. Усадка изделий в процессе литья составляет 0,6—0,7%- Применяют также литьевые машины с предварительной пластикацией. [c.252]

Пониженная температура расплава или формы, вообще охлаждение потоков расплава до их слияния, так же как и недостаточное давление инжекции, могут обусловить возникновение стыковых швов на йзделии, разко снижающих его механическую прочность. При повышенном содержании летучих в исходном сырье или перегреве расплава на поверхности изделия возникают вздутия и пузыри. Извлечение отливок из формы до достижения необходимой степени их остывания приводит к другому виду брака — короблению. Коробление наблюдается также вследствие недопустимо большой разности температур в отдельных частях формы. Наличие значительных остаточных напряжений в отливках может привести к возникновению трещин. Последние образуются также при сильной адгезии материала к стенкам формы. В этом случае целесообразно применение силиконовых антиадгезионных смазок для формующих полостей. При повышенно м содержании влаги в сырье или ее попадании в литьевую форму может происходить расслоение материала, причем на поверхности изделия часто появляется дефект в виде рисунка типа мороз . [c.237]