Поведение потока
Заполнение полости формы является важным этапом при выполнении процесса литья под давлением. В процессе заполнения фронт расплава перемещается в трехмерном и переходном процессах. Поток неньютоновской жидкости в сочетании с теплопередачей может вызвать проблемы в процессе заполнения. Дефект изделия в процессе заполнения может возникнуть из-за следующих причин:
• дефект конструкции;
• ненадлежащий процесс;
• ненадлежащий материал.
Расплав пластика стремится растекаться в направлении минимального сопротивления в полости формы. На следующем рисунке показано поведение потока во время процесса заполнения. Стрелки показывают направление растекания. Более быстрое продвижение расплава пластика указывает на уменьшение силы сопротивления потоку.
1. Распределение толщины
2. Линия спая
3. Область высокого сопротивления потока
4. Область низкого сопротивления потока
В качестве меры сопротивления потока используется вязкость расплава пластика. Высокая вязкость увеличивает сопротивление потока. Поэтому необходимо тщательно анализировать факторы, влияющие на вязкость расплава пластика. Факторы, влияющие на вязкость, включают локальную температуру, скорость теплопередачи, скорость сдвига и толщину детали. Эти факторы учитываются при оптимизации процесса заполнения.
Толщина детали является наиболее существенным фактором. В более толстой части детали из пластика возникает более низкое сопротивление потока, что облегчает растекание расплава пластика. Кроме того, из-за плохой теплопроводности термопластиков более толстая часть труднее проводит тепло. Следовательно, более толстая часть имеет более высокую температуру. Аналогично более тонкая часть пластмассовой детали имеет более низкую температуру и более высокое сопротивление потока.
Во время процесса заполнения необходимо следить за появлением следующих свойств:
• появление неполного впрыска из-за неполного заполнения;
• наличие запаздывания;
• появление и линии спая, и воздушных ловушек и их расположение;
• несбалансированное поведение потока, вызванное наличием нескольких литников;
• распределение и вариация температуры во время процесса заполнения;
• величина давления в литниковой втулке и сила смыкания;
Необходимо проверить возможность возникновения следующих проблем, возникающих из-за продвижения фронта расплава:
• проверить подвижность массива заполнения;
• проверить наличие неполного заполнения полости формы или неполного впрыска;
• проверить наличие несбалансированного потока;
• определить расположения воздушных ловушек и линии спая;
• проверить вклад в поток каждого литника;
• проверить правильность расположения литников с точки зрения сбалансированности потока и устранить линию спая.