PlasticPortal.eu - denne aktualizovaný portál pre plasty a gumu

Aktuality
Plastpol, s.r.o. má nový e-shop

27.07.2017 | Firma Plastpol, s.r.o., zaoberajúca sa obrábaním plastov, nedávno spustila svoj nový e-shop.

Zoznámte sa s novou dutinovou doskou SIMONA® s krížovým rebrovaním

24.07.2017 | Výskum a vývoj spoločnosti SIMONA® aj ďalej zlepšuje efektivitu využitia materiálov a stabilitu dutinových dosiek. Výsledkom nových technických zmien je dutinová doska s krížovým rebrovaním s celkovou tenšou hrúbkou steny.

Všetko najlepšie, Fakuma!

20.07.2017 | Fakuma, medzinárodný veľtrh pre spracovateľov plastov, oslavuje v tomto roku svoje 25. výročie.

Ochranné relé pre optimálny výkon bez kompromisov

18.07.2017 | Potrebujete sa vyvarovať škodám spôsobenými poruchami v elektrickej rozvodnej sieti a tak si zabezpečiť, aby stroje robilo to, na čo sú určené?

Možnosti získania grantu v Slovenskej republike

14.07.2017 | Prehľad noviniek - júl 2017.

 
Plastikársky slovník
Portál ZÁKONY A NORMY
Portál ZÁKONY A NORMY
Aktuálne v legislatíve
Obsah PAH v predmetoch a v hračkách

03.07.2017 | Na webovej stránke ECHA je nová výzva na predkladanie pripomienok a dôkazov týkajúce sa obsahu PAH uvedeného v položke 50 prílohy XVII nariadenia REAC ...

Nová vydaná změna nařízení č. 10/2011 (nařízení PIM) o materiálech a předmětech z plastů určených pro styk s potravinami

31.05.2017 | Nařízení Komise č. (EU)2017/752 mění a opravuje nařízení PIM o materiálech a předmětech z plastů určených pro styk s potravinami:

Verejná konzultácia o pravidlách zodpovednosti výrobcu za škodu spôsobenú chybou výrobku

10.04.2017 | Európska Komisia začala na svojich webových stránkach verejnú konzultáciu o pravidlách zodpovednosti výrobcu za škodu spôsobenú chybou výrobku.

Zdravotnícke pomôcky - Systémy manažérstva kvality

07.12.2016 | Norma pre Zdravotnícke pomôcky - Systémy manažérstva kvality - Požiadavky na splnenie predpisov, z decembra 2016.

Připravuje se novela zákona č. 477/2001 Sb. o obalech

29.11.2016 | Připravovaná novela zákona č. 477/2001 Sb. o obalech se týká se povinného zpoplatnění pouze lehkých plastových odnosných tašek s tloušťkou stěny do 50 ...

 
Newsletter
CAPTCHA Image
 
Úvod > Aktuálne články > Vliv orientace vláken na vlastnosti vstřikovaných dílů
Vliv orientace vláken na vlastnosti vstřikovaných dílů
 
 
Vliv orientace vláken na vlastnosti vstřikovaných dílů

Vliv orientace vláken na vlastnosti vstřikovaných dílů

Prioritou automobilového průmyslu je kromě vývoje elektromobilů a hybridních automobilů snižování hmotnosti automobilů. Jednou z cest jak dosáhnout nižší hmotnosti automobilu je využití plastů, které mají vysokou pevnost a můžeme tak snížit tloušťku stěny dílu, při zachování původní tuhosti dílu.

Mechanické vlastnosti plastu lze efektivně zvýšit použitím plniva, které zvyšuje pevnost polymerní matrice. Plnivo, které se v současné době dostává do popředí, jsou dlouhá skleněná vlákna. Skleněná vlákna u vstřikovaných dílů vnáší do polymerní matrice silnou anizotropii (rozdílné vlastnosti v různých směrech).

 

Model předního nárazníku automobilu  
Obr. 1: Model předního nárazníku automobilu  

 

Abychom mohli správně a hlavně co nejpřesněji vyhodnotit deformační analýza a crash testy dílů vstřikovaných z těchto polymerů, je nutno tuto anizotropii na vstupu popsat. Popsat anizotropii znamená určit orientaci skleněných vláken po naplnění dutiny vstřikovací formy a následně tuto orientaci převést na materiálové vlastnosti, jako jsou modul pružnosti v tahu a smyku a Poissnovo číslo. Tyto veličiny pak popisují nelineární elastické chování daného polymeru pro nízké rychlosti deformace.

Model orientace skleněných vláken
Na příkladu modelu předního nárazníku (obr. 1) je ukázána anizotropie vzniklá orientací krátkých a dlouhých skleněných vláken. Pro vstřikování je použita horká vtoková soustava s kaskádovými vtokovými ústí (obr. 2), která se otevírají podle postupu čela taveniny dutinou formy, tak aby nevznikaly studené spoje na soutoku proudů taveniny. Skleněná vlákna se orientují ve směru toku taveniny v blízkosti stěny dutiny formy tam, kde je maximální hodnota rychlosti smykové deformace. Ve středu stěny je orientace statistická. Zde je velmi důležité jak přesně model orientace popisuje natočení vláken. Autodek Moldflow používá pro popis orientace vláken nový RSC (Reduced Strain Closure) a ARD (Anisotropy Rotary Diffusion), který byl vyvinut ve spolupráci s Delphi & University of Illinois at Urbana-Champaign a nahradil původní Folgar-Tuckerův model. To vede k zpřesnění výpočtu orientace vláken a predikce deformace dílu. RSC model vytváří širší jádro a pomalejší změnu orientace vláken směrem od vtokového ústí než tomu bylo Folgar-Tuckerova modelu.

 

Kaskádová vtoková soustava a změna délky dlouhých skleněných vláken  
Obr. 2: Kaskádová vtoková soustava                          Změna délky dlouhých skleněných vláken  

 

Oba modely lze aplikovat na krátká i dlouhá skleněná vlákna. Krátká skleněná vlákna mají délku 0,5-0,6mm, zatímco dlouhá skleněná vlákna mají délku 10-13mm. Dlouhá skleněná vlákna výrazně zvyšují pevnost polymeru, ale také zvyšují směrovou anizotropii vstřikovaného dílu. Takto vyztužené typy polypropylénových polymerů a kopolymerů získávají mechanické vlastnosti, které dříve splňovaly jen technické polymery jako např. PA 6 a PA66. Polymery PP vyztužené dlouhými skleněnými vlákny mají nižší hustotu a plastové díly vstřikované z tohoto PP nižší hmotnost. Také cena těchto polymerů je nižší.

 

Orientace skleněných vláken v místě maximální změny smykové deformace, krátká skleněná vlákna a dlouhá skleněná vlákna  
Obr. 3: Orientace skleněných vláken v místě maximální změny smykové deformace, krátká skleněná vlákna a dlouhá skleněná vlákna  

 

Změna modulu pružnosti
Orientace vláken při vstřikování má významný vliv na mechanické chování plastového dílu. V případě modelu nárazníku se vlivem orientace mění modul pružnosti v rozsahu 2000MPa pro krátká vlákna a 5000MPa pro dlouhá skleněná vlákna. (Obr. 3) Z toho vyplývá, že popsaná anizotropie dramaticky ovlivní výsledek pevnostní analýzy ve srovnání s výpočtem, ve kterém bychom uvažovali izotropní materiálová data. Na obr 5 je deformace nárazníku vstříknutého s PP, plněného 40% dlouhých skleněných vláken. Ve výpočtu je zahrnuta anizotropie orientace skleněných vláken. Uvažujeme náraz automobilu o hmotnosti 1000Kg na překážku při rychlosti 20km/h. V případě vstřikování dlouhých skleněných vláken se vlákna při průchodu vtokovou soustavou a dutinou formy působením rotace namáhána tahem a tlakem. Toto namáhání způsobí lámání vláken a zkrácení délky. (Obr. 2)

 

Modul pružnosti krátká skleněná vlákna a dlouhá skleněná vlákna  
Obr. 4: Modul pružnosti krátká skleněná vlákna a dlouhá skleněná vlákna   

 

Deformace nárazníku nárazem při rychlosti 20km/h  
Obr. 5: Deformace nárazníku nárazem při rychlosti 20km/h  


Deformace dílu po vyhození z dutiny formy
Stejně jako orientace vláken ovlivňuje mechanické chování vstřikovaného dílu, ovlivňuje orientace vláken také deformaci dílu po vyhození z dutiny formy. Deformace je způsobena stavem reziduální napjatosti, která vzniká působením vnitřních sil generovaných tokem taveniny a následnou orientací a objemovými změnami při smrštění polymeru. Jak orientace, tak objemové změny jsou ovlivněny natočením skleněných vláken v polymerní matrici. Na obrázku 6 je vidět deformace nárazníku pro PP plněný 40% krátkých, resp. dlouhých skleněných vláken.

 

Deformace nárazníku po vyhození ze vstřikovací formy krátká a dlouhá skleněná vlákna  
Obr. 6: Deformace nárazníku po vyhození ze vstřikovací formy krátká a dlouhá skleněná vlákna  

 

29.10.2012
autor: Peter Halaška
 
 
 
 
 
Odporučte článok Vytlačiť článok Späť
 
 

Späť


 
Najnovšia inzercia

Predaj | PA6, PPA, PA66
26.07.2017

 
 
 

Predaj | Liten BB 29
26.07.2017

 
 

Predaj | Vstrekolis TM420
26.07.2017

 
 

Predaj | PE agro
26.07.2017

 
 
 
 

Predaj | Bubnový magnet
20.07.2017

 
 

Predaj | Dopravníkový pás
20.07.2017

 
 
 
Výstavy
MALAYSIA-PLAS 2017

27.07.2017 | Formy a lisy pre spracovanie plastov.

SRI LANKA PLAST

03.08.2017 | Medzinárodná plastikárska výstava.

Plastic, Printing & Packaging, Tanzania - PPPEXPO 2017

22.08.2017 | 20. Medzinárodný veľtrh plastov, značenia, balenia.

PU China 2017

29.08.2017 | Popredná výstava pre čínsky trh v oblasti polyuretánov.

China Composites Expo 2017

06.09.2017 | Medzinárodný veľtrh a fórum pre technológie kompozitov a aplikácií.

Drinktec 2017

11.09.2017 | Medzinárodný veľtrh nápojov a technológií

VietnamPlas

13.09.2017 | Veľtrh pre plasty a gumu.

EMO Hannover 2017

18.09.2017 | Popredný svetový veľtrh obrábania kovov.