Measuring the pressure dependent viscosity at high shear rates using a new rheological injection mould

• Autorzy: Friesenbichler W. , Duretek I. , Rajganesh J. , Kumar S. R.

Warianty tytułu

PL

Badanie zależności lepkości od ciśnienia w warunkach dużej szybkości ścianania z zastosowaniem nowej reologicznej formy wtryskowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

To shorten the development time for injection moulded parts, process simulations in different developing steps as well as quick and accurate measurements of rheological data even for the increasing variety of special compounds are necessary. For simulation of thin wall injection moulding accurate viscosity data measured at shear rates up to 800.000 s-1 and more are important, but not available in any commercial material database. Therefore, within the EU project "Pro4Plast", an easy-to-handle rheological measurement system was developed by the Institute of Polymer Processing, Montanuniversitaet Leoben, Austria. The rheological mould is constructed like a standard injection mould with interchangeable dies. It can be mounted onto any conventional inection moulding machine and enables operators (manufacturers, especially SMEs) to measure viscosity in time on their own machines at practically relevant shear rates (from 100 s-1 to 2 · 10[sup]6 s-1). A special feature allows measuring the pressure dependency of viscosity using closed-loop counter pressure control. Experimental data are evaluated taking into account the melt temperature rise due to dissipative heating.

PL

W celu skrócenia czasu opracowywania nowych rozwiązań w dziedzinie przetwórstwa wtryskowego niezbędne jest stosowanie symulacji procesowych na różnych etapach tego opracowywania a także prowadzenia szybkich i dokładnych pomiarów reologicznych dotyczących wielu różnych gatunków tworzyw polimerowych. Do symulacji wytwarzania wyrobów cienkościennych potrzebne są dokładne wartości lepkości mierzone w warunkach szybkości ścinania przekraczającej nawet 800 000 s-1, których nie obejmują komercyjne bazy danych materiałowych. Dlatego w ramach projektu "Pro4Plast" finansowanego przez Unię Europejską, Institute of Polymer Processing, Montanuniversitaet Leoben (Austria) opracował łatwy do stosowania system pomiaru danych reologicznych. W projekcie uczestniczyło 28 partnerów z 10 krajów UE, przy czym Polskę reprezentowało Polskie Stowarzyszenie Przetwórców Tworzyw. Forma reologiczna została zaprojektowana jako typowa forma wtryskowa z wymiennymi dyszami (rys. 1). Może ona być montowana w standardowych wtryskarkach (rys. 2) i umożliwia firmom, zwłaszcza małym i średnim przedsiębiorstwom (SMEs) samodzielne pomiary lepkości z wykorzystaniem własnych maszyn w warunkach odpowiednich szybkości ścinania (od 100 s-1 do 2 · 10[indeks górny]6 s-1). Specjalnie opracowana funkcja umożliwia pomiary zależności lepkości od ciśnienia. Przedstawiono wyniki odpowiednich badań procesu wtryskiwania polipropylenu, w których uwzględniano też wzrost temperatury stopionego tworzywa związany ze zjawiskiem rozpraszania ciepła (rys. 3-5).

Słowa kluczowe

EN

rheology; viscosity; pressure dependency; high shear rate; dissipative heating

PL

reologia; lepkość; zależność od ciśnienia; szybkość ścinania; ciepło rozpraszane

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 56, nr 1
• Strony: 58--62
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Friesenbichler W.

autor

Duretek I.

autor

Rajganesh J.

autor

Kumar S. R.

• Institute of Polymer Processing, Montanuniversitaet Leoben A-8700 Leoben, Austria,

Bibliografia

• 1. Knappe W., Krumböck E.: Rheol. Ada 1986, 25, 296.
• 2. Bader C, Diez M., Kaiser W.: Kunststoffe 1991, 81, No 3, 220.
• 3. Amano O., Ainoya K.: „Pressure dependent viscosity of polymer melts”, ANTEC 2000, 504.
• 4. Kelly A. L., Gongh T., Whiteside B. R., Coates P. D.: J. Appl. Polym. Sci. 2009, 114, 864.
• 5. Takahashi H., Matsuoka T., Kurauchi T.: J. Appl. Polym. Sci. 1985, 30, 4669.
• 6. Helleloid G. T.: Morehead Electronic J. Applic. Mathematics 2001, Nr 1, 1.
• 7. Friesenbichler W., Langecker G. R., Duretek L, Schuschnigg S.: „Polymer melt rheology at high shear rates using a New micro-rheology technique”, Proceedings of the 21th Annual Conference of the Polymer Processing Society, Leipzig, Germany 2005.
• 8. Agassant J. F., Avenas P., Sergent J. P., Carreau P. J.: „Polymer processing: principles & model ling”, Carl Hanser Verlag, Munich - Vienna - New York 1991.
• 9. Ramesh Kumar S.: „Rheological characterisation of polimer melts on an injection moulding machine using a new slit die measurement system”, Master thesis, Montanuniversitaet Leoben, 2008.