Symulacje komputerowe procesu wtryskiwania porującego

• Autorzy: Palutkiewicz P.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2015.132

Warianty tytułu

EN

Computer simulations of cellular injection moulding process

• Konferencja: (13 ; Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Polimery i Kompozyty Konstrukcyjne" ; 17—20.09.2013 ; Wisła, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono symulacje procesu wtryskiwania mikroporującego MuCell, w których wykorzystano program komputerowy Moldflow Plastics Insight 5.0. Dokonano analizy wpływu rodzaju tworzywa i grubości ścianki wypraski na jej strukturę porowatą, naprężenie i odkształcenie oraz wartość skurczu objętościowego. Wyniki porównano z zależnościami odnoszącymi się do procesu wtryskiwania z wykorzystaniem chemicznego środka porującego. Stwierdzono, że wysokość gniazda formującego wywiera istotny wpływ na rozkład temperatury i ciśnienia wtryskiwanego tworzywa, atakże na wymiary i rozkład porów w wypraskach. Zastosowanie opisywanej metody wtryskiwania mikroporującego pozwala na znaczne zredukowanie czasu i ciśnienia docisku, a tym samym skrócenie czasu całego cyklu wtryskiwania.

EN

Computer simulations of the MuCell — microcellular injection moulding process were carried out using Moldflow Plastics Insight 5.0 software. An analysis of the effect of plastic type and wall thickness of the moulded part on its porous structure, internal stress and strain as well as the value of volumetric shrinkage was performed. The results of these simulations were compared with the relationships for cellular injection moulding process using chemical blowing agent. It was found that the cavity height has a significant influence on the distribution of temperature and pressure of liquid plastic as well as size and distribution of pores in the moulded parts. Application of this injection moulding method can significantly reduce the holding time and pressure and, in effect, the time of the injection cycle.

Słowa kluczowe

PL

wtryskiwanie porujące; wtryskiwanie mikroporujące; symulacje komputerowe

EN

cellular injection moulding; microcellular injection moulding; computer simulations

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 60, nr 2
• Strony: 132--143
• Opis fizyczny: Bibliogr. 38 poz., rys. kolor., tab., wykr.

Twórcy

autor

Palutkiewicz P.

• Politechnika Częstochowska, Zakład Przetwórstwa Polimerów, Al. Armii Krajowej 19c, 42-201 Częstochowa

Bibliografia

• [1] Bociąga E.: „Specjalne metody wtryskiwania tworzyw sztucznych”, WNT, Warszawa 2008.
• [2] Garbacz T., Tor A.: Polimery 2007, 52, 286.
• [3] Jingyi Xu: Soc. Plast. Eng. 2009. http://dx.doi.org/10.1002/spepro.000059
• [4] Bravo V.L., Hrymak A.N.: Int. Polym. Proc. 2005, 20, 149. http://dx.doi.org/10.3139/217.1879
• [5] Osswald T.A., Turng L.S., Gramann P.J.: “Injection Molding Handbook”, Hanser Publisher, Munich, Hanser Gardner Publications, Inc., Cincinnati 2001.
• [6] Hörr M., Schönherr O.: „Wykorzystanie zalet ekonomicznych technologii MuCell”, Materiały techniczne firmy Ticona Kelsterbach.
• [7] Hwang S.S., Chen S.Ch., Chung M.H.: “Study on the Mechanical Properties of Microcellular Injection Molded Parts”, ANTEC 2005, mat. konf., str. 776.
• [8] MuCell Process, http://www.trexel.com (24.01.2014)
• [9] Ergocell. Combining Stability with Lightness, http://www.dpg.com (24.01.2014)
• [10] Błędzki A.K., Faruk O., Kirschling H., Klihn J., Jaszkiewicz A.: Polimery 2006, 51, 697.
• [11] Park Ch.B.: “The Fundamentals of Microcellular Foaming in Injection Molding”, The Polymer Processing Society Eighteenth Annual Meeting, Guimaraes 2002, mat. konf., str. 532.
• [12] Lin Ch.K., Chen S.H., Liou H.Y., Tian Ch.Ch.: “Study on Mechanical Properties of ABS Parts in Microcellular Injection Molding Process”, ANTEC 2005, mat. konf., str. 708.
• [13] Kramschuster A., Cavitt R., Ermer D., Chen Z., Turng L.S.: “Quantitative Study of Shrinkage and Warpage Behavior for Microcellular and Conventional Injection Molding”, The Polymer Processing Society Twenty First Annual Meeting, Leipzig 2005, SL2-20.
• [14] Gong S., Yuan M., Chandra A., Kharbas H., Osorio A., Turng L.S.: Int. Polym. Proc. 2005, 20, 202. http://dx.doi.org/10.3139/217.1883
• [15] Bociąga E.: „Wtryskiwanie mikroporujace (MuCell)” w pracy zbiorowej „Postęp w przetwórstwie materiałów polimerowych” (red. Koszul J., Boci¹ga E.), Częstochowskie Wydawnictwo Archidiec. Regina Poloniae, Częstochowa 2006, str. 36.
• [16] Błędzki A.K., Kirschling H., Kflhn J.: Mechanika 2006, z. 6-M, 47.
• [17] “Plastic Processing. Opitifoam”, http://www.sulzerchemtech. com (24.01.2014)
• [18] Guanghong H., Yu W.: “Microcellular Foam Injection Molding Process, Some Critical Issues for Injection Molding”, http://dx.doi.org/10.5772/34513
• [19] Xu J., Pierick D.: “Microcellular Foam Processing in Reciprocating”, http://www.trexel.com/techpp/recscrew.pdf (24.01.2014)
• [20] Bieliński M.: „Techniki porowania tworzyw termoplastycznych”, Wyd. Uczelnianie Akademii Techniczno-Rolniczej, Bydgoszcz 2004.
• [21] Hongbin Wu: “Microcellular Injection Moulding for an Oesophageal Implant”, Rozprawa doktorska, Lehrstuhl für Medizintechnik Technische Universität München, 2009.
• [22] Lee S.-T.: “Foam Extrusion, Principles and Practice”, CRC Press, Washington, D.C. 2000.
• [23] Mahmoodi M., Behravesh A.H., Rezavand S., Golzar M.: Polym. Eng. Sci. 2010, 50, 561. http://dx.doi.org/10.1002/pen.21565
• [24] Qin X., Thompson M.R., Hrymak A.N., Torres A.: Polym. Eng. Sci. 2005, 45, 1108. http://dx.doi.org/10.1002/pen.20371
• [25] Throne J.L.: “Thermoplastic Foam Extrusion: an Introduction”, Carl Hanser Verlag, Munich 2004, str. 13.
• [26] Weaire D., Hutzler S.: “The Physics of Foams”, Oxford University Press, New York 1999.
• [27] Moldex3D Launches Novel Simulation of MuCell® Process Technology in R11: http://www.moldex3d.com/en/newsletter/mucell-process-technology-in-r11 (24.01.2014)
• [28] Simulation models, http://help.autodesk.com/cloudhelp/2014/ENU/MoldflowComm/files/GUID-EC0F471C-A2C5--4461-9C83-B62B85936166.htm (24.01.2014)
• [29] Zhai M., Xie Y.: J. Polym. Eng. 2011, 29, 441. http://dx.doi.org/10.1515/POLYENG.2009.29.7.441
• [30] Lankisch T.: “Correlation Study Using Moldflow MuCell® for Lightweighting”, Autodesk Univercity 2013, Prezentacja techniczna firmy Autodesk.
• [31] Jingyi X.: “Microcellular Injection Molding”, Willley New Jeresy 2010, str. 472.
• [32] Zhao L., Chen J., Liu T., Xi Z., Lih-Sheng T.: “Experimental and Numerical Study of Foaming Injection Molding of Polypropylene/nano-Calcium Carbonate Composites by Supercritical Carbon Dioxide”. http://files.eventsential.org/61198b3c-1544-484a-a2b1-01ec6810ec04/event-58/29265064-Ling%20ZHAO%20No.126%20for%20SPE%20China%20TopCon[1].pdf (24.01.2014)
• [33] Bociąga E., Palutkiewicz P., Szymañski D.: „Wybrane właściwości i struktura wyprasek wtryskowych z polipropylenu z poroforem chemicznym”wpracy zbiorowej „Materiały polimerowe”, CWARegina Poloniae, Czêstochowa 2008, str. 15.
• [34] “Residual Stress: Process-induced vs. In-cavity Residual Stress”, http://www.scudc.scu.edu/ (24.01.2014)
• [35] Bociąga E., Palutkiewicz P.: Polimery 2012, 57, 38. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2012.038
• [36] Bociąga E., Palutkiewicz P.: Polym. Eng. Sci. 2013, 53, 780. http://dx.doi.org/10.1002/pen.23316
• [37] Garbacz T.: Polimery 2013, 58, 30. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2013.295
• [38] Palutkiewicz P.: „Badanie zjawisk w procesie wytwarzania wyprasek wtryskowych z tworzyw termoplastycznych z poroforem”, Praca doktorska, Politechnika Częstochowska, Częstochowa 2011.