Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Surface Integrity Evaluation on Aluminium-Epoxy Composite in Machining using Taguchi Method

Leong Kean Wei, Shayful Zamree Abd Rahim, Fathullah M., Omar Mohd Firdaus, Mohd Mustafa Al Bakri Abdullah, Radhwan Husin, Mazlan Amirul Haziq, Jeż Bartłomiej, Nabiałek Marcin

Archives of Metallurgy and Materials

|

2022

|

Vol. 67, iss. 1

233--239

EN

The increasing needs of using aluminum epoxy composite as a replacement to solid metal rapid prototyping has opened to interests in optimizing its machining processes. This paper reported on the success of optimizing the surface roughness of aluminium epoxy composite using milling process along with a new finding on the best combination parameters. Taguchi method was used as the optimization method whereas spindle speed, feed rate, and depth of cut were set as input factors using an L9 Orthogonal Array. Analysis of Variance was used to identify the significant factors influencing the surface roughness. Experiment was conducted in dry condition using a vertical milling machine and the surface roughness after the machining was evaluated. Optimum combination of cutting parameters was identified after the finest surface roughness (response) based on the signal-to-noise ratio calculated. Cutting parameters selected after preliminary testing are cutting speeds of (2000, 3000 and 4000) rpm, feed rate (300, 400 and 500) mm/min, and cutting depth (0.15, 0.20, and 0.25) mm. The result showed that cutting speed had the largest percentage contribution to surface roughness with 69% and the second highest contribution was feed rate with 22% and depth of cut at 9%. The spindle speed was found as the most significant factor influencing the quality of surface roughness. The result is significant particularly in providing important guidelines for industries in selecting the right combination of parameters as well as to be cautious with the most significant factor affecting the milling process of metal epoxy composite.

2

Predicting effect of fiber orientation on chosen strength properties of wood-polymer composites

Frącz Wiesław, Janowski Grzegorz

Composites Theory and Practice

|

2019

|

R. 19, nr 2

56--63

EN

The paper presents an assessment of the effect of fiber orientation on the strength properties of products made from wood-polymer composites by the injection molding process based on micromechanical analysis. For this purpose numerical analysis was carried out for the product model with geometry of the sample intended for the uniaxial tensile test. To determine the actual fiber orientation after the manufacturing process, the orientation tensor values were calculated using Autodesk Moldflow Insight 2016 software. The micromechanical calculations were performed using Digimat FE commercial code. The results (stress-strain characteristics) of the numerical simulations taking into account the calculated fiber orientation tensor were compared to the experiment. To produce the wood-polymer composite, the polypropylene polymer matrix was Moplen HP 648T. As the filler Lignocel C120 wood fibers made by Rettenmeier & Sohns company were applied. A composite with a 10 vol.% content of wood fibers in the polymer was manufactured in the extrusion process by means of a Zamak EHP 25 extruder. For specimen manufacturing a Dr. Boy 55E injection molding machine equipped with a two cavity injection mold was used. Before the numerical simulations the uniaxial tensile test was performed using a Zwick Roell Z030 testing machine. The specimens were tested at the speed of 50 mm/min according to the PN-EN ISO 527 standard. The obtained stress-strain characteristics were used as a verification criterion for further numerical analysis. Moreover, the mechanical properties of the same composite products were predicted for hypothetical fiber orientation types. It was noted that the selection of fiber orientation has a significant impact on the quality of the obtained results compared to the experiment.

PL

Przedstawiono ocenę wpływu orientacji włókien na właściwości wytrzymałościowe wyrobów kompozytowych na przykładzie wyrobów z kompozytu typu drewno-polimer formowanych w technologii wtryskiwania. Przeprowadzono analizę numeryczną dla modelu wyrobu o geometrii próbki przeznaczonej do próby jednoosiowego rozciągania. W celu uzyskania danych o powtryskowej orientacji włókien w matrycy polimerowej przeprowadzono analizę numeryczną procesu wtryskiwania za pomocą oprogramowania Autodesk Moldflow Insigth 2016. Uzyskano w ten sposób wartości tensora orientacji włókien dla zadanych parametrów technologicznych procesu wytwarzania wyrobu. Obliczenia mikromechaniczne (analizy właściwości struktury kompozytu) przeprowadzono z wykorzystaniem oprogramowania Digimat FE. Wyniki analizy numerycznej dla obliczonej wartości tensora orientacji włókien porównano z eksperymentem. Ponadto, w celu ułatwienia definiowania w systemach CAE właściwości kompozytu wykonano prognozowanie jego właściwości mechanicznych dla hipotetycznych, uproszczonych przypadków orientacji włókien. Potwierdzono, iż dobór orientacji napełniacza (włókien) ma znaczący wpływ na zgodność prognozowanych właściwości kompozytu z wynikami badań eksperymentalnych.

3

Fiber shape selection problems in material models used in numerical strength analysis of wood-polymer composites

Frącz Wiesław, Janowski Grzegorz

Composites Theory and Practice

|

2019

|

R. 19, nr 2

50--55

EN

The paper presents the problems in selecting the fiber shape in numerical strength analysis for wood-polymer composites. For this purpose numerical analysis of the uniaxial tensile test for the wood-polymer composite sample was performed. Variable geometry of the fiber model was used. The fiber orientation data were obtained using Autodesk Moldflow Insight 2016 software. Micromechanical calculations based on homogenization methods were performed using Digimat FE commercial code. The results of the numerical simulations were compared with the experiment ones. To manufacture the WP composite, Moplen HP 648T polypropylene (PP) from Basell Orlen Polyolefins was used as the polymer matrix. As the filler 10 vol.% Lignocel C120 wood fiber manufactured by JRS - J. RETTENMAIER & Söhne Company was used. Adhesion promoter P613 by Dupont was used as well. A Dr Boy 55E injection molding machine was used to produce the test specimens. It was noted that the selection of the fiber shape has a significant impact on the consistency of the obtained results and consequently on compliance with the experiment ones. Fiber location calculations were performed for each geometry type available in the Digimat software. The most consistent results for numerical homogenization (Digimat FE) are associated with the choice of a curved cylinder shape of fiber. This may be due to the greatest convergence of the orientation tensor value received from the numerical simulation of the injection molding process during its transformations to the representative volume element model. In addition, this result may be due to the fact that the curved cylinder type of geometry is characterized by the most variable shape due to the degree of curvature. This reflects the real, non-standard problems to determine the shape of the wood fiber in the polymer matrix.

PL

Przedstawiono problematykę wyboru geometrii włókna w numerycznej analizie wytrzymałościowej kompozytu typu drewno-polimer. W tym celu przeprowadzono symulację próby jednoosiowego rozciągania dla próbek wykonanych z kompozytu polimerowo-drzewnego. Badano zmienną geometrię włókna, gdzie dane dotyczące orientacji włókien otrzymano z użyciem programu Autodesk Moldflow Insight 2016. Obliczenia mikromechaniczne opierające się na metodach homogenizacji przeprowadzono z użyciem programu Digimat FE. Wyniki otrzymane w symulacjach numerycznych porównano z eksperymentem. Stwierdzono, że dobór geometrii włókna w analizach numerycznych ma istotny wpływ na otrzymane wyniki, a w konsekwencji zgodność z eksperymentem.

4

Wpływ wybranych parametrów procesu wtryskiwania na wytrzymałość na rozciąganie detali z polilaktydu starzonych w środowisku płynu Sorensena

Jałbrzykowski M., Obidziński S., Minarowski Ł.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 9

1869--1872

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu parametrów procesu wtryskiwania na stabilność wytrzymałości na rozciąganie detali z polilaktydu (PLA) przechowywanych w płynie Sorensena. Detale wytworzono za pomocą tradycyjnej wtryskarki. Podczas procesu wtryskiwania sterowano wybranymi parametrami procesu. Uzyskano w ten sposób struktury o różnym stopniu upakowania. Po procesie wtryskiwania detale zanurzono w płynie Sorensena, symulując sytuację aplikacji biomedycznych. Oceniano wpływ parametrów wtryskiwania na wartości wybranych cech mechanicznych po różnym okresie przetrzymywania detali w płynie Sorensena. Stwierdzono wpływ parametrów procesu wtryskiwania na wytrzymałość na rozciąganie detali z PLA.

EN

Comps. polylactide was injection-moulded under packing pressure (1-4 MPa) and time (1-4 s) conditions. The samples were then aged in Sorensen liq. for 6 weeks and studied for tensile strength. The strength increased with the increasing moulding pressure and aging time.

5

The use of IR thermography to show the mold and part temperature evolution in injection molding

Bula K., Różański L., Marciniak-Podsadna L., Wróbel D.

Archives of Mechanical Technology and Materials

|

2016

|

Vol. 36

40--43

EN

This study concerns the application of infrared camera for injection molding analysis by measuring temperatures of both injection molded parts and injection mold cavities in a function of injection cycles. The mold with two cavities, differing in thickness (1 and 3 mm), and a cold direct runner was used. Isotactic polypropylene homopolymer was utilized to produce parts. Mold temperature was set at 22OC and controlled by a water chiller. Five measuring points were determined: SP1, SP2 (placed in the 3 mm cavity), SP3, SP4 (located in the 1 mm cavity) and SP5 around an injection molding gate. Our investigations showed that the highest temperature is localized around SP2 point and the lowest at SP4. Also, it was proved that even after 62 injection molding cycles, temperatures of cavities were not stable, revealing their further increase with each cycle.

6

Numerical analysis of residual stress and deformation of injection moulded parts manufactured from polymeric composite with different processing conditions

Kwiatkowski D., Gnatowski A., Nabiałek J.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 4

294-298

EN

Simulations of the injection moulding process of polypropylene with a glass fibre content were conducted using special software - MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT ver. 4.1. A seven - parametric rheological Cross - WLF model was chosen for the research. For holding phase simulation as well as to determine the inner stresses and deformation of the parts, the pvT dependence should be known. The Tait equation was used in the numerical calculations. In the first step of the simulation a solid model of the part was created using the Master Modeller modulus of I-DEAS NX software. A sample for cracking resistance tests, of the SENB type, with runners was modelled. Then the cooling conditions were introduced to the program. The next step modelled the injection mould geometrical shape and mesh creation. The crucial moment in the simulation is the introduction of the data describing the processed polymer properties. They were the thermal properties as well as the rheological and mechanical properties of the injected composite: PP with a 25% glass fibre content. In the next step, the processing conditions were entered into the simulation program (Moldflow Plastisc Insight ver. 4.1). The simulation research was conducted on the basis of the design of an experiment that was prepared with the use of Statistica 6.0 software. The changes of four processing parameters were taken into account: holding pressure, injection temperature, injection velocity and mould temperature. The simulations were made for extreme values of these parameters. The results of the numerical simulations of the residual stresses and strains on the injection moulded parts are presented graphically and conclusions were drawn from them.

PL

Symulację procesu wtryskiwania kompozytu polipropylenu z włóknem szklanym przeprowadzono za pomocą specjalistycznego programu MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT ver. 4.1. Do badań przyjęto siedmioparametrowy model reologiczny Crossa - WLF. Do symulacji fazy docisku oraz w celu określenia naprężeń własnych i odkształcenia wyprasek jest niezbędna znajomość zależności pvT. W obliczeniach numerycznych wykorzystano równanie Taita. W pierwszym etapie symulacji zbudowano model bryłowy wypraski, który przeprowadzono za pomocą modułu Master Modeler Pakietu I- DEAS NX. Model obejmuje próbkę pomiarową do badań odporności na pękanie typu SENB i układ wlewowy. Następnie wprowadzono do programu warunki chłodzenia wypraski. W kolejnym kroku zamodelowano kształt geometryczny formy wtryskowej i nałożono siatkę MES. Kluczowym momentem w badaniach symulacyjnych jest wprowadzenie do symulatora danych opisujących właściwości przetwarzanego tworzywa. Dane te obejmują właściwości cieplne, reologiczne i mechaniczne wtryskiwanego kompozytu PP z 25% zawartością włókna szklanego. W kolejnym kroku wprowadzono do programu symulacyjnego (Moldflow Plastisc Insight ver. 4.1) warunki procesu wtryskiwania. Badania symulacyjne przeprowadzono, opierając się na sporządzonym programie badań. Program ten został opracowany z wykorzystaniem pakietu Statistica 6.0. Uwzględniono w nim zmienność czterech parametrów procesu wtryskiwania: ciśnienia docisku, temperatury wtryskiwania, prędkości wtryskiwania oraz temperatury formy. Symulacje przeprowadzono dla skrajnych parametrów procesu wtryskiwania. Wyniki symulacji numerycznych naprężeń własnych i odkształceń wyprasek przedstawiono graficznie i sformułowano wnioski.

7

Modeling of fiber orientation during injection molding process of polymer composites

Nabiałek J.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 4

347-351

EN

Polymer composites with fibers are widely used as construction materials. Different fibers are used (eg. fiberglass). One method of forming composite materials is injection molding. The paper presents chosen results of investigations on polymer flow during the mould cavity filling phase of the injection molding process. The process is characterized by high dynamics, which causes several technological difficulties, both during injection mould design and during product implementation to the production stage. Deep understanding of the phenomena which occur during filling an injection mould may lead to a more effective design of the processing tools and shortening of the time for the implementation and production time. In the paper the theoretical basis for modeling fiber orientation in an injected polymer composite is described. The orientation and distribution of fibers have a substantial influence on the mechanical properties of a molded part. A computer simulation of the injection molding of a polypropylene composite with glass fiber (PP + 20% glass fiber, Aqualoy 125B, A Schulman NA) is conducted. Special attention is given to the results concerning the orientation of the fiber during processing. Selected results of the computer simulation of the flow velocity distribution of the composite, Poisson's coefficient and fiber orientation tensor across the molded part and selected cross-sections are presented. Significant discrepancies in the orientation of the fibers, depending on the nature of the flow of the injected composite are affirmed. These disparities affect the lack of uniformity of the mechanical strength of the molded part. The author plans to extend the scope simulation research to determine the effect of processing conditions on fiber orientation.

PL

Kompozyty polimerowe z włóknami szklanymi są szeroko stosowane jako materiały konstrukcyjne. Stosowane są różne włókna (m.in. włókna szklane). Jedną z metod formowania wyrobów kompozytowych jest wtryskiwanie. W pracy przedstawiono wybrane wyniki badań przepływu polimeru podczas wypełniania gniazda formy w procesie wtryskiwania. Proces ten charakteryzuje się dużą dynamiką, przez co stwarza szereg trudności technologicznych zarówno podczas projektowania form wtryskowych, jak i na etapie wdrożenia wytworu do produkcji. W pracy opisano teoretyczne podstawy modelowania orientacji włókien we wtryskiwanym kompozycie polimerowym. Orientacja i dystrybucja włókien wtryskowej mają zasadniczy wpływ na właściwości mechaniczne w wypraski. Przeprowadzono symulację komputerową procesu wtryskiwania kompozytu polipropylenu z włóknem szklanym (PP + 20% włókna szklanego, Aqualoy 125B, A Schulman NA). Szczególną uwagę zwrócono na wyniki dotyczące orientacji włókien podczas przetwórstwa. Przedstawiono wybrane wyniki symulacji komputerowej rozkładu prędkości przepływu kompozytu, współczynnika Poissona oraz tensora orientacji włókien w całej wyprasce i wybranych przekrojach poprzecznych. Stwierdzono duże rozbieżności orientacji włókien w zależności od charakteru przepływu wtryskiwanego kompozytu. Rozbieżności te decydują o braku jednorodności wytrzymałości mechanicznej wypraski. Autor planuje rozszerzyć zakres badań symulacyjnych w celu określenia wpływu warunków przetwórstwa na orientację włókien.

8

Experimental validation of polymer composite injection moulding process simulation

Nabiałek J., Kwiatkowski D., Gnatowski A.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 4

283-287

EN

The paper presents the chosen results of investigations on polymer flow during the mould cavity filling phase of the injection moulding process. The process is characterized by high dynamics, which causes several technological difficulties, both during injection mould design and during product implementation to the production stage. Greater understanding of the phenomena which occur during filling of the injection mould may lead to more effective design of processing tools and shortening of the time for implementation and production time. The results of computer simulations of the injection process have been compared with the results of video recording of the plastic flow during the filling phase. A specialized injection mould which enables observation and registration of the plastic flow during processing has been employed. The mould enables direct monitoring of the course of the phenomena inside the mould cavity in two planes. Transparent sight-glasses have been used, made of a material called Zerodur which is characterized by a coefficient of thermal expansion close to zero. To record the flow, a digital video camera has been employed. The camera enabled registration of the flows with the rate of 25 fps. This reduced the scope of the investigations, since at higher plastic flow speeds the registered image became less clear. The video sequences registered during the investigations were later digitally processed in order to ensure in-depth analysis. For the simulation investigations, professional computer software, Autodesk Moldflow Insight 2011, has been employed. The results of the investigations enabled the documentation of specific phenomena which occur during the plastics or their composites injection process. The registered video sequences have been compared to the results of numerical calculations and then it was estimated to what degree the computer simulation of the injection process may be useful in practice. The investigations were performed on a wide scale, however, only chosen results have been presented. As an example, the issue of flowing around a rectangular obstacle of the plastic stream has been described. The obtained results of the investigations are so encouraging that they made the authors continue such experiments.

PL

Przedstawiono wybrane wyniki badań przepływu polimeru podczas wypełniania gniazda formy w procesie wtryskiwania. Proces ten charakteryzuje się dużą dynamiką, przez co stwarza szereg trudności technologicznych zarówno podczas projektowania form wtryskowych, jak i na etapie wdrożenia wytworu do produkcji. Dogłębne poznanie zjawisk zachodzących podczas wypełniania formy wtryskowej może prowadzić do efektywniejszego projektowania narzędzi przetwórczych oraz skrócenia czasu wdrożenia i czasu produkcji. Porównano wyniki symulacji komputerowych procesu wtryskiwania z rezultatami rejestracji wideo przepływu tworzywa podczas trwania fazy wypełniania. Wykorzystano specjalistyczną formę wtryskową umożliwiającą obserwację i rejestrację przepływu tworzywa w procesie przetwórstwa. Forma ta umożliwia bezpośrednie monitorowanie przebiegu zjawisk wewnątrz gniazda formującego w dwóch płaszczyznach. Zastosowano transparentne wzierniki wykonane z materiału o nazwie ZerodurR, który charakteryzuje się współczynnikiem rozszerzalności cieplnej bliskim zeru. Do rejestracji przepływu zastosowano cyfrową kamerę wideo, która umożliwiła rejestrację przepływów z szybkością 25 fps. Ograniczyło to zakres badań, gdyż przy dużych prędkościach przepływu tworzywa obraz rejestrowany stawał się mało czytelny. Sekwencje wideo zarejestrowane podczas badań poddano obróbce cyfrowej w celu wnikliwej ich analizy. Do badań symulacyjnych zastosowano profesjonalny program komputerowy Autodesk Moldflow Insight 2011. Wyniki badań umożliwiły udokumentowanie specyficznych zjawisk zachodzących w procesie wtryskiwania tworzyw polimerowych i ich kompozytów. Porównano zarejestrowane sekwencje wideo z wynikami obliczeń numerycznych i oceniono, w jakim stopniu symulacje komputerowe procesu wtryskiwania mogą być użyteczne w praktyce. Badania przeprowadzono w bardzo szerokim zakresie, jednak z konieczności przedstawiono tylko wybrane wyniki badań. Jako przykład opisano zagadnienie opływania prostokątnej przeszkody przez strumień tworzywa. Otrzymane wyniki badań są na tyle zachęcające, iż skłoniły autorów do kontynuacji tego typu eksperymentów.

9

Analiza numeryczna skurczu i odkształceń próbek SENB wykonanych przy zmiennych parametrach wtryskiwania

Kwiatkowski D., Nabiałek J., Gnatowski A.

Kompozyty

|

2010

|

R. 10, nr 4

307-311

PL

Przedstawiono obliczenia symulacyjne skurczu objętościowego i odkształceń próbek SENB dla PA6 i jego kompozytu z 25% zawartością włókna szklanego typu E. Symulację procesu wtryskiwania przeprowadzono za pomocą specjalistycznego programu MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT ver. 4.1, zaś przestrzenny model wy-praski został wykonany w module Master Modeler Pakietu I-DEAS NX. Do symulacji komputerowych zastosowano model reologiczny Crossa. Do symulacji fazy docisku oraz w celu określenia skurczu objętościowego i odkształcenia próbek SENB jest niezbędna znajomość zależności p-v-T. W obliczeniach numerycznych wykorzystano równanie Taita. Krzywe p-v-T otrzymano z badań wykonanych w ramach grantu własnego. Przeprowadzenie symulacji procesu wtryskiwania wymaga wprowadzenia do programu obliczeniowego danych dotyczących parametrów geometrycznych wypraski, właściwości przetwarzanego tworzywa, warunków wtryskiwania oraz danych odnoszących się do wtryskarki. Badania symulacyjne przeprowadzono, opierając się na sporządzonym programie badań. Program ten został opracowany z wykorzystaniem pakietu Statistica 6.0. Uwzględniono w nim zmienność następujących czterech warunków procesu wtryskiwania: ciśnienia docisku, temperatury wtryskiwania, prędkości wtryskiwania oraz temperatury formy. Symulacje przeprowadzono dla skrajnych parametrów procesu wtryskiwania od układu 9 do układu 17. W wyniku przeprowadzonych symulacji komputerowych otrzymano obszerny materiał badawczy, który poddano szczegółowej analizie w celu właściwej jego interpretacji. Z konieczności przedstawiono tylko wybrane wyniki badań symulacyjnych procesu wtryskiwania w postaci graficznej.

EN

Simulated calculations of volumetric shrinkage and deformation of samples SENB for PA6 and its composite with percentage of 25% of glass fiber type E were presented in this development. Simulation of injection process was carried out with help of specialist computer program MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT version 4.1, but the three-dimensional model of moulded piece was made in the module MASTER Modeler from software package of computer program I-DEAS NX. For computer simulation the rheological model of Cross was used. For simulation of pressure phase and for defining of volumetric shrinkage and deformation of samples SENB knowledge of dependence p-v-T. In numerical calculations the equations of Tait was used. Curves of p-v-T were obtained from experimental researches made in a frame of own ground. Carrying out of simulation of injection process require data input concerning geometrical parameters of moulded piece, properties of processed plastic, conditions of injection process and data referring to injection machine into calculating program. Simulating researches were carried out on a base of made up the program of researches. The program was developed using the software package Statistica 6.0. Variation of the four conditions of injection process: pressure, pressing down, temperature of injection, speed of injection and mould temperature, was taken into consideration. The simulation was carried out for extreme parameters of injection process from arrangement 9 up to arrangement 17. In result of carried out computer simulations, extensive research material was obtained, which was subjected into detailed analysis in order to its adequate interpretation. It was necessary to present only selected results of simulating researches of injection process in graphical form.

10

Optimization the Injection Molding Process for Complex-Shaped Ceramic Orifices using Computer Simulation

Kirkova O., Tkachenko L., Shtern M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2009

|

Vol. 54, iss. 4

1045-1050

EN

The flow of the feedstock during its inject into a complex-shaped mould is studied. The model of nonlinear viscosity flow is used for the feedstock behavior analysis. The dependence of the shear viscosity effective coefficient on the powder concentration in the feedstock was determined by methods of computing micromechanics. The rheological equation of the feedstock contains the stuff (particles) concentration as a parameter. Using computer simulation, the optimization of the orifice for argon-arc welding as an example of a complex-shaped mold filling with feedstock (selection of the injection gate location) has been carried out. The results showed that the most uniform mold filling and the minimum number of defects were reached in case of the injection gate location at the narrow end of the orifice.

PL

Zbadano przepływ surowca podczas wtryskiwania do formy o złożonym kształcie. Do analizy zachowania surowca wykorzystano model nieliniowego przepływu lepkości. Zależność efektywnego współczynnika lepkości ścinania na stężenie proszku w surowcu została ustalona metodą komputerowego obliczania mikromechaniki. Równanie reologiczne surowca zawiera stężenie materiału (cząsteczek) jako parametr. Za pomocą symulacji komputerowej przeprowadzona została optymalizacja otworu dla spawania w osłonie argonu jako przykład wypełniania surowcem formy o złożonym kształcie (wybór umiejscowienia otworu wtryskowego). Wyniki wskazały, iż najbardziej jednolite wypełnianie formy i minimalna ilość defektów uzyskuje się w przypadku umiejscowienia otworu wtryskowego przy węższym końcu formy.

11

Skurcz wtryskowy a zależność p-v-T

Kowalska B.

Polimery

|

2007

|

T. 52, nr 4

280-285

PL

Przedstawiono obliczenia symulacyjne skurczu objętościowego (Sv) i odkształcenia wyprasek z polipropylenu izotaktycznego "Malen P" typ J-400 uzyskanych w procesie wtryskiwania. Wykorzystano zależności pomiędzy ciśnieniem, objętością właściwą a temperaturą (p-v-T) otrzymane w różnych warunkach ochładzania polimeru. Symulację przepływu w formie wtryskowej oraz skurczu objętościowego i odkształcenia wyprasek uzyskiwanych z zastosowaniem rozmaitych parametrów procesu wtryskiwania przeprowadzono za pomocą programu "Moldflow Plastics Insight ver. 4.1". Do aproksymacji danych p-v-T przyjęto 7-parametrowy model reologiczny Crossa-WLF (tabela 1) oraz termodynamiczne równanie stanu Taita. Przedstawione wartości skurczu oraz odkształcenia wypraski odnoszące się do różnych szybkości ochładzania polimeru znacznie różnią się między sobą - różnice dochodzą do 35%. Świadczy to o istotnym wpływie charakteru zależności p-v-T wykorzystywanych do symulacji procesu.

EN

Simulation calculations of contraction in volume (Sv) and strain of moldings made of isotactic polypropylene "Malen P" type J-400 prepared by injection molding, were presented (Fig. 1, 2). Relations between pressure, specific volume and temperature (p-v-T) obtained in various conditions of polymer cooling were applied. The simulations of the flow in the mold as well as of the contraction in volume and strain of molding were done with use of the program "Moldflow Plastics Insight ver. 4.1". Rheological 7-parameter Cross-WLF model and thermodynamic Tait’s state equation were used for p-v-T data approximation (Table 1-2). The values of contraction and strain of moldings (Fig. 3-6), relating to various cooling rates, differ significantly. The differences reach 35%. It confirms the significant influence of p-v-T data used in the process simulation.

12

Problematyka krystalizacji polimerów w procesie wtryskiwania

Kowalska B.

Polimery

|

2007

|

T. 52, nr 2

83-87

PL

Przedstawiono charakterystykę krystalizacji w warunkach procesu wtryskiwania częściowo krystalicznych polimerów termoplastycznych. Omówiono kształtowanie się struktury krystalicznej podczas kolejnych faz trwania tego procesu. Opisano zaczerpnięte z literatury modele matematyczne ujmujące kinetykę krystalizacji izotermicznej oraz nieizotermicznej z punktu widzenia możliwości ich wykorzystania w procesie wtryskiwania. Przedstawiono również metodę określania zależności pomiędzy ciśnieniem, objętością właściwą a temperaturą (p-v-T) w przypadku dużej szybkości ochładzania wyprasek, a więc w rzeczywistych warunkach wtryskiwania, z uwzględnieniem kinetyki krystalizacji. Zaprezentowany tok obliczeń odniesiono także do częściowo krystalicznych polimerów termoplastycznych.

EN

The characteristics of crystallization of partially crystalline thermoplastic polymers during the injection molding was presented. The formation of crystalline structure during the subsequent stages of this process was discussed. On the basis of literature data the mathematical models describing the kinetics of isothermal and non-isothermal crystallization processes were characterized from the point of view of possibility of their use in the injection molding process. As well the method of determination of pressure, specific volume and temperature dependence (p-v-T) at fast cooling of moldings i.e. at actual injection molding conditions, taking into account the crystallization kinetics, has been presented. The calculations presented relate also to partially crystalline thermoplastic polymers.

13

Techniki eksperymentalne w optymalizacji procesu wtryskiwania tworzyw termoplastycznych - skurcz wtórny wyprasek

Bogucki M., Płaska S., Stączek P.

Polimery

|

2003

|

T. 48, nr 10

714-719

PL

Przedstawiono doświadczalne ujęcie problemu optymalizacji procesu wtryskiwania tworzyw termoplastycznych (polietylenu małej gęstości), stosując wtryskarki ślimakowe o jednym stopniu docisku i stałej prędkości wtryskiwania. W badaniach wykorzystano programy statystyczne dwuwartościowe--frakcyjne oraz metodę największego spadku łącznie stanowiące sekwencyjną procedurę badań doświadczalnych. Rozwiązanie uwzględnia pięć czynników badanych (temperatura formy, temperatura tworzywa, czas wtryskiwania, czas chłodzenia wyprasek, ciśnienie docisku) oraz jeden czynnik wynikowy - skurcz wtórny wyprasek (s). Opisano poszczególne etapy badań optymalizacyjnych, mianowicie badania przeglądowe, poszukiwanie otoczenia ekstremum oraz wyznaczanie modelu aproksymującego wartość s w otoczeniu ekstremum. Określono współrzędne punktu przestrzeni czynnikowej, w przypadku którego s przybiera wartość minimalną. Stwierdzono, że największy wpływ na zmniejszenie skurczu wywiera niska temperatura formy, długi czas chłodzenia wyprasek oraz duża wartość ciśnienia docisku. Omówiona metoda pozwala na uniezależnienie optymalizacji od cech konstrukcyjnych wtryskarki oraz od charakteru i liczby kryteriów optymalizacji.

EN

Experimental presentation of the problem of injection molding of thermoplastics (low density PE) optimization, using injection molding machines of one pressure degree and constant injection rate. The two-level fractional factorial design and the method of steepest descent, being together a sequence procedure of experimental investigations, were used. The solution takes into consideration five investigated parameters (mold temperature, temperature of a polymer, injection time, time of moldings cooling, pressure Table 1) and one result parameter - after-shrinkage of moldings (s). Particular steps of optimization investigations were described, viz. survey measurements (Figs. 1 and 2), looking for extremum neighborhood (Tables 2-5) and determination of a model approximating s value at extremum neighborhood (Table 6, Fig. 4). Coordinates of the point of factorial space for minimal s value were determined (Table 7). It has been found that low temperature of injection mold, long time of moldings cooling and high value of pressure show the biggest effects on shrinkage decrease. The method described let make the optimization independent on injection molding machine construction as well as on character and number of optimization criteria.