Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Characteristics of injection molded parts with the areas of weld lines

Bociąga Elżbieta, Skoneczny Władysław

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 5

337--345

EN

The weld lines in injection molded parts arise as a result of the collision of two fronts of the flowing material, which fills the mold cavity and are sometimes unavoidable. They decrease the mechanical properties and surface state of the moldings, due to insufficient connection of the fronts of melted polymer streams. The paper discusses the reasons for the occurrence of weld lines in molded parts, which have been divided into ones related to the design of the injection molded part, properties of the injected material, injection mold construction and injection parameters. The design of the molded parts should ensure even, smooth flow of the material in the cavity, but in the case of parts with many injection points, holes, varied wall thickness, complicated and irregular structure the weld lines can not be avoided. The type of material processed significantly influences the strength of the weld line area. Too high viscosity of the material, fillers and large particles of the coloring agent highly oriented in the weld line area, are the factors lowering properties of the molded part. Considering the design of the injection mold, the most important aspects in forming proper parts with weld lines are correct venting of the mold, small differences in the material temperature in all cavity areas, correctly selected injection points, avoiding jet filling of the cavity. The quality of such parts can be improved by changing the injection conditions, mainly by increasing the mold and melt temperature, also increasing the holding pressure and the injection speed. The possibilities of preventing the weld lines creation or reducing the negative effects of their occurrence have been presented, e.g. by changing the design and location of gates in injection molds, changing processing conditions or using unconventional methods of injection molding, like cascade cavity filling, push-pull and multiple live-feed injection molding, vibration process. Further examinations in the range of cyclic heating/cooling of the injection mold are suggested as the most promising regarding the quality of parts in the area of weld line, their strength and surface state.

PL

Obszary łączenia strumieni tworzywa w wypraskach wtryskowych powstają w wyniku zderzenia się ze sobą dwóch frontów przepływającego tworzywa, wypełniającego gniazdo formujące, i są niekiedy zjawiskiem nieuniknionym. Z powodu niedostatecznego połączenia ze sobą frontów strumieni uplastycznionego tworzywa pogarszają się właściwości mechaniczne oraz stan powierzchni wyprasek. Omówiono przyczyny występowania obszarów łączenia strumieni tworzywa w wypraskach związane z: budową wypraski, właściwościami wtryskiwanego tworzywa, konstrukcją formy wtryskowej oraz warunkami wtryskiwania. Budowa wyprasek powinna zapewniać równomierny przepływ materiału w gnieździe formującym, jednak w wypadku wyprasek z wieloma punktami wtrysku, otworami, zróżnicowaną grubością ścianek, skomplikowanym kształtem nie można uniknąć powstawania linii łączenia strumieni tworzywa. Rodzaj przetwarzanego materiału ma istotny wpływ na wytrzymałość obszaru łączenia strumieni tworzywa. Zbyt duża lepkość tworzywa, obecność napełniaczy i dużych cząstek środka barwiącego silnie zorientowanych w obszarze linii łączenia są czynnikami pogarszającymi właściwości formowanych wyprasek. Do najważniejszych czynników, uwzględnianych podczas projektowania formy wtryskowej, decydujących o wytwarzaniu poprawnych wyprasek z liniami łączenia strumieni tworzywa zalicza się: prawidłowe odpowietrzanie formy, niewielkie różnice w temperaturze materiału we wszystkich obszarach gniazda formującego, odpowiednio dobrane punkty wtrysku oraz unikanie strumieniowego wypełniania gniazda. Jakość takich wyprasek można także poprawić w wyniku zmiany warunków wtryskiwania, głównie zwiększenia temperatury formy i tworzywa wtryskiwanego, a także zwiększenia ciśnienia docisku i prędkości wtrysku. Przedstawiono możliwości zapobiegania powstawaniu obszarów łączenia strumieni tworzywa lub ograniczania negatywnych skutków ich występowania, np. w wyniku zmiany budowy i usytuowania przewężek w formach wtryskowych, zmiany warunków przetwarzania lub zastosowania niekonwencjonalnych metod wtryskiwania, takich jak: wtryskiwanie kaskadowe, pulsacyjne liniowe i rozdzielcze lub wibracyjne. Dalsze badania w zakresie wtryskiwania z cyklicznym nagrzewaniem/ochładzaniem formy wtryskowej są sugerowane jako najbardziej obiecujące pod względem otrzymywania dobrych jakościowo wyprasek w obszarze łączenia strumieni tworzywa, o dużej wytrzymałości i dobrym stanie powierzchni.

2

Assessment with indentation techniques of the local mechanical behavior of joints in polymer parts

Lach R, Hutař P, Veselý P, Nezbedová E, Knésl Z, Koch T, Bierögel C, Grellmann W

Polimery

|

2013

|

T. 58, nr 11-12

900--905

EN

The paper summarizes our investigations performed with micro- and nanoindentation techniques and results presented in literature, concerning local mechanical behavior of welded joints [polyamide 6, polypropylene, polyethylene (high density and crosslinked polyethylene), poly(vinyl chloride)] and weld lines (polypropylene, polycarbonate, polystyrene) of amorphous and semicrystalline polymers. For amorphous polymers, minimum of hardness and indentation modulus in the joint are found or no change in the properties were stated, whereas for semicrystalline polymers, hardness and indentation modulus mostly pass through a maximum in the weld line, the welded joint or the heat-affected zones.

PL

W pracy podsumowano wyniki badań wykonanych metodą wciskania wgłębnika w zakresie mikro i nano oraz wyniki przedstawione w literaturze, dotyczące lokalnych właściwości złączy spawanych [poliamidu 6, polipropylenu, polietylenu (dużej gęstości i usieciowanego), poli(chlorku winylu)] i linii spoiny polimerów amorficznych i semikrystalicznych (polipropylenu, poliwęglanu, polistyrenu). W przypadku polimerów amorficznych wykazano w złączu minimum twardości i modułu sprężystości przy wciskaniu wgłębnika lub stwierdzono brak zmian tych właściwości. W przypadku polimerów semikrystalicznych twardość i moduł sprężystości osiągają maksimum w linii spoiny, złączu spawanym lub w strefach wpływu ciepła.

3

Powstawanie obszarów łączenia strumieni tworzywa w wypraskach z wielogniazdowej formy wtryskowej

Bociąga E., Jaruga T.

Polimery

|

2009

|

T. 54, nr 9

654-661

PL

Przedstawiono wyniki badań dotyczących położenia obszarów łączenia strumieni tworzywa w wypraskach z poliacetalu, wytworzonych w 16-gniazdowej formie wtryskowej o równoległym układzie gniazd formujących. W celu określenia położenia tych obszarów wykorzystano metodę wizualizacji przepływu tworzywa w postaci linii przepływu na powierzchni wyprasek, uzyskanych dzięki zastosowaniu odpowiednich warunków wtryskiwania (metodą sterowania powstawaniem "efektu płyty gramofonowej"). Układ kanałów wtryskowych zrównoważonych geometrycznie nie zapewnił jednoczesnego wypełnienia gniazd, a powstała asymetria frontu strumienia tworzywa podczas jego przepływu w gniazdach formujących doprowadziła do przesunięcia obszarów łączenia strumieni tworzywa względem przewidywanej pozycji. Wyniki takie uzyskano w warunkach zarówno małej, jak i dużej prędkości wtryskiwania. Przyczyną zaobserwowanego przesunięcia jest ruch tworzywa w kanałach wtryskowych, określony konfiguracją tych kanałów. Przedstawione wyniki mogą być wykorzystane w projektowaniu układów doprowadzenia tworzywa w wielogniazdowej formie wtryskowej, pozwalając na uzyskiwanie wyprasek, w których eliminuje się efekt pogorszenia wytrzymałości mechanicznej w obszarach łączenia strumieni tworzywa.

EN

The results of investigations of weld lines locations in polyacetal moldings, prepared in 16-cavity injection mold with parallel cavities lay-out, were presented (Fig. 1, 3, 4). A method of melt flow visualization was used to record the weld line location on the surface of molding prepared at the proper injection conditions (method of "record grooves effect" formation control) (Fig. 2, 5). Despite using the geometrically balanced runners the cavities were not filled simultaneously (Fig. 6) and asymmetrical flow front of the polymer in the cavities led to weld lines shifts in relation to expected locations (Fig. 8-11). These results were obtained for both small and high injection velocities (Table 1). The reason of the weld line shift is the polymer melt movement in the runners, determined by runners' configuration. The results presented can be used in design of runners' sets in multicavity injection molds allowing preparation of moldings with no deterioration of mechanical strength in weld line area.

4

Wpływ sposobu doprowadzania tworzywa do gniazda formy wtryskowej na strukturę i stopień krystaliczności próbek polietylenu dużej gęstości (PE-HD)

Bociąga E.

Polimery

|

2001

|

T. 46, nr 9

638-641

PL

Metodą mikroskopii skaningowej zbadano morfologię oraz metodą DSC określono zmianę stopnia krystaliczności (St) wzdłuż osi próbek PE-HD typu 10262A (firmy DowChemical) wtryskiwanych w warunkach różnego sposobu doprowadzania tworzywa do gniazda formującego: z jednej lub jednocześnie z dwóch stron gniazda. W drugim z tych przypadków zaobserwowano niejednorodną budowę próbek w miejscu złączenia strumieni tworzywa (rys. 3). Wartość S/t próbek uzyskanych w wyniku doprowadzania tworzywa z jednej strony gniazda zwiększa się w miarę wzrostu odległości od miejsca wtryskiwania (rys. 4a), natomiast próbki uzyskane na drodze doprowadzania tworzywa z dwóch stron gniazda charakteryzują się mniejszym stopniem krystaliczności w obszarach znajdujących się bezpośrednio za miejscami wtryskiwania oraz w środkowej części próbki, gdzie powstawały linie łączenia strumieni tworzywa (rys. 4b). Zmniejszenie wartości S/t, które, jak wiadomo, pogarsza właściwości mechaniczne kształtek, należy uwzględniać podczas projektowania form wtryskowych, na etapie przewidywania miejsc łączenia strumieni tworzywa.

EN

Injection molding of large and complex-shaped parts involving the multipoint cavity feeding mode, gives rise to the formation of weld lines which degrade the mechanical properties of the product and the quality of its surface. The structure (as established by scanning microscopy) and the degree of crystallinity (Sk, as determined by DSC) examined along the axis of injection molded parts, were studied in Dow Chemicals type 10262A HDPE, in relation to single- (I) or double-gated (II) cavity feeding mode. With cavity II, the weld line area disclosed a heterogeneous structure (Fig. 3). With cavity I, the degree of crystallinity rose as the distance from the gate was prolonged (Fig. 4a); with cavity II, the degree of crystallinity was lower in the areas close to the gate and in the middle of the sample where weld lines were created (Fig. 4b). Mold cavity design should take care to predict weld line areas, because suppressed crystallinity is known to result in deteriorated mechanical properties.