Celem badań było eksperymentalne wyznaczenie zależności pomiędzy rodzajem i zawartością dozowanego środka porotwórczego a właściwościami wyprasek wtryskowych z poliamidu 6 zawierającego 30% mas. krótkich włókien szklanych. Eksperyment zrealizowano z użyciem standardowej wtryskarki do tworzyw termoplastycznych wraz z urządzeniami peryferyjnymi. Jako modyfikator poliamidowej osnowy zastosowano porofory chemiczne Expancel 950 MB 80 oraz PLASTRON NUC C20-N. Na podstawie przeprowadzonych badań wykazano, że zarówno ilość, jak i rodzaj dozowanego środka porotwórczego wpływają na właściwości badanych wyprasek. Stwierdzono, iż zwiększenie ilości środków porujących dozowanych do kompozytów przyczynia się do redukcji masy wyprasek oraz obniżenia ich wytrzymałości na rozciąganie. Zaobserwowano także obniżenie modułu sprężystości wzdłużnej porowatych wyprasek poliamidowych w porównaniu z postacią litą. Wykazano również, że w zależności od rodzaju i ilości użytego środka porującego zmianie ulega udarność kompozytu PA6 GF30.
EN
The aim of the research was to experimentally determine the relationship between the type and content of the blowing agent and the properties of injection moldings made of polyamide 6 containing 30 wt.%. of short glass fibers. The experiment was carried out using a standard injection molding machine equipped with peripheral devices. Expancel 950 MB 80 and PLASTRON NUC C20-N chemical blowing agents were used as a modifier of the polyamide matrix. Based on conducted tests, it was shown that both the amount and type of the blowing agent play an important role in the properties of the tested moldings. It was found that increasing the amount of blowing agents dosed to the PA6 GF30 caused the weight reduction of the moldings and decrease of their tensile strength. A reduction in the modulus of elasticity of foamed polyamide moldings was also observed compared to the solid molded parts. It has also been shown that the impact strength of the PA6 GF30 composite changes depending on the type and amount of the blowing agent used.
W pracy przeprowadzono symulacje numeryczne procesu wtryskiwania z porowaniem mikrokomórkowym wyprasek z kompozytu polimerowego WPC (drewno - polimer) dla zmiennej zawartości gazu. W celu oceny właściwości trójfazowej struktury kompozytu (matryca polipropylenowa, 10% włókien drewna sosnowego oraz 1-15% porów) wykonano analizę mikrostrukturalną oraz przeprowadzono obliczenia wytrzymałościowe z użyciem modelu homogenizacji Mori-Tanaka. Analizowany wytwór (próbka do rozciągania zgodnie z PN-ISO 527-1) poddano symulacji obciążenia w programie Ansys, określając wpływ zmiennego stopnia porowania wytworu na jego właściwości wytrzymałościowe. Ponadto w pracy przedstawiono komputerową wizualizację przewidywanej, obliczonej mikrostruktury dla kompozycji sporowanego WPC, przy zmiennym stopniu porowatości struktury kompozytu oraz obliczone dla badanych kompozytów macierze sztywności.
EN
The numerical simulations of injection molding process with microcellular foaming for WPC (wood-polymer composite) was carried out in this work for variable volume content of gas. In order to evaluate the properties of three-phase composite structure (polypropylene matrix, 10% of wood fibers from pine and 1-15% of pores) microstructural analysis was performed and the strength calculations were carried out using the Mori-Tanaka homogenization model. The analyzed product (the dumbbell for tensile testing, according to PN-ISO 527-1) was used to tensile testing simulation in Ansys commercial code, determining the influence of variable degree of foaming on its mechanical properties. In addition, the paper presents the computer visualization for the expected, calculated microstructure of foamed WPC composite (with varying degrees of porosity of the composite structure) and stiffness matrix calculated for the tested composites.
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.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this work the influence of blowing agents residues on the density and melt flow rate (MFR) of the polypropylene (PP) moldings was investigated. A standard methodology to determine the density of polymeric porous material was used. The amount of blowing agent residues was indicated by the melt flow rate (MFR) change of PP moldings. The aim of the research was to explore and understand the phenomena occurring during the formation of the porous structure due to the decomposition of chemical blowing agents in the injection molding process. Special attention was paid to the influence of holding pressure and plasticizing temperature as well as the molding temperature onto the intensity of PP pore creation. Specially designed test stand for porous materials cutting and grinding was used for PP moldings.
PL
W pracy badano wpływ na gęstość i wskaźnik szybkości płynięcia (MFR) pozostałości chemicznych substancji porotwórczych znajdujących się w rozdrobnionych, porowatych wypraskach z polipropylenu (PP). Wyznaczano te dwie właściwości, ponieważ gęstość porowatych materiałów polimerowych jest ich ważną cechą użytkową, a wartość MFR stanowi miarę pozostałości poroforu w materiale. Celem realizowanych badań była próba poznania zjawisk zachodzących podczas tworzenia struktury porowatej, spowodowanych rozkładem poroforów chemicznych w procesie wtryskiwania. Szczególną uwagę zwrócono na wpływ ciśnienia docisku, a także temperatury uplastyczniania i temperatury gniazda formującego formy wtryskowej na intensywność tworzenia się porów w PP. Do rozdrabniania wyprasek użyto oryginalnego stanowiska badawczego do cięcia i rozdrabniania materiałów porowatych.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W niniejszej pracy szerzej przedstawiono jedną z metod wtryskiwania niekonwencjonalnego, pozwalającą na uzyskanie wyprasek porowatych, a mianowicie wtryskiwanie mikroporujące z zastosowaniem poroforów fizycznych. Może ono być przeprowadzane przy użyciu konwencjonalnych wtryskarek wyposażonych w układ uplastyczniający z system wtryskiwania gazu w stanie nadkrytycznym.
EN
This work broadly shows one method of an unconventional injection moulding process, which allows to obtain porous moulded parts, namely microcellular injection moulding, using physical blowing agents. It may be carried out using a conventional injection moulding plasticizing system equipped with a supercritical gas injection system.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Badano proces wtryskiwania porującego trzech standardowych tworzyw termoplastycznych: polipropylenu (PP), polietylenu (PE-LD) oraz poli(chlorku winylu) (PVC), z udziałem różnej zawartości (0—2 % mas.) środka porującego. Zastosowano środki porujące o endotermicznej (BIH 70, BM 70) oraz egzotermicznej (PCL 751) charakterystyce rozkładu. Wraz ze wzrostem stopnia sporowacenia wytworu, z rosnącą intensywnością zmniejsza się wartość naprężenia przy zerwaniu (sr), a wydłużenie względne przy zerwaniu maleje monotonicznie nieliniowo, zmniejsza się też twardość gotowych porowatych wyprasek. Badania mikroskopowe struktury przekroju poprzecznego wytworzonych wyprasek przeprowadzono przy użyciu autorskiego stanowiska analizy obrazu struktury porowatej. Stwierdzono, iż w wyprasce uzyskanej z kompozycji o zawartości 0,8 % mas. środka porującego jest wyraźnie widoczna lita warstwa zewnętrzna oraz występuje najbardziej równomierny rozkład porów o zbliżonych wymiarach.
EN
The cellular injection molding process of three standard thermoplastics: polypropylene (PP), polyethylene (PE-LD) and poly(vinyl chloride) (PVC) with different content (0—2 wt. %) of the blowing agent was investigated. Blowing agents with an endothermic (BIH 70, BM 70) and exothermic (PCL 751) decomposition characteristics were applied (Table 1). It was found, that with an increase of the degree of porosity of the product the value of break stress (sr) decreased with a growing intensity, the elongation at break decreased monotonically and non-linearly and a decrease in the hardness of ready cellular parts was observed (Tables 2—5, Figures 7—9). Microscopic examination of the cross-sectional structure of the moldings was carried out using the author's stand for image analysis of porous structure. It was found, that the molding prepared from the composition with 0.8 wt. % of blowing agent displays a clearly visible solid outer layer and it shows the most uniform distribution of the pores of similar size (Figs. 10—13).
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy omówiono metody przetwórstwa i obróbki tworzyw, za pomocą których otrzymuje się wytwory z polistyrenu porowatego strukturalnie. Zaprezentowano przykłady linii technologicznych wytłaczania porującego oraz stanowisko wtryskiwania porującego polistyrenu, a także linii technologicznej rozciągania polistyrenu porowatego. Poglądowo przedstawiono mechanizm powstawania porów i kształtowania wytworów z tego tworzywa. Podano przykłady wytworów z polistyrenu porowatego strukturalnie i ich właściwości w porównaniu z właściwościami polistyrenu porowatego integralnie. Wskazano na zalety i wady tych wytworów oraz kierunki ich zastosowań.
EN
In the paper, methods of polymer processing and machining, which enable to receive products from structurally foaming polystyrene, were discussed. Examples of technological lines for foaming extrusion and the stand for injection moulding of foaming polystyrene, as well as the technological line for the extension of foaming polystyrene were presented. The mechanism of foaming and shaping products from this polymer was shown. Examples of products from structurally foaming polystyrene were given and their properties were compared with the properties of integrally foaming polystyrene. Advantages and disadvantages of these products and directions for their application were presented.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.