21 października 2021


Przetwórstwo tworzyw polimerowych metodą wtryskiwania jest procesem szeroko stosowanym w wielu gałęziach współczesnego przemysłu. Udział tworzyw napełnionych (kompozytów) w produktach przeznaczonych do wykorzystania nie tylko w życiu codziennym stale rośnie. Wobec takiego stanu rzeczy w pełni zasadnym staje się prowadzenie badań mających na celu dogłębne poznanie zjawisk zachodzących podczas szeroko pojętego przetwórstwa tworzyw polimerowych. Niniejsza praca jest próbą przedstawienia wybranego fragmentu wyników badań polegających na modelowaniu komputerowym przepływu tworzyw w gnieździe formy podczas trwania fazy wypełniania. Wyniki badań symulacyjnych porównano z rezultatami rejestracji wideo przepływu kompozytu podczas jego wtryskiwania. Badania takie są prowadzone przez szereg ośrodków naukowych na świecie [1-5]. Według wiedzy autora w skali kraju takich badań nie prowadzi się.

Jacek Nabiałek

Metodyka badań
W artykule przedstawiono wyniki uzyskane podczas badań kompozytu PP z kredą. Zastosowano tworzywo firmy Ferro o nazwie handlowej GPP20CF57HBGY. Zawartość wagowa kredy wynosiła 20%. Zastosowana do badań maszyna przetwórcza to elektryczna wtryskarka Zhafir Venus 900, wyposażona w układ sterowania Sigmatek. W ramach badań symulacyjnych wykonano (w programie Autodesk Moldflow Plastisc Insight 2013) szereg analiz numerycznych mających na celu komputerowe modelowanie procesu wtryskiwania tworzywa.
Na rysunkach 1 i 2 przedstawiono wybrane właściwości (krzywe płynięcia i wykres pvT) zastosowanego do badań kompozytu. Krzywe płynięcia opisuje model reologiczny. W tym przypadku – siedmioparametrowy model Cross-WLF [7-15].

Krzywe-plyniecia-tworzywa

Rys. 1  Krzywe płynięcia tworzywa

Na rysunku 5 przedstawiono model MES wypraski. Przeprowadzenie symulacji wybranych zjawisk wymagało zastosowania modelu spełniającego szczególne wymagania (ilość elementów skończonych przypadających na grubość ścianki wypraski nie mogła być mniejsza niż sześć). Dodatkowo wymuszono uwzględnienie efektów bezwładności i grawitacji w obliczeniach numerycznych.
Do badań wykorzystano prostopadłościenną próbkę o wymiarach: 100 mm (długość), 40 mm (szerokość) oraz 4 mm (grubość).

 

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 11 (74) listopad 2013