Drukuj

Wady powierzchniowe wyprasek - zbyt duże naprężenia

Do wad powierzchniowych wyprasek należą jasne smugi i rysy naprężeniowe, które są wynikiem zbyt dużych naprężeń. Dzięki dokonaniu odpowiednich zmian parametrów procesu przetwórczego można wyeliminować ten problem.

Jasne smugi pojawiają się na skutek wewnętrznych i zewnętrznych obciążeń np. znaczne wydłużenia, jednak mniejszych od obciążeń niszczących. Na obciążanym obszarze pojawiają się wówczas białawe odbarwienia. Rysy naprężeniowe to z kolei występujące obok siebie pęknięcia, które często pojawiają się dopiero po kilku dniach lub tygodniach od zakończenia obróbki.

Dlaczego powstają wszystkie te wady?

Jasne smugi i rysy naprężeniowe pojawiają się w przypadku przekroczenia określonych wartości odkształcenia granicznego np. poprzez zewnętrzne obciążenie lub wyciąganie. Wielkość odkształcenia granicznego zależy od rodzaju materiału, struktury molekularnej, obróbki, czasu obciążenia, warunków panujących w otoczeniu formy.

Wytrzymałość na zewnętrzne i wewnętrzne naprężenia może ulec znacznej redukcji na skutek procesów fizycznych zależnych od czasu i temperatury. Siły wiązania cząsteczek zmniejszają się przy tym na skutek procesów zwilżania, dyfuzji, pęcznienia, co z kolei może szczególnie mocno sprzyjać tworzeniu się rys naprężeniowych.

Oprócz naprężeń własnych związanych z chłodzeniem i naprężeń zależnych od przepływu, do powstawania tych wad przyczyniają się również naprężenia wywoływane rozszerzaniem. Powstają one na skutek odkształcania pod wpływem resztkowego ciśnienia docisku, przy czym w momencie odkształcania ciśnienie działające na formę bezpośrednio zmienia się z docisku resztkowego na ciśnienie otoczenia. W ten sposób zewnętrzne warstwy formy są rozciągane przez jej wewnętrzne warstwy. Odkształcanie pod wpływem ciśnienia resztkowego może być spowodowane niewłaściwym zwymiarowaniem narzędzia ewentualnie zbyt wysokim jego ciśnieniem wewnętrznym.

W przypadku oddziaływania środków agresywnych, takich jak choćby ługi, smary jasne smugi i pęknięcia naprężeniowe mogą pojawić się nawet w ciągu bardzo krótkiego okresu eksploatacji.

Pomocne w wyeliminowaniu tej wady powierzchniowej wyprasek może być zapoznanie się z kilkoma podstawowymi prawidłami. Co bowiem robić jeśli na skutek silnego odkształcenia pojawiają się jasne smugi? Jeśli dochodzi do takiej sytuacji, to należy zmniejszyć obciążenie zewnętrzne. Jeśli natomiast odkształcenie powstaje pod ciśnieniem resztkowym, to należy wcześniej przełączyć maszynę na ciśnienie stosowane po zakończeniu obróbki. W takiej sytuacji trzeba też zmniejszyć ciśnienie stosowane po zakończeniu obróbki oraz obniżyć temperaturę, a co za tym idzie wydłużyć czas chłodzenia i usztywnić konstrukcję narzędzia. Jeśli tworzywo termoplastyczne będzie częściowo krystaliczne warto wówczas zmienić temperaturę ścianek narzędzia i temperaturę masy.

Do wad powierzchniowych wyprasek z którymi możemy się spotkać przy wytwarzaniu detali metodą wtrysku należą jasne smugi i rysy naprężeniowe. Są one spowodowane przez naprężenia, które są jednak mniejsze od naprężeń niszczących. Wyeliminować te wady można zatem poprzez zmiany odpowiednich parametrów procesu przetwórczego np. podwyższenie temperatury formy (jednak tak, aby nie przekroczyć temperatury maksymalnej podanej przez producenta danego tworzywa), zmniejszenie ciśnienia docisku, zmianę szybkości wtryskiwania, zapewnienie równomiernego termostatowania narzędzia, czy zmiany w konstrukcji formy, a jeśli to nie przyniesie pozytywnych rezultatów zmianę stosowanego tworzywa.

Czytaj więcej: Technologie 447