Drukuj

Własności płynięcia tworzywa

Energia niezbędna do podniesienia temperatury polimeru jest zwykle zależna od jego ciepła właściwego, definiowanego jako ilość ciepła potrzebna do podniesienia temperatury masy jednostkowej materii o 1 st. C.

W przypadku tworzyw o strukturze krystalicznej wymagane jest doprowadzenie dodatkowego ciepła w celu przeprowadzenia tworzywa ze stanu stałego w ciekły. Energia ta jest odzwierciedlona jako pik krzywej ciepła właściwego. Tworzywa krystaliczne wymagają doprowadzenia większej ilości ciepła niż tworzywa amorficzne, zaś poliamidowe tworzywa niewzmocnione wymagają dwukrotnie większej całkowitej ilości ciepła na przykład w porównaniu z polistyrenem.

Lepkość tworzywa stopionego w znacznym stopniu wpływa na ciśnienie napełniania formy – duża lepkość oznacza małą płynność i wyższe ciśnienia wtrysku. Lepkość ciekłego tworzywa jest przede wszystkim funkcją masy cząsteczkowej. Na lepkość ciekłych poliamidów wpływa w szczególności temperatura stopionej masy, prędkość ścinania oraz zawartość wilgoci w tworzywie.

Ogólna zasada mówiąca, że lepkość cieczy spada wraz ze wzrostem temperatury, jest prawdziwa także w przypadku tworzyw sztucznych. Z tego powodu konieczne jest wskazanie temperatury przy podawaniu konkretnych wartości lepkości stopionego tworzywa. Lepkość niewzmocnionego tworzywa jest mniej wrażliwa na zmiany temperatury niż gatunków wzmocnionych lub modyfikowanych udarnościowo (superwytrzymałych).

Prędkość ścinania jest parametrem określającym prędkość deformacji strumienia materiału. Zależna jest od prędkości płynięcia strumienia oraz od przepływu tworzywa na drodze ślimak – forma.

Lepkość znacznie spada wraz ze wzrostem prędkości ścinania. Z tego powodu poprzez zwiększenie szybkości wtrysku zmniejszyć można lepkość tworzywa, a przez to poprawić napełnienie form sprawiających trudności. Poszczególne gatunki tworzyw poliamidowych znacznie się między sobą różnią pod względem lepkości.

Płynność stopionego tworzywa jest aspektem decydującym o wydajności formowania. W celu uzyskania możliwości porównania płynności różnych tworzyw ogólnie przyjęto jedną metodę pomiaru tego parametru, zwaną metodą przepływu spiralnego lub wężowego. Polega ona na pomiarze odległości, na jaką wypłynął dany materiał pod danym ciśnieniem, w kanale o określonym przekroju (okrągłym lub prostokątnym), w temperaturze formowania wtryskowego. W celu wyciągnięcia prawidłowych wniosków z badania konieczne jest tu uwzględnienie wilgotności tworzywa. W przypadku tworzyw poliamidowych zwiększeniu stopnia modyfikacji tworzywa odpowiada zmniejszenie długości drogi płynięcia.

Czytaj więcej: Technologie 447