Plastics_4_2014

ТЕХНОЛОГИИ П Л А С Т И К С № 4 ( 1 3 3 ) 2 0 1 4 w w w . p l a s t i c s . r u 63 бления детали. При производстве панелей ноутбуков из ненаполненного полипропиле- на обычным методом давление, измеренное рядом с литниковой точкой и на удалении от нее, оказалось разным. В процессе MuCell, напротив, давление выдержки не передает- ся по длинным траекториям потока, а уже «присутствует» в расплаве и воздействует единообразно на всю деталь (рис. 5). Это может использоваться для производства деталей с ребрами одинаковой толщины при полном отсутствии утяжин. Отсутствие внешнего давления выдержки сокращает максимальное давление в гнездах пресс- формы, так что усилие смыкания литьевой машины, выпускающей панели ноутбуков, может быть уменьшено на 35%. Оптимальное содержание газа То, что добавление сверхкритической жидкости обеспечивает положительные эффекты, было подтверждено множеством примеров. Но можно ли усилить эти эффек- ты путем увеличения содержания газа? На рисунке 6 приведено максимальное давление впрыска, требуемое для производства пане- лей ноутбуков при различном содержании газа. Кроме того, на нем показаны попереч- ные сечения соответствующих деталей со вспененной структурой. Сначала давление впрыска падает с увеличением содержания газа, а затем, достигнув 1,6%, остается прак- тически неизменным, что означает, что до- стигнут максимально возможный уровень растворения газа. Анализ микроструктуры деталей пока- зывает, что она постепенно становится все более четкой до содержания сверхкритич- ной жидкости 1,6%. Это объясняется тем, что с увеличением концентрации газа также усиливается формирование микроячеек, то есть образуется больше элементов меньше- го размера. Однако дальнейшее увеличение содержания ведет к резкому увеличению ко- личества дефектов, вызванных нерастворив- шимся газом. Анализ, проведенный с помо- щью растрового электронного микроскопа, позволяет отследить различия в микроячеи- стой структуре и обнаружить такие дефекты (рис. 7). Оптимальное содержание газа ва- рьируется в зависимости от решаемой задачи и может быть определено эксперименталь- но с помощью анализа графиков изменения давления и образующейся микроячеистой структуры. Литература 1. Altstaedt V., Mantey A. Thermoplast-Schaumspritzgiessen. — Carl Hanser Verlag, Muenchen 2010. 2. Kirschling G. Mikroschaeume aus Polycarbonat Herstellung-Struktur-Eigenschaften. — Dissertation, University of Kassel 2009. 3. Egger P., Fischer M., Kirschling H., Bledzki A. A Status Report (1): Versatility for Mass Production in MuCell Injection Moulding. — Kunststoffe international 95 (2005) 12, p. 66-70, PE103448. 4. Egger P., Fischer M., Kirschling H., Bledzki A. A Status Report (2): Versatility for Mass Production in MuCell Injection Moulding. — Kunststoffe international 96 (2006) 1, p. 72-76, PE103461. 5. Steinbichler G., Egger P., Woerndle R., Spiegel B., Wurnitsch C. Economical Structural Foam Moulding for Customised Component Properties: Gas —Not just because of the Cell Structure. — Kunststoffe international 91 (2001) 5, p. 24-26. 6. Steinbichler G., Kragl J., PierickD., Jacobsen K. Spritzgiessen von Strukturschaum. —Kunststoffe 89 (1999) 9, p. 50-54. 7. Stange J. Einfluss rheologischer Eigenschaften auf das Schaeumverhalten von Polypropylenen unterschiedlicher molekularer Struktur. — Dissertation, University of Erlangen-Nuernberg 2006. 8. Kuehn-Gajdzik J. Amorphe und teilkristalline Mikroschaeume im Spritzgiessverfahren. — Dissertation, University of Kassel 2011. 9. ENGEL Austria GmbH, Schwertberg/AT (2005): AT 409 359 B, DE 101 53 331 B4, US 6 811 730 B2. Spritzgiessverfahren, 23.06.2005. Small cells with a big effect Robert Endlweber, Ruth Markut-Kohl, Josef Giessauf, Georg Steinbichler MuCell Foam Injection Mold- ing is already used in many ap- plications and is currently being boosted by the increasing impor- tance of lightweight construction. The license-fee-free technology offers many advantages over standard injection molding, and its full potential is by no means exhausted in practice. 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 775 750 725 700 675 650 Давление впрыска, бар Содержание азота, % по массе Рисунок 7. Оптимальная микроячеистая структура (слева) и дефект, вызванный нерастворившимся газом Рисунок 6. Зависимость давления впрыска и микроячеистой структуры от содержания газа в ненаполненном полипропилене 100 нм 200 нм