Plastics_6_2021

ТЕХНОЛОГИИ П Л А С Т И К С № 6 ( 2 1 2 ) 2 0 2 1 w w w . p l a s t i c s . r u 32 пристенных слоев с высокой молекулярной ориентаци- ей, что снижает точность прогнозирования. Погрешность рас- чета технологической усадки уменьшается для кристаллизую- щихся термопластов, содержащих короткий жесткий волокнистый наполнитель (стеклян- ное, углеродное и арамид- ное волокно). Эти материалы имеют высокую анизотропию модулей упругости, коэффициен- тов линейного теплового расширения и, соответственно, усадки. В последнее время достигнуты зна- чительные успехи в повышении точности прогнозирования ориентации жестких волокнистых наполнителей на стадии заполнения оформляющей полости рас- плавом [5]. Так как модуль упругости таких наполнителей превышает модуль упругости самого термопласта более чем в 25 раз, а длина волокна уменьшается в процессе переработки не очень сильно, ориентация волокна является важнейшим фактором, влияющим на технологиче- скую усадку. Для материалов, содержащих длин- ное волокно, проблемы прогнозирова- ния технологической усадки возрастают из-за негативного влияния разрушения волокна, которое происходит главным образом в материальном цилиндре ли- тьевой машины на стадии пластикации. Прогнозирование технологической усадки существенно осложняется для из- делий высокой толщины, а также изделий с утолщениями, по нескольким причинам. Во-первых, повышение толщины стенки изделия увеличивает технологическую усадку и ее колебание. Во-вторых, при литье под давлением толстостенных из- делий может формироваться микро- или макропористая внутренняя структура, а также могут возникать макроскопические пустоты (усадочные полости, пузыри), что не учитывается в современных цифровых моделях литьевого процесса, как уже упоминалось выше. В-третьих, для рас- четов напряженно-деформированного состояния обычно используются про- дольный и поперечный модули упругости материала, определенные на образцах средней толщины, тогда как при повыше- нии толщины стенки модули упругости су- щественно уменьшаются (для тонкостен- ных изделий они увеличиваются). Особые проблемы прогнозиро- вания характеристик напряженно- деформированного состояния воз- никают при осуществлении расчетов для алифатических полиамидов (ПА-6, ПА-66 и других), как ненаполненных, так и наполненных, что объясняется не- гативным влиянием такого их свойства, как поглощение влаги из воздуха. Повы- шение влажности полиамида вызывает его набухание, вследствие которого раз- меры литьевого изделия увеличиваются неоднородно в разных направлениях. Одновременно с этим существенно сни- жаются модули упругости материала, что приводит к уменьшению размеров изде- лия и повышению коробления. Техноло- гическая усадка изделий, полученных из таких материалов, определяется конку- рирующим влиянием этих явлений. Крайне низкая точность расчета тех- нологической усадки характерна для термопластичных эластомеров, что свя- зано с их сложным поведением в услови- ях литья под давлением. Выше рассмотрены некоторые при- меры явлений и факторов, негативно влияющих на точность CAE-расчета. Задача выявления причин, снижающих точность расчета настолько, что это мо- жет привести к ошибочным решениям, относится к компетенции пользователя CAE-системы.