Plastics_7_2015

32 ТЕМА НОМЕРА /ЛИТЬЕ: ТЕХНОЛОГИИ И ЭКОНОМИКА П Л А С Т И К С № 7 ( 1 4 7 ) 2 0 1 5 или воздуха покидать ме- ста своего формирования через микроканалы, обра- зующиеся между поверх- ностями детали и гнезда пресс-формы. Устране- ние полос с поверхности изделия происходит по тем же методам, что и в случае стандартных тер- мопластов. Испытания свойств Обычно детали, изготовленные методом литья со вспениванием, имеют сэндвич- структуру—плотные внешние слоиивспенен- ная основа. При этом переход между слоями весьма резкий. В изделиях с относительно не- большой толщинойстенокплотность среднего слояпрактическинеизменна по всей толщине, но в случае деталей с более толстыми стенками онаможетизменяться в соответствиис опреде- ленной зависимостью. Ни сампроцесс произ- водства, ни метод вспенивания не оказывают большого влияния на плотность внешнего слоя. Поэтому самыми важными параметра- ми при проектировании изделия являются со- кращение плотности среднего слоя и толщина стенки. Эти параметры легко определяются путем измерений и лежат в основе расчетной модели основателя компании Schaumform доктора Норберта Мюллера, которая позво- ляет прогнозировать механические свойства полимерных изделий. В основе моделирования изделия лежит особенность сэндвич-структуры, при которой для внешних слоев принимаются упрощенные номинальные значения плотности материала, а для внутренней вспененной основы — при- ближенные к реальности коэффициенты упругости и удлинения при разрыве (в случае пластичных материалов учитывается пласти- ческая деформация). При этом механические свойства вспененнойосновыопределяютсяпо свойствамвсейсэндвич-конструкции, особен- но еслиизвестна толщина внешних слоев. Так- же возможно проводить испытания непосред- ственно на вспененной основе, извлеченной из компонента, но их результатыоказываются чрезвычайно разнородными инесут минимум полезной информации. Оптимальныйметод испытанияжесткости и прочности заключается в использовании стандартных образцов, полученных из ли- стов, произведенных методом литья со вспе- ниванием. Если такой вариант недоступен, можно брать стандартные образцы сечением 4 × 10 мм, но при этом необходимо учитывать, что слоиплотногоматериала располагаютсяне только на поверхностях шириной 10 мм, но и набоковыхповерхностяхразмером4мм.Соот- ветственно, стандартныйобразецпредставляет собой вытянутый параллелепипед сечением 4 × 10 мм с внешним слоем толщиной от 0,4 до 1 мм и вспененной основой. Как и ожидалось, оценка результатов испытаний на разрушающую деформацию показала, что при повышении объема вспе- ненной части коэффициент упругости при растяжении и прочность на разрыв соответ- ственно уменьшаются. Это объясняется тем, что способность детали выдерживать механи- ческие нагрузки обусловлена исключительно количеством используемого материала. Так что вспененные детали сильнее растягивают- ся под нагрузкой и разрушаются при мень- шем усилии. Измерения показывают, что сте- пень уменьшения прочности на разрыв как минимум не превышает степени уменьшения веса детали. Показатели сопротивления изгибу и проч- ности на изгиб у вспененных деталей также ниже, чем у стандартных аналогов. Однако ввиду того, что сэндвич-структуры значи- тельно более устойчивы к такому типу нагру- зок, падение показателей оказалось намного слабее, чем в случае прочности на разрыв. Со- противление изгибу уменьшается медленнее, чем вес детали. Согласно испытаниям, при показателе вспенивания 15%жесткость отно- сительно веса увеличивается на 4,8%. Таким образом, данная технология позволяет выпу- скать жесткие компонентыменьшего веса. Molding with Foaming: Version 2.0 The technology of injection molding with foaminghasbeenknown for a long time. Chem- icals interferewith thepolymer granulatebeing plasticized, which results in a pressurizing gas release. Since the expansion pressure of the gas does not exceed 14 to 40 bar, the technol- ogy can only be applied to production of thick- walled itemswith shortmelt flowpaths. Finally, new CELLMOULD ® technology developed by Wittmann Battenfeld allows to reach the po- tential and extend the applicability of foaming. Рисунок 5. Пресс-форма со встроенной системой динамического охлаждения Рисунок 6. Панель, выполненная по технологии CELLMOULD ® на пресс-форме с динамическим охлаждением (А) и без него (Б) А Б w w w . p l a s t i c s . r u