Plastics_7_2021

ТЕХНОЛОГИИ П Л А С Т И К С № 7 ( 2 1 3 ) 2 0 2 1 w w w . p l a s t i c s . r u 28 стижению их высокого качества, если применяемый термопластичный матери- ал имеет недостаточно высокую термо- стабильность расплава, из-за домини- рующего влияния термоокислительной деструкции. Одновременно с этим при большой толщине стенки температура фронтов потоков (в том числе при обра- зовании спаев) слабо зависит от скоро- сти течения из-за малого диссипативного тепловыделения. Для признака второго уровня в рас- сматриваемом примере выбрана раз- нотолщинность ввиду ее влияния на заполнение, уплотнение и формиро- вание напряженно-деформированного состояния отливки. При значительной разнотолщинности в процессе запол- нения могут наблюдаться стагнирующее течение (задержка течения) в областях малой толщины, фрейминг (образова- ние «рамки») — ускоренное течение по периферийным областям с запиранием воздуха фронтами потоков. Из признаков, которые можно отнести к особенностям термопластичного мате- риала, на первое место (третий уровень) в данном случае поставлена способность материала к кристаллизации. Разделе- ние термопластов, для которых возмож- на кристаллизация в условиях литья под давлением, на быстро кристаллизующие- ся и медленно кристаллизующиеся объ- ясняется существенными различиями их технологического поведения. Для медленно кристаллизующихся термопластов характерно большое вли- яние скорости охлаждения на неравно- мерность слоевой структуры изделия и, соответственно, на его точность и экс- плуатационные свойства. Слишком вы- сокая скорость охлаждения, в частности, является причиной вторичной кристалли- зации — повышения степени кристаллич- ности изделия после его изготовления (при хранении и эксплуатации). Большая толщина стенки, так же как и очень малая, способствуют повышению структурной неоднородности из-за значи- тельной разницы условий формирования слоев отливки. При большой толщине стен- ки доминирующее влияние на неоднород- ность структуры оказывает разница скоро- стей охлаждения слоев отливки. Тогда как при очень малой толщине наибольшее вли- яние на неоднородность структуры имеют локальный тепловойбаланс, определяемый конкурирующими процессами диссипатив- ного тепловыделения и охлаждения, и ори- ентационная кристаллизация—повышение степени кристалличности и формирование особой надмолекулярной структуры под влиянием течения. Это одна из причин, почему сверхмалая толщина отнесена к доминирующим признакам конструкции первого уровня. Как правило, для термопластичных эластомеров (ТЭП) необходимо рассма- тривать особенности рецептуры каждой марки материала, так как даже в преде- лах одной разновидности ТЭП их техно- логические свойства могут очень сильно колебаться от марки к марке. Наполнители оказывают большое влияние на поведение термопластичных материалов в процессе переработки. Для материалов, содержащих короткое стекловолокно, как в рассматриваемом примере, или другие виды жестких волок- нистых наполнителей, важнейшим факто- ром, определяющим качество литьевых изделий, является ориентация частиц волокна, которая может не совпадать с направлениями растекания расплава в оформляющей полости. Технологические свойства термопластов значительно из- меняются, если они содержат некоторые виды добавок, например антипирены, ко- торые повышают стойкость материала к горению, но снижают термостабильность при переработке. Максимальная объемная усадка и ее колебание в изделии отнесены к «мягким» критериям (на рис. 1 обозначены стрел- ками), для которых вместо предельных значений задается направление улуч- шения при сравнении вариантов рас- чета: «желательно уменьшить» ( ↓ ) или «желательно увеличить» ( ↑ ). Для коле- бания максимальной объемной усадки в областях изделия и времени достижения максимального давления для спаев после начала их формирования используется «мягкий» критерий «желательно умень- шить», тогда как для температуры фрон- тов потоков расплава при образовании спаев выбрано направление улучшения «желательно увеличить». Применение «мягких» критериев объясняется отсут- ствием или недоступностью как мето- дов количественного прогнозирования взаимосвязи рассчитанных параметров процесса с характеристиками качества изделия (его внешнего вида или эксплуа- тационных свойств), так и эксперимен- тальных данных для рассматриваемых конструкции и материала. Использова- ние в таких случаях обычных «жестких» критериев («не больше, чем» или «не меньше, чем») без достаточных основа- ний существенно ограничивает область решения и может сделать его экономи- чески неэффективным. Нулевой рейтинг присвоен тем прин- ципам конструирования, критическим условиям и результатам расчета, кото- рые, по мнению автора (на основе имею- щихся литературных данных, теоретиче- ского обоснования и опыта предыдущих проектов), в данном случае не являются значимыми. К таким результатам расчета отнесена глубина утяжин, поскольку ее расчет предполагает сохранение моно- литности отливки при недоуплотнении, что не характерно для стеклонаполнен- ных материалов. Предложенный рейтинг не исключает других вариантов определения приори- тетов при оценке процесса литья. В данном примере к областям неопре- деленности отнесены влияние термоокис- лительной деструкции при переработке, неоднородностей кристаллической структуры, коробление и остаточные напряжения, а также прочность спаев. Большая толщина стенки создает вы- сокий момент инерции, который в со-