Wpływ parametrów nastawnych i geometrii układu dolotowego na nagrzewanie wskutek ścinania *

Influence of process parameters and runner geometry on shear heating effect

Przemysław Poszwa, Paweł Brzęk, Marek Szostak | 30-12-2017

Mechanik nr 01/2018 - Przetwórstwo tworzyw sztucznych

STRESZCZENIE: Zjawisko nagrzewania się stopu polimeru na skutek ścinania może powodować istotne problemy z jakością elementów produkowanych metodą wtryskiwania tworzyw. Źródłem tego efektu jest wysoka lepkość polimerów oraz niskie przewodnictwo cieplne, wywołujące duży gradient temperatury na przekroju kanałów dolotowych. W artykule omówiono wpływ parametrów nastawnych na to zjawisko, przy czym analizowano kanały dolotowe o różnej długości i średnicy oraz dwa polimery o różnej wrażliwości termicznej.

SŁOWA KLUCZOWE: tworzywa sztuczne, nagrzewanie na skutek ścinania, niezbalansowanie indukowane ścinaniem, geometria kanałów dolotowych

ABSTRACT: Shear heating effect that occurs in melted polymers can cause serious quality problems with production of injection molded parts. The source of this effect is high viscosity of polymers and low thermal conductivity what leads to significant temperature gradients at the cross section of runners. In this work the influence of processing parameters on this phenomenon for difference runner diameters and lengths was presented for two polymers that have different thermal sensitivity

KEYWORDS: plastics, shear heating, shear induced flow imbalance, runner design

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

Zamani N., Kaufmann R., Kosinski P., Skauge A. “Mechanisms of nonnewtonian polymer flow through porous media using Navier–Stokes approach”. Journal of Dispersion Science and Technology. 36, 3 (2015): s. 310–325.
Steller R. „Nowe modele cieczy lepkich oparte na równaniu Carreau”. Polimery. 58, 11–12 (2013): s. 913–919.
Beamont J.P. “Runner and gating design handbook – tool for successful injection molding – 2nd ed.”. Ohio, USA: Hanser Gardner Publications, 2007.
Ilinca F., Hetu J.F. “Three dimensional filling and post-filling simulation of polymer injection molding”. International Polymer Processing. 16, 3 (2001): s. 291–301.
Dokumentacja programu Autodesk Moldflow.
Bryce D.M. “Plastic Injection Molding – mold design and construction fundamentals”. Dearborn, Michigan: Society of Manufacturing Engineers 1998.
Apaydin-Varol E., Polat S., Putun A.E. “Pyrolysis kinetics and thermal decomposition behavior of polycarbonate – a TGA-FTIR study”. Thermal Science. 18, 3 (2014): s. 833–842.
Kroschwitz J.I. “Encyclopedia of Polymer Science and Engineering”. John Wiley & Sons, 1988.