Muovimuottia suunniteltaessa muotin rakenteen määrittämisen jälkeen voidaan suorittaa kunkin muotin osan yksityiskohtainen suunnittelu, eli kunkin mallin ja osien koko, ontelon ja ytimen koko jne. päättänyt. Tämä koskee keskeisiä suunnitteluparametreja, kuten materiaalin kutistumista. Siksi onkalon kunkin osan koko voidaan määrittää vain tuntemalla muodostetun muovin kutistumisnopeus. Vaikka valittu muottirakenne olisi oikea, mutta käytetyt parametrit eivät ole sopivia, on mahdotonta valmistaa laadukkaita muoviosia.
Kestomuovien ominaisuus on, että ne laajenevat kuumentamisen jälkeen ja kutistuvat jäähtyessään, ja tietysti myös tilavuus pienenee paineistuksen jälkeen. Ruiskuvaluprosessissa sula muovi ruiskutetaan ensin muotin onteloon, ja täytön jälkeen sula materiaali jäähtyy ja jähmettyy ja kutistuu, kun muoviosa otetaan pois muotista, jota kutsutaan muottikutistumiseksi. Sinä aikana, kun muoviosa otetaan pois muotista ja stabiloidaan, kokoon tulee vielä pieniä muutoksia. Eräänlainen muutos on jatkaa kutistumista, ja tätä kutistumista kutsutaan jälkikutistumiseksi.
Toinen muunnelma on, että jotkut hygroskooppiset muovit turpoavat kosteuden imeytymisen vuoksi. Esimerkiksi kun nailon 610 vesipitoisuus on 3 prosenttia, koon kasvu on 2 prosenttia; kun lasikuituvahvisteisen nylon 66:n vesipitoisuus on 40 prosenttia, koko kasvaa 0,3 prosenttia. Mutta se on muodostuva kutistuminen, jolla on tärkeä rooli.
Tällä hetkellä menetelmä eri muovien kutistumisnopeuden määrittämiseksi (muovauskutistuminen ja jälkikutistuminen) suosittelee yleisesti DIN16901:n määräyksiä Saksan kansallisessa standardissa. Toisin sanoen lasketaan ero muottipesän koon 23 asteessa ±0,1 asteessa ja vastaavan muoviosan koon välillä mitattuna 23 asteessa ja suhteellisessa kosteudessa 50 ± 5 prosenttia 24 tunnin muovauksen jälkeen.
Kutistumisnopeus S ilmaistaan seuraavalla kaavalla: S={(D-M)/D}×100 prosenttia (1)
Niistä: S-kutistumisnopeus; D- muotin koko; M - muoviosan koko.
Jos muotin ontelo lasketaan tunnetun muoviosan koon ja materiaalin kutistumisnopeuden mukaan, se on D=M/(1-S). Muotin suunnittelun laskennan yksinkertaistamiseksi muotin koon määrittämiseen käytetään yleensä seuraavaa kaavaa:
D=M plus MS(2)
Jos tarvitaan tarkempi laskelma, käytetään seuraavaa kaavaa: D=M plus MS plus MS2(3)
Kuitenkin kutistumisnopeutta määritettäessä, koska todelliseen kutistumisnopeuteen vaikuttavat monet tekijät, voidaan käyttää vain likimääräisiä arvoja, joten kaviteetin koon laskenta kaavan (2) mukaan periaatteessa täyttää vaatimukset. Muotin valmistuksessa ontelo käsitellään alemman poikkeaman mukaan ja ydin ylemmän poikkeaman mukaan, jotta se voidaan tarvittaessa leikata kunnolla.
Pääsyy siihen, miksi kutistumisnopeutta on vaikea määrittää tarkasti, on se, että eri muovien kutistumisnopeus ei ole kiinteä arvo, vaan vaihteluväli. Koska eri tehtaiden saman materiaalin kutistumisnopeus on erilainen, myös saman materiaalin kutistumisnopeus eri erissä tehtaalla on erilainen.
Siksi jokainen tehdas voi tarjota käyttäjille vain tehtaan valmistamien muovien kutistuvuusalueen. Toiseksi, todelliseen kutistumisnopeuteen muodostusprosessin aikana vaikuttavat myös sellaiset tekijät kuin muoviosan muoto, muotin rakenne ja muovausolosuhteet. Näiden tekijöiden vaikutus esitellään alla.
Muovinen muoto
Muodostetun osan seinämäpaksuudella, yleensä paksun seinän pidemmästä jäähtymisajasta johtuen, myös kutistumisnopeus on suurempi. Yleisissä muoviosissa, kun ero sulan materiaalin virtaussuunnassa olevan L-mitan ja sulan materiaalin virtaussuuntaan nähden kohtisuoraan mitan W välillä on suuri, myös kutistumisnopeuden ero on suuri. Sulan virtausetäisyyden kannalta painehäviö portista kaukana olevan osan kohdalla on suuri, joten kutistuminen tässäkin paikassa on suurempi kuin portin lähellä. Muodot, kuten rivat, reiät, ulkonemat ja kaiverrukset, ovat kutistumattomia, joten nämä alueet kutistuvat vähemmän.
Muotin rakenne
Portin muoto vaikuttaa myös kutistumiseen. Pientä porttia käytettäessä muoviosan kutistuminen lisääntyy, koska portti jähmettyy ennen pitopaineen loppua. Ruiskumuotin jäähdytyspiirin rakenne on myös keskeinen kohta muotin suunnittelussa. Jos jäähdytyspiiriä ei ole suunniteltu oikein, syntyy muoviosien epätasaisesta lämpötilasta johtuvaa kutistumiseroa, minkä seurauksena muoviosan koko on toleranssin ulkopuolella tai vääntynyt. Ohutseinäisissä osissa muotin lämpötilan jakautumisen vaikutus kutistumiseen on selvempi.
Muotin mitat ja valmistustoleranssit
Sen lisäksi, että perusmitat lasketaan D=M(1 plus S) -kaavan avulla, muotin ontelon ja ytimen työstömitoissa on myös työstötoleranssiongelma. Sopimuksen mukaan muotin käsittelytoleranssi on 1/3 muoviosan toleranssista. Koska muovien kutistuvuusalue ja stabiilisuus ovat kuitenkin erilaisia, on ensin rationaalisesti määritettävä eri muovien muodostamien muoviosien mittatoleranssit. Toisin sanoen muovivalettujen osien mittatoleranssin tulisi olla suurempi, jos kutistumisalue on suuri tai kutistumiskestävyys on huono. Muussa tapauksessa voi olla suuri määrä jätetuotteita, joiden koko on toleranssin ulkopuolella.
Tästä syystä useissa maissa on erityisesti laadittu kansallisia standardeja tai teollisuusstandardeja muoviosien mittatoleransseille. Kiina on myös laatinut ministeritason ammatilliset standardit. Mutta useimmilla niistä ei ole vastaavia muotin ontelon mittatoleransseja. Saksan kansallisessa standardissa muoviosien mittatoleranssia koskeva DIN16901-standardi ja muotin ontelon mittatoleranssia vastaava DIN16749-standardi on muotoiltu erityisesti. Tällä standardilla on suuri vaikutus maailmassa, joten sitä voidaan käyttää referenssinä muovimuottiteollisuudelle.
Muoviosien mittatoleranssi ja sallittu poikkeama
Erilaisten kutistuvuusominaisuuksien omaavista materiaaleista muodostettujen muoviosien mittatoleranssien järkevän määrittämiseksi standardi ottaa käyttöön kutistumiseron △VS käsitteen. the
△VS＝VSR_VST(4)
Kaavassa: VS-muodostava kutistumisero VSR-muodostava kutistuminen sulavirtauksen suunnassa VST-muodostava kutistuminen kohtisuorassa sulavirtaan.
Muovin △ VS arvon mukaan eri muovien kutistumisominaisuudet on jaettu 4 ryhmään. Ryhmä, jolla on pienin △VS-arvo, on korkean tarkkuuden ryhmä, ja analogisesti ryhmä, jolla on suurin △VS-arvo, on matalan tarkkuuden ryhmä. Ja peruskoon, tarkkuustekniikan mukaan kootaan 110, 120, 130, 140, 150 ja 160 toleranssiryhmää. Lisäksi määrätään, että vakaimmilla kutistuvuusominaisuuksiltaan olevien muoviosien mittatoleranssit voidaan valita 110, 120 ja 130 ryhmästä.
120, 130 ja 140 käytetään muovattujen muoviosien mittatoleransseihin, joilla on kohtalaiset ja vakaat kutistumisominaisuudet. Jos tämän tyyppisen muovin muoviosien muodostamiseen käytetään 110 sarjaa mittatoleransseja, voidaan valmistaa suuri määrä toleranssin ulkopuolella olevia muoviosia. 130, 140 ja 150 ryhmät valitaan huonosti kutistuvien muoviosien mittatoleransseille.
Huonoimmilla kutistuvuusominaisuuksilla olevien muovivalettujen osien mittatoleranssi valitaan 140, 150 ja 160 ryhmästä. Kun käytät tätä toleranssitaulukkoa, kiinnitä huomiota myös seuraaviin kohtiin. Taulukon yleiset toleranssit koskevat mittatoleransseja, joissa ei ole määritelty toleransseja.
Poikkeamaa suoraan osoittava toleranssi on muoviosan toleranssin merkitsemiseen käytetty toleranssialue. Suunnittelija voi määrittää ylemmän ja alemman poikkeaman. Jos toleranssialue on esimerkiksi {{0}},8 mm, voidaan valita seuraavat ylempi ja alempi poikkeama. 0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5 jne. Toleranssiarvoja A ja B on kaksi sarjaa jokaisessa toleranssiryhmässä. Niistä A on muotin osien yhdistelmästä muodostuva koko, mikä lisää muottiosien yhteensopimattomuudesta aiheutuvaa virhettä.
Tämä lisäys on 0,2 mm. Missä B on muotin osien suoraan määräämä koko. Tarkkuustekniikka on joukko toleranssiarvoja, jotka on määritetty erityisesti muoviosille, joilla on korkeat tarkkuusvaatimukset. Ennen kuin käytät muoviosien toleransseja, sinun on ensin tiedettävä, mitkä toleranssiryhmät koskevat käytettyjä muoveja.
