Brizganje plastike je proizvodni postopek za izdelavo plastičnih komponent zapletenih oblik, močno razširjen v masovni industriji. Postopek vključuje vbrizgavanje staljene polimerne mase v votlino kalupa, kjer se strdi in dobi želeno obliko. Med hlajenjem se strjena plastika zaradi termalnih skrčkov neprekinjeno deformira, kar lahko privede do zvijanja končnega izdelka ali nastanka površinskih napak, kot je posedanje. Natančna napoved teh deformacij je bistvena za optimizacijo postopka brizganja in zagotavljanje kakovosti končnega izdelka.
V tej študiji predstavljamo termoelastično simulacijsko metodo za računanje deformiranosti brizganih izdelkov z neprekinjenim izračunavanjem deformacijskega in napetostnega polja strjevane plastike skozi vse faze proizvodnega procesa. Tak pristop omogoča napovedovanje površinskih napak, ne da bi bilo treba določiti kakšne posebne materialne lastnosti ali opraviti kalibracijo. Metoda temelji na podatkih o lastnostih materiala, ki se običajno uporabljajo v standardnih analizah simulacije brizganja plastike.
Proces brizganja plastike je mogoče razdeliti na tri faze: fazo polnjenja, naknadno fazo in fazo hlajenja. Vsaka faza ima svoj režim obnašanja tlaka v staljeni sredici izdelka, ki skupaj s temperaturno spremembo predstavlja elastomehansko breme za plastični izdelek. Obnašanje tlaka v vsaki od faz je v tem delu pojasnjeno, novost je enostaven model obnašanja tlaka v naknadni fazi ter izračunavanja ravnovesnega tlaka v staljeni sredici v fazi hlajenja, ki je ključen za napovedovanje deformacije kosa in ne nazadnje tudi za ocenjevanje možnosti za nastanek lunkerjev.
Natančnost termoelastične metode smo preverili tako, da smo rezultate primerjali z meritvami izdelkov, ki smo jih nabrizgali z različnimi procesnimi parametri. Prav tako smo delovanje metode preverili z rezultatom profilometrske meritve, objavljene v literaturi.
|