ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ УТВОРЕННЯ ЛІНІЙ СПАЮ

Анотація

Мета. Метою досліджень є аналіз критеріїв утворення ліній спаю та мінімізація їх утворення за допомогою підбору таких параметрів режиму лиття, як температура форми та температура розплаву.

Методика. Для прогнозування утворення ліній спаю при литті полімерів під тиском розроблено комп’ютерну розрахункову модель і визначено діапазон температур розплаву та форми при яких лінія спаю для представленої деталі буде відсутня. За один із критеріїв утворення ліній спаю пропонується взяти кут зустрічі фронтів потоків розплаву, за інший критерій – температуру таких фронтів. За приклад деталі, отриманої методом лиття під тиском, було обрано виріб у формі лопатки, які застосовуються для випробувань на міцність. Перероблюваним матеріалом вибрано композицію полівінілхлориду.

Результати. Для аналізу залежності лінію спаю від температури форми були проаналізовані числові дослідження таких параметрів, як кут зустрічі фронтів потоків та температура фронтів потоків  при певних температурах форми. Підтверджено вплив температури розплаву на степінь утворення дефекту типу лінії спаю. Правильно підібрана температура форми та розплаву для полімерної деталі, що формується методом лиття під тиском, сприяє усуненню дефекту. Кут спаю набуває мінімального значення при температурі розплаву 210 ºC і температурі форми 55–65 ºC. Підвищення температури на лінії спаю прямо пропорційне підвищенню температури розплаву. Лінія спаю при температурі розплаву 185 ºC і нижче відсутня.

Наукова новизна. Створено математичну модель неізотермічної течії ламінарних потоків неньютонівської рідини, яка описує процес заповнення прес-форми під час лиття під тиском. Підтверджено вплив температури розплаву на параметри лінії спаю. Оптимальна температура розплаву для усунення лінії спаю є 180–185 ºC, а температура форми 80 ºC.

Практична значимість. Числове моделювання процесу утворення ліній спаю дозволяє підібрати температуру форми та розплаву, за рахунок чого буде мінімізований дефект готової деталі.