Wpływ temperatury formy wtryskowej i prędkości wtryskiwania na wybrane właściwości wyprasek polietylenowych

Na podstawie literatury scharakteryzowano -wpływ warunków wtryskiwania na właściwości wyprasek z różnych tworzyw. Przedstawiono wyniki prac własnych dotyczących wpływu temperatury formy wtryskowej (20-80°C) oraz prędkości wtryskiwania (0,015-0,12 m/s) na właściwości mechaniczne i cieplne wyprasek z PE-HD. Ze wzrostem temperatury formy wtryskowej następuje zwiększenie wytrzymałości na rozciąganie, naprężenia rozciągającego przy odkształceniu 1%, modułu sprężystości przy rozciąganiu, twardości oraz temperatury mięknienia, natomiast zmniejszenie wydłużenia względnego przy maksymalnym naprężeniu rozciągającym i udarności (rys. l-3). Wyższa temperatura formy wtryskowej ułatwia wypełnianie gniazda formującego, a spadek gradientu pomiędzy tworzywem i ścianką formy sprzyja zmniejszeniu naprężeń własnych w wyprasce i orientacji makrocząsteczkowej, więc wypraski charakteryzują się mniejszymi zapadnięciami tworzywa oraz lepszymi właściwościami mechanicznymi. Wysoka temperatura formy jest jednak niekorzystna z ekonomicznego punktu widzenia, ponieważ przedłuża czas cyklu wtryskiwania. Efektem zwiększenia prędkości wtryskiwania jest pogorszenie właściwości wytrzymałościowych wyprasek (wytrzymałości na rozciąganie, naprężenia przy zerwaniu, twardości), spadek temperatury mięknienia oraz wzrost właściwości' plastycznych (wydłużenia względnego przy zerwaniu, udarności) (rys. 4-6). Większa prędkość wtryskiwania powoduje skrócenie czasu wypełniania gniazda formującego i zmniejszenie strat ciepła na drodze przepływu tworzywa, jednak zbyt duża prędkość może być przyczyną wystąpienia anomalii przetwórczych wyprasek (głównie pęcherzy), a przez to pogorszenia ich właściwości mechanicznych.

---

A literature review shows how injection molding conditions affect process capacity, energy consumption and molding structure and properties. Mechanical and thermal properties of HDPE moldings were studied in relation to mold temperature (20°C-80°C) and injection velocity (0.015-0.12 m/s). As the mold temperature was raised, the tensile strength, yield stress, tensile modulus, hardness and Vicat softening temperature were found to increase; the strain at maximum tensile stress and impact strength decreased (Figs. 1-3). At higher temperatures, the mold cavity is easier to fill. At low polymer/mold wall temperature gradients, internal stresses and molecular orientation are lesser and moldings exhibit smaller sink marks and better mechanical properties. Economically, higher temperatures, are unfavorable because then the injection molding cycle is longer. Higher injection velocities gave rise to reduced tensile strength, stress at break and hardness and to lowered softening point and to increased plastic properties (strain at break, impact strength) (Figs. 4-6). The time to fill the mold cavity is shorter and thermal losses along melt flow path are smaller. At velocities that are too high, defective moldings are likely to form containing voids and having inferior mechanical properties.