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corrispondenza del fronte di flusso, a causa di una generazione di calore per shear heating che porta ad una riduzione della viscosità. Queste sono le motivazioni per cui inizialmente il polimero fluisce nella prima fascetta mentre poi trova minor difficoltà a fluire nell’ultima fascetta, portando ad un riempimento delle cavità pressoché nello stesso istante ma con modalità di riempimento diverse a seconda della fascetta. La fase di compattazione ha durata di 2,5 secondi, nei quali la pressione viene mantenuta a 70 MPa. Poiché le fascette hanno un piccolo spessore, il raffreddamento avviene velocemente e non è possibile effettuare un impaccamento omogeneo. La fascetta più vicina allo sprue è quella che inizia a solidificarsi per prima in quanto è quella in cui il flusso si è maggiormente raffreddato durante l’iniezione. Poiché essa inizia a solidificarsi immediatamente terminata l’iniezione, la pressione alla quale avviene la solidificazione è praticamente nulla. Le altre fascette invece a fine iniezione si trovano ad una temperatura più alta per effetto dello shear heating e quindi iniziano a solidificarsi nella fase di packing con una pressione non nulla. Nei successivi plots è raffigurato l’andamento della pressione in cavità in momenti differenti. Prima della conclusione della fase di iniezione la pressione è uniforme su tutte le fascette; quando invece è terminata l’iniezione si ha un maggior impaccamento in punta delle fascette più distanti dallo sprue. Poi nelle fasi successive di compattazione la pressione si uniforma su tutte le fascette; in questo caso la pressione nulla (indicata col colore blu) indica che il pezzo si è già solidificato. t = 0,366 [s] 186
Figura 137 Pressione per t= 0,366 s t= 0,40 s t= 0,81 s. t = 0,40 [s] t = 0,81 [s] Da simulazione numerica si è visto che il tempo di impaccamento è sovrastimato in quanto il gate è completamente solidificato già dopo 2 secondi. Nel processo produttivo il tempo di raffreddamento è impostato pari a 4,5 secondi. Questo tempo permette alle fascette e ai runners di solidificarsi ma non è sufficiente a far solidificare lo sprue; il suo diametro massimo è di 7 mm, ben maggiore dello spessore massimo del pezzo che è di 2 mm. Nel processo reale non si attende la completa solidificazione dei runners per l’estrazione, ma si attende che il componente sia sufficientemente rigido da poter essere estratto. Nel caso in esame si cerca di limitare il tempo di raffreddamento senza attendere la completa solidificazione dello sprue. In un campione di materozza solidificata, consegnataci direttamente dall’azienda 187
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Fase 1 Analisi delle caratteristich
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imanenti sono materiali riciclati e
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periodo, invece, le temperature van
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Le varie tipologie di PE sono adatt
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Osservando i risultati dell’anali
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Alla fine è stato analizzato lo st
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sono più difficili da processare i
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1.1.8 Placchette di prova in poliam
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temperatura di processo dipende ess
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1.2.2 Evoluzione ideale della press
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Sezione circolare Sezione ad U Sezi
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Figura 15 Sistema di alimentazione
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Attraverso l’utilizzo di questo t
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Figura 19 Andamento temporale della
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2.1.1 Influenza del gradiente di ve
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Figura 30 Schema del flusso a fonta
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trovi al centro della sezione, bens
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Il reometro capillare Il reometro u
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τ Q x 3 w ⋅τ w 2 ⎛ dv ⎞ =
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Figura 36 Diagramma per la correzio
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strumento non è necessario eseguir
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dotati una guarnizione O-ring che,
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di massa. A questo punto, per il ca
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linea grazie l’impiego di un tele
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Figura 48 Block Diagram relativo al
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Figura 50 Front Pannel relativo all
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quiete, per il tempo necessario al
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Figura 58 Prima bozza dello strumen
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La forma dello strumento deve soddi
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Quello per la termoresistenza, in v
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Il pezzo definitivo è rappresentat
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Figura 67 Vista laterale e della ba
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Viscosity (Pa-s) comportamento del
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Figura 72 Prova DSC: calcolo della
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74 anche se con cinque fattori inve
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• le altre colonne illustrano i d
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inserisce un campione di polimero c
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Figura 77 Pannello “fitting”. L
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I dati ottenuti sono stati: n 0,244
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viscosità (Pa*s) viscosità (Pa*s)
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perdite di carico all’ingresso ed
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Essa ha fornito i seguenti dati: Fi
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1s 0.0009798 m^3/kg b2s 5.596e-007
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Qui di seguito si può osservare la
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Il materiale riciclato è stato sta
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2.7.3 Conduzione delle prove reolog
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16 14 12 10 8 6 4 2 Correzione di B
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log(Shear Stress)[Pa] 7 6 5 4 3 2 1
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n è la pendenza della porzione di
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viscosità, si potranno agevolare n
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Figura 99 Microscopio Olympus SZX12
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2.9.2 Proprietà reologiche Dipende
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Temperatura: 290°C Atmosfera di pr
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Viscosità [Pa*s] 100000 10000 1000
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Perdita d'imbocco [Pa] 7000000 6000
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Dati: Shear rate apparente [s -1 ]
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135 2454,8 20 130 2343,8 20 127 229
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Conducibilità [W/m•K] PVT 0,29 0
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Volume specifico [cm 3 /g] 1,1600 1
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3.1.1 Modello di cristallizzazione
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7 57 107 171 204 0,66725 8 70 134 2
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viscosità (Pa*s) 1000 100 10 misur
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calcolati in accordo con le formule
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Clamp Force ( Tons) 760,00 740,00 7
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Come si può dunque osservare in Ta
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Figura 193 Overlapping elements dia
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Figura 195 Condotti di raffreddamen
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Per completare lo studio del proget
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Analisi di stress della configurazi
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Durante la seconda simulazione, è
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Successivamente si sono importati t
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si osserva che, se il gradiente di
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Figura 213 Distribuzione delle pres
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η( & η ( T, p) o T, γ , p) = 1
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Fase 5 Validazione dei codici media
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forza di chiusura (ton) forza di ch
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Figura 222 Zone in cui si rilevano
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Figura 225 Shear stress rilevati a
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16 17 6 18 4 Figura 228 Distribuzio
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6 Figura 230 Temperatura del fluido
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Numero della cavità che ha prodott
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5.5 Validazione dello stampaggio ad
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Tabella 28 Tabella riassuntiva dell
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5.6.2 Superficie di risposta A ques
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Superficie di risposta per la lungh
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pur essendo un numero esiguo manten
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