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materiale conducente termicamente; queste mantengono anche nel punto di iniezione la stessa temperatura che si ha nella parte riscaldata dell’ugello. Un esempio di “conducting tip” è riportato in Figura 16. Figura 16 Conducting tip. 2) Con riscaldamento interno: Negli ugelli riscaldati internamente una resistenza è posta all’interno del canale. Questo sistema di riscaldamento può permettere un miglior controllo della temperatura all’interno del gate in quanto la sorgente di calore può esser posta più vicino al punto di iniezione. Sulla superficie esterna dei condotti si forma una pellicola di materiale raffreddato che migliora l’isolamento del condotto; inoltre questo strato solido riduce la possibilità che si verifichino delle perdite di polimero fuso dalle giunture dei condotti caldi. Nel caso il polimero sia suscettibile di degradazione termica il ristagno prolungato del materiale è da evitare, quindi questo tipo di riscaldamento non è consigliato; anche i cambi di colorazione o i cambi di materiale sono critici per questi tipi di ugelli, in quanto è difficile completamente ripulire e spurgare il condotto essendovi una parte solidificata sulle pareti dello stesso. La presenza dell’elemento riscaldante all’interno del canale genera un flusso inefficiente di forma anulare, con perdite fluidodinamiche anche considerevoli; nel caso la pressione nella cavità sia insufficiente si deve aumentare la sezione di scorrimento. 3) Con isolamento: con questo sistema di iniezione non viene introdotto altro calore nei canali di iniezione oltre a quello posseduto dalla plastica fusa che scorre dentro ad esso. Per questa ragione questi sistemi vengono utilizzati quando vi sono cicli produttivi che richiedano un flusso di polimero costante e veloce da non permettere al materiale plastico all’interno dei canali di solidificarsi. I condotti di alimentazione possiedono larghe sezioni di attraversamento. Il principale vantaggio di questo sistema è indubbiamente la sua economicità. I canali di alimentazione vengono posti tra due piastre che possono esser separate: in questo modo si può eliminare tutto il sistema di alimentazione una volta che si è completamente solidificato, permettendo la manutenzione dello stampo. 24
Attraverso l’utilizzo di questo tipo di canali non vi è però controllo e stabilità del processo: la temperatura può variare notevolmente nel tempo e, se vi sono arresti o variazioni di tempo ciclo, si può anche verificare l’otturazione del sistema di alimentazione. 1.4 Il controllo termico al gate Il punto di iniezione è una delle parti critiche per il controllo del processo: una scorretta progettazione può portare o ad eccessivi sforzi di taglio durante l’iniezione, con conseguente degradazione del materiale, o ad altri problemi quali fuoriuscita di materiale a stampo aperto o, nel caso opposto, otturazione. Alla fine della fase di impaccamento il polimero cessa di fluire nel gate e la temperatura si abbassa velocemente permettendo una parziale solidificazione dello stesso. La pratica industriale prevede che vengano posizionati dei canali di raffreddamento molto vicino al punto di iniezione sia nella parte fissa che nella parte mobile (Figura 17) in modo da garantire una condizione di non flusso al gate. Figura 17 Sistema di raffreddamento nel punto di iniezione. Quando il pezzo viene estratto dalla cavità, rimane una piccola traccia superficiale in corrispondenza del punto di iniezione. Un buon controllo della solidificazione del gate permette di limitare la dimensione di questo difetto estetico sul pezzo. Nella Figura 18 sono esemplificati diversi modi in cui può avvenire la chiusura del gate. Il caso “a” è il più favorevole: si forma una sottile pellicola di materiale che può essere eliminata agendo sulla pressione a monte nei canali di iniezione. Nel caso “b” si osserva la formazione di un robusto strato di materiale solidificato (frozen layer) che ottura il punto di iniezione. Nel caso “c” si verifica la formazione di un pezzo di materiale solido che deve esser poi forzato nella cavità; se questo pezzo non viene rifuso dal contatto con il flusso del polimero, si ha la formazione nel pezzo finito di un visibile difetto con la forma di un corpo estraneo immerso nel manufatto. 25
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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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calcolati in accordo con le formule
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Oltre al modello adattato l’anali
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si ottiene la somma dei quadrati do
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Estimated Regression Coefficients f
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0,2 0,15 0,075 0,25 0,325 120 0,59
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superficie, ossia quella più signi
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dove: • P = pressione [Pa]. • g
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Percent Percent 99 95 90 80 70 60 5
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764 1 Il modello descrittivo ricava
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3.5.1 Attrezzatura A) Macchina di p
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g) Analisi dei dati In accordo con
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Carico unitario (N/mm2) Carico unit
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Figura 110 Macchina di prova MTS 32
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Le impurità presenti nei provini s
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stress 20 19 18 17 16 15 14 13 12 1
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Una volta graficato i risultati (Fi
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Campioni scelti per la misura Tra t
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numero riesce a dare un valore rias
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3.7.3 Fitting del modello Figura 12
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Fiber length [μm] 3100 2100 1100 y
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esistenza incontrata in un altro pu
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Ansys CFX® Ansys CFX ® è un modu
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temperature risulta essere invece l
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Time to freeze Il time to freeze è
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Al fine di ottenere una simulazione
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4.1.6 Approccio al problema mediant
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4.1.9 Analisi delle condizioni di r
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Come si può notare, nello stampo s
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Le simulazioni sono state condotte
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4.3.2 Simulazioni numeriche della f
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Una buona propagazione di materiale
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Soluzione di riferimento n°02 Nell
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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 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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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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5.5 Validazione dello stampaggio ad
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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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