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Dai grafici risulta chiaro che d3 influenza la viscosità soprattutto ai bassi shear rate e alle alte pressioni. Di conseguenza, le forze di chiusura richieste saranno maggiori in queste condizioni e si avrà una maggior sensibilità per rapporti L/s>>1. 268
Fase 5 Validazione dei codici mediante confronto con prove sperimentali 5.1 Validazione dello stampaggio ad iniezione delle fascette Si è successivamente pensato di confrontare i risultati numerici con quelli sperimentali. Tale attività è stata condotta in due fasi distinte. La prima prevede di confrontare i risultati a partire dall’attuale sistema di iniezione. Sono state condotte delle prove sperimentali a bordo macchina che hanno permesso di concludere che: - la simulazione prevede con buona approssimazione il tempo di iniezione e la pressione all’iniezione, indice di una buona caratterizzazione reologica del materiale; - la simulazione prevede con buona approssimazione il tempo di impaccamento (stimato come il tempo minimo per cui non si ha variazione in peso del componente prodotto); - la simulazione prevede che le 52 fascette vengono iniettate nello stesso istante nonostante un percorso di flusso più lungo per le fascette più lontane dal punto di iniezione. Questo risultato è in linea con i risultati sperimentali ed è comprovato dalla simulazione numerica in cui si registra un riscaldamento del polimero per attrito con le pareti laddove la lunghezza di flusso sia maggiore (shear heating); - le prove sperimentali evidenziano un’opacità del componente estratto in corrispondenza della materozza fredda. Tale fenomeno è confermato dalla simulazione numerica e giustificato da una prematura estrazione del componente. Le fascette vengono estratte nel momento in cui il frozen layer fraction del sistema di iniezione è pari al 90%. L’estrazione prematura del componente provoca un’ossidazione del materiale a contatto con l’aria. La seconda fase di confronto prevedeva di utilizzare un sistema di iniezione a canali caldi già presente e con dimensioni del gate simili a quelli del modello con cui si sono condotte le simulazioni in ambiente Ansys CFX ® . Alla luce delle prove sperimentali condotte si è concluso che la simulazione numerica prevede con buona approssimazione: - il tempo di sigillo del gate, indice di un buon modello di cristallizzazione e scambio termico con l’ambiente; - il tempo di riattivazione del flusso; - la potenza termica da applicare alla resistenza per riattivare la portata. 5.2 Validazione dello stampaggio ad iniezione dei bidoni La Errore. L'origine riferimento non è stata trovata. riporta i valori medi delle viscosità delle 16 miscele testate ai diversi shear rate ed i risultati delle simulazioni eseguite al software di calcolo Moldflow ® . I valori del tonnellaggio, che le simulazioni hanno evidenziato, risultano compresi tra i 3730.23 ton ed i 3979.91 ton; questi parametri sono maggiori di ciò che ci si aspettava, ossia una forza di chiusura vicina ai 2500 ton. Le ragioni di questi risultati possono risiedere sia nel fatto di aver costruito un data base di materiali con 269
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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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Figura 22 Ugello a flusso libero. U
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Figura 25 Monougello con otturatore
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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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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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Figura 121 Rappresentazione della s
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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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Figura 135 Injection time. Figura 1
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Figura 137 Pressione per t= 0,366 s
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Figura 139 Diagramma frozen layer f
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4.1.5 Confronto tra i due sistemi F
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4.1.6 Approccio al problema mediant
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Figura 144 Geometria del gate. 4.1.
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Figura 147 Velocità in corrisponde
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pressa per generare un aumento di p
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Figura 150 Mesh superficiale. Per e
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5 6 7 8 9 10 Figura 151 Plots della
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[cm3/min] 10 1 0,1 0,01 0,0001 1,5
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5 6 7 Figura 153 Andamento della te
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4.1.9 Analisi delle condizioni di r
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1 2 3 5 6 4 211
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Come si può notare, nello stampo s
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Figura 160 Dipendenza della viscosi
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Page 243 and 244: Clamp Force ( Tons) 760,00 740,00 7
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Page 251 and 252: Figura 193 Overlapping elements dia
Page 253 and 254: Figura 195 Condotti di raffreddamen
Page 255 and 256: Per completare lo studio del proget
Page 257 and 258: Analisi di stress della configurazi
Page 259 and 260: Durante la seconda simulazione, è
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Page 263 and 264: si osserva che, se il gradiente di
Page 265 and 266: Figura 213 Distribuzione delle pres
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Page 277 and 278: 16 17 6 18 4 Figura 228 Distribuzio
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