Scarica la relazione finale - DiMaPla

2.1.1 Influenza del gradiente di velocità sulla viscosità
La riduzione della viscosità di un materiale pseudo-plastico deriva dal fatto che l'aumento dello
shear rate causa un orientamento delle catene molecolari che porta ad una diminuzione dei legami
tra le “lamine” di flusso ed una conseguente riduzione della resistenza incontrata dal fluido stesso.
Figura 27 Schema delle possibili orientazioni delle catene polimeriche.
La Figura 27 mostra come con la diminuzione dell'aggrovigliamento delle catene cali pure la
viscosità. Questo spiega perché, durante la fase di riempimento, si registri un calo della viscosità
all'aumentare della velocità d'iniezione. Perciò, al contrario che nei fluidi Newtoniani la viscosità e
quindi la caduta di pressione, all'interno dei canali d'iniezione e della cavità, può essere controllata
con l'aumento della velocità d'iniezione o un abbassamento del tempo ciclo (almeno nella prima
parte della curva pressione/fill time). Infatti il lento riempimento permette al flusso di raffreddarsi
molto, aumentandone la viscosità e, addirittura, riducendo il canale di flusso della cavità a causa
dell’accrescimento dello spessore della “pelle” che si forma al contatto tra il fuso caldo e le pareti
dello stampo fredde. Nel caso opposto, invece, tempi di riempimento minori portano ad una
diminuzione della viscosità sia per l’aumento dello shear rate sia per l’aumento della temperatura
associato alla caduta di pressione. Bisogna anche ricordare che l'aumento della velocità oltre un
certo valore, dipendente dalla geometria e dai parametri di processo, porta ad un aumento del
calore, generato dallo sfregamento delle catene, che può degradare il materiale, rompere i legami
primari e anche far risalire la pressione d’iniezione. Si può, quindi, riscontrare, come mostra la
Figura 28 una zona in cui la pressione raggiunge un minimo ed il tempo ciclo risulta accettabile,
nelle vicinanze della quale si cerca sempre di situare le condizioni di stampaggio.
33