エンジニアは、ウェルドライン強度が新しい部品を設計したり、射出成形された故障部品の設計を進化させたりするときに重要な役割を果たすことを知っています。射出成形プロセス中、成形品の形状とメルトフローの障害により、メルトが分離して再接合する可能性があります。その場所にウェルドラインまたはメルトラインが形成され、最終成形品の機械的 特性が損なわれる可能性があります。ウェルドライン強度ツールを使用すると、ウェルドラインの問題を防ぐのに役立つ情報が得られます。
アプリケーション部品を設計し、シミュレーションに携わるエンジニアは、新しい部品を設計したり、射出成形された故障部品の設計を発展させたりするときに、ウェルドライン強度が重要な役割を果たすことを知っています。射出成形プロセス中のウェルドライン形成に起因する強度の低下を考慮し、アプリケーションを設計する際にパフォーマンスを向上させるために設計および加工ソリューションを適用することが重要です。
エンバリオのウェルドライン強度ツールは、ウェルドラインの問題を防ぐためのヒントやコツを含む背景情報と、ウェルドライン位置の強度の表示を提供するため、ウェルドラインを使用するアプリケーションを設計するエンジニアにとって非常に便利です。
ウェルドライン強度ツールは、生産開発段階でできるだけ早い段階で使用して、プロセスの後半で潜在的な問題を回避できるようにすることをお勧めします。射出成形中、成形品の形状とメルトフローの障害により、メルトが分離して再接合する可能性があります。その場所にウェルドラインまたはメルトラインが形成され、最終成形品の機械的 特性が損なわれる可能性があります。この問題は、ツールを使用することで回避できます。
ユーザーは、次の情報を入力する必要があります。
ツールの出力には、次のものが含まれます。
ツールからの情報に基づいて、ウェルドラインの形成 (たとえば、高い応力がかかる領域) が原因で、成形品設計に潜在的な重要な領域があるかどうかを判断できます。次に、それらを再配置するか、パフォーマンスを向上させる方法を検討できます。
このツールは、ウェルドラインのヘッドオンフローとは対照的に、部分的に平行なメルドフローを持つメルドラインの強度を定量化しないことに注意することが重要です。
一般的なノックダウン係数しか利用できなかった以前の作業方法と比較したウェルドライン強度ツールの主な利点は、標準データシートに記載されている強度値に適用できるグレード固有のデータが利用可能になったことです。これは、加工および設計アドバイスへのリンクと組み合わされて、ウェルドラインを含むプラスチック部品の設計と評価を支援する上で、ツールをさらに用途が広く強力にします。
ウェルドライン強度ツールモデルは、室温温度での射出成形引張りバーを使用した500+の物理実験に基づいています。
ウェルドライン強度は、材料 特性だけでなく、形状や加工条件にも依存するため、定量化が困難な場合があります。たとえば、溶融圧力、溶融/金型温度、射出速度、ベント、潜在的な汚染すべての 再生する重要な役割を果たします。
このツールは、ウェルドラインの強度をラボで測定した機器で測定したため、大まかな指標のみを提供します。機器やプロセス設定が異なると、結果が異なる場合があり、引張り棒以外の異なる形状の場合はさらに異なります。
実験で測定した標準偏差(1シグマ)は平均して約20%ですが、グレードによっては大きくなることがあります。この「エンジニアリング精度」は、このツールの表に示されています。
すべての測定は、射出成形によって製造された公称試験片厚さ4.0 mm(0.16インチ)の試験片に対してISO 527 1A規格に従って実行されます。片側からの引張り棒の通常の射出成形とは対照的に、これらの棒は両面に成形され、棒の中心にウェルドラインが誘導されました。
ガラス繊維のようなフィラーを含むグレードの場合、繊維は引張り棒の長手方向軸に沿って配向することを好むことが知られており、これは応力ひずみ応答の剛性および強度値に大きな影響を与える。ただし、ウェルドライン自体は通常、繊維で構成されていません。
サンプルは、ISO 1110規格の「加速コンディショニング」に従ってN2雰囲気下でコンディショニングし、その後、テスト前に相対湿度50%で平衡化しました。
続いて、引張りバーは、乾燥条件下で23°C(73°F)と相対湿度50%で23°C(73°F)の両方で応力-ひずみ応答についてテストされました。すべてのこれらの引張り測定は、有名メーカーの適切な床置き型引張り機で実施した。典型的には、10Nの予荷重が加えられ、試験速度は1 mm / min(0.04 in / min)で、弾性率は最大0.25%のひずみを決定し、その後、試験片が破裂するまで5 mm / min(0.2 in / min)の試験速度。
現時点では、実験データの可用性と特定のグレードの需要に応じて、ウェルドライン強度ツールをより多くのグレードに拡張する過程にあります。 このページの右下にあるフィードバックフォームに記入して、探している成績をお知らせください。
Senior Design Expert
Andy Rose studied mechanical engineering at Portsmouth University in the UK. After working at a packaging company where he gained practical experience in extrusion and thermoforming technologies, he transferred to the Netherlands to work for a material supplier. Three years later, he joined DSM in Geleen, the Netherlands. He is now Senior Design Expert within the Design & Digitization group at Envalior. His work is focused on building material and application insights for both customers and internal projects through the use of simulations software in the field of injection molding.
30 November 2023
