{"id":603,"date":"2018-10-17T00:14:55","date_gmt":"2018-10-16T16:14:55","guid":{"rendered":"https:\/\/plasticmoldco.com\/?p=603"},"modified":"2018-10-17T00:14:55","modified_gmt":"2018-10-16T16:14:55","slug":"chapter-25-1-residual-stress","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.plasticmoldco.com\/de\/2018\/10\/17\/kapitel-25-1-eigenspannung\/","title":{"rendered":"Kapitel 25-1, Eigenspannung"},"content":{"rendered":"

Ein Verursacher von Problemen mit Schrumpfung und Verzug<\/h1>\n

Eigenspannung ist eine prozessbedingte Spannung, die in einem Formteil eingefroren ist. Sie kann entweder flie\u00dfbedingt oder thermisch induziert sein. Eigenspannungen wirken sich auf ein Teil in \u00e4hnlicher Weise aus wie von au\u00dfen angelegte Spannungen. Wenn sie stark genug sind, um die strukturelle Integrit\u00e4t des Teils zu \u00fcberwinden, verformt sich das Teil beim Auswerfen oder rei\u00dft sp\u00e4ter, wenn eine \u00e4u\u00dfere Betriebslast aufgebracht wird. Eigenspannungen sind die Hauptursache f\u00fcr die Schrumpfung und den Verzug eines Teils. Die Prozessbedingungen und Konstruktionselemente, die die Scherspannung w\u00e4hrend der Hohlraumf\u00fcllung verringern, tragen dazu bei, flie\u00dfbedingte Eigenspannungen zu reduzieren. Ebenso werden thermisch induzierte Eigenspannungen durch eine ausreichende Packung und gleichm\u00e4\u00dfige K\u00fchlung des Werkzeugs verringert. Bei fasergef\u00fcllten Materialien werden die Prozessbedingungen, die gleichm\u00e4\u00dfige mechanische Eigenschaften f\u00f6rdern, die thermisch induzierten Eigenspannungen reduzieren.\u00a0China Formenlieferant<\/a><\/p>\n

Str\u00f6mungsinduzierte Eigenspannung<\/h1>\n

Ungespannte, langkettige Polymermolek\u00fcle neigen dazu, bei Temperaturen oberhalb der Schmelztemperatur (d. h. im geschmolzenen Zustand) einen Gleichgewichtszustand mit zuf\u00e4lligen Windungen einzunehmen. W\u00e4hrend der Verarbeitung orientieren sich die Molek\u00fcle in Flie\u00dfrichtung, da das Polymer geschert und gedehnt wird. Wenn die Erstarrung eintritt, bevor die Polymermolek\u00fcle vollst\u00e4ndig in ihren Gleichgewichtszustand entspannt sind, wird die Molek\u00fclorientierung innerhalb der
\nFormteil. Diese Art des eingefrorenen Spannungszustands wird h\u00e4ufig als flie\u00dfinduzierte Eigenspannung bezeichnet. Aufgrund der gestreckten molekularen Orientierung in Flie\u00dfrichtung f\u00fchrt dies zu anisotropen, ungleichm\u00e4\u00dfigen Schwindungs- und mechanischen Eigenschaften in den Richtungen parallel und senkrecht zur Flie\u00dfrichtung.<\/p>\n

Eingefrorene molekulare Orientierung<\/h2>\n

Aufgrund einer Kombination aus hoher Scherbeanspruchung und hoher Abk\u00fchlungsgeschwindigkeit in der N\u00e4he der Formwand entsteht unmittelbar unter der Oberfl\u00e4che des Teils eine hochorientierte Schicht, die gefroren ist. Dies ist in Abbildung 1 dargestellt. Wenn ein Teil mit hohen Flie\u00dfeigenspannungen (oder eingefrorener Orientierung) anschlie\u00dfend einer hohen Temperatur ausgesetzt wird, k\u00f6nnen sich einige der Spannungen abbauen. Dies f\u00fchrt in der Regel zu einer Schrumpfung und einem Verzug des Teils. Aufgrund der w\u00e4rmeisolierenden Wirkung der eingefrorenen Schichten kann sich die Polymerschmelze im hei\u00dfen Kern st\u00e4rker entspannen, was zu einer Zone mit niedriger molekularer Orientierung f\u00fchrt.\u00a0China Formenlieferant<\/a><\/p>\n

\"Gefroren-in-Molek\u00fcl-Orientierung\"<\/p>\n

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ABBILDUNG 1.<\/strong>\u00a0Die Entwicklung von Flie\u00dfeigenspannungen aufgrund der eingefrorenen molekularen Orientierung w\u00e4hrend der F\u00fcll- und Packphasen.
\n(1) Zone mit hoher K\u00fchlung, Scherung und Orientierung (2) Zone mit niedriger K\u00fchlung, Scherung und Orientierung<\/p>\n

Verringerung der flie\u00dfbedingten Eigenspannung<\/h2>\n

Prozessbedingungen, die die Scherspannung in der Schmelze reduzieren, verringern die H\u00f6he der flie\u00dfinduzierten Eigenspannungen. Im Allgemeinen ist die flie\u00dfinduzierte Eigenspannung um eine Gr\u00f6\u00dfenordnung geringer als die thermisch induzierte Eigenspannung.\u00a0China Formenlieferant<\/a><\/p>\n