Il existe trois facteurs principaux liés aux résines à traiter qui influencent considérablement la conception d'une vis et le matériau qui doit être utilisé dans sa fabrication: degré de cristallinité, de viscosité et d'additifs dans la résine.
Le degré de cristallinité d'une résine aide à déterminer les propriétés physiques résultantes d'une pièce moulée et est importante pour le concepteur de pièces. Le processeur en plastique est tout aussi important pour le processeur en plastique, le fait que la cristallinité influence également la manière dont la résine passe d'un solide à une fonte.
Les différences dans les caractéristiques de fusion entre les résines hautement cristallines et moins cristallines (ou amorphes) comprennent leur résistance à la déformation à mesure que la chaleur est appliquée, leur sensibilité à la conductivité thermique et leur sensibilité au cisaillement, quelle que soit la source.
1. Point de fusion - L'une des différences entre les deux types de résine (cristalline et amorphe) est leur résistance à la déformation à mesure que leur température augmente. Les deux résines adoucissent quelque peu à la température de transition du verre, mais la résine amorphe continue de se ramollir progressivement jusqu'à ce qu'elle atteigne un état fluide. Les résines amorphes n'ont pas de point de fusion défini.
En revanche, les résines plus cristallines restent à l'état relativement solide jusqu'à ce que la température atteigne leur point de fusion. À la température du point de fusion, les résines cristallines changent rapidement pour fondre. (Voir figure 1)
2. Conductivité thermique - Tous les plastiques sont de mauvais conducteurs de chaleur. Les résines amorphes sont particulièrement lentes à absorber la chaleur et augmentent la température. Les résines amorphes ont tendance à se dégrader ou à brûler (plutôt que de fondre plus rapidement) lorsqu'elles sont rapidement exposées à des températures plus élevées. (Voir figure 2)
3. Sensibilité au cisaillement - En conséquence des deux différences dans les caractéristiques de fusion discutées ci-dessus, on peut comprendre pourquoi les résines amorphes sont considérées comme plus sensibles au cisaillement. Des taux de cisaillement élevés entraînent une augmentation rapide des températures de résine que les résines amorphes ne tolèrent pas bien.Il est bien connu que des températures de fusion excessives dans certaines résines peuvent provoquer des contraintes résiduelles moulées qui nuisent à l'apparence partielle ou réduisent la résistance mécanique des pièces. À partir de ces considérations, on peut conclure que les résines amorphes devraient être progressivement changées de solides à fondre. Les vis avec des zones de transition plus longues et des profondeurs de canal plus profondes avec des rapports de compression plus faibles aident à protéger les résines amorphes contre la brûlure ou la dégradation et aident à garantir des propriétés physiques optimales dans les pièces terminées.
En revanche, les résines cristallines plus élevées peuvent être traitées plus efficacement par des vis avec des zones de transition plus courtes, plus de profondeurs de canal peu profondes et des rapports de compression plus élevés.
La viscosité, ou la résistance d'une fusion à l'écoulement, est mesurée par un rhéomètre capillaire (ou plastomètre d'extrusion) et est exprimée comme l' indice de fusion d'une résine. Une valeur d'indice de fusion élevé (MI) correspond à une viscosité à faible fonte, et vice versa. Une résine MI fractionnaire fait référence à une résine avec un MI de moins d'un. L'IM est également une mesure du poids moléculaire, mais comme l'IM est plus facile à déterminer, il est souvent utilisé plutôt que la spécification du poids moléculaire. Un IM inférieur indique un poids moléculaire plus élevé, et vice versa. Les résines de poids moléculaire élevé (MI) sont plus visqueuses et traitent différemment des résines MI moyen ou élevées. Les résines IM élevées sont un peu plus difficiles à faire fondre. Plus l' indice de fusion est élevé, plus les profondeurs de canal de la vis sont peu profondes. Des résines plus visqueuses nécessitent des profondeurs de canal plus profondes.
Les additifs aux résines thermoplastiques influencent la conception de la vis et les matériaux à partir desquels la vis est fabriquée et, en outre, portent sur la sélection des matériaux de revêtement de cylindre. Certains additifs influencent uniquement la géométrie de la vis tandis que d'autres additifs affectent la géométrie et les matériaux à utiliser pour fabriquer la vision ou la doublure du canon. Les matériaux de renforcement peuvent affecter les trois considérations. Les additifs peuvent être regroupés en catégories en fonction de leur impact sur la conception des vis et la sélection des maux et des matériaux de baril.
1. Additifs affectant la géométrie des vis
Tous les renforts et les charges affectent la géométrie des vis. Ils comprennent des fibres à base de verre, de carbone, de graphite et d'autres matériaux tels que le carbonate de calcium, la silice, les sphères de verre, le mica, le talc, les métaux en poudre, la céramique, le baryte (sulfate de baryum). Sulfate de calcium anhydre et noir de carbone. De nombreux autres matériaux inorganiques sont utilisés pour les charges.
Ces additifs augmentent la viscosité de la fusion et nécessitent des vis avec des profondeurs de canal plus profondes et des rapports de compression un peu plus faibles. Ce changement de conception est particulièrement important avec l'utilisation des fibres pour empêcher leur rupture et réduire leur efficacité.
2.Additives affectant le matériau des vis et du baril
Les matériaux à vis spéciaux (et les doublures en canon) sont généralement sélectionnés pour aider à minimiser l'usure abrasive ou corrosive. Tous les renforts et charges abrasifs exigent que les vis soient fabriquées à partir d'aciers spéciaux résistants à l'usure ou ont été capsulées avec un revêtement résistant à l'abrasion.
Les additifs les plus abrasifs comprennent les fibres de verre, le carbonate de calcium, les poudres en céramique et métallique, et certains colorants tels que les doublures de canon premium de dioxyde de titane contenant des carbures de vanadium et de tungstène (et d'autres) sont utilisés pour protéger ces composants contre l'usure excessive.
D'autres additifs sont corrosifs et nécessitent des vis faites d'alliages résistants à la corrosion ou de revêtements spéciaux. Les retardateurs de flamme et les agents de couplage peuvent développer une variété d'acides corrosifs à des températures élevées. Les doublures en baril fabriquées à partir de matériaux relativement sans fer et d'alliages de nickel sont nécessaires pour éviter une forte usure corrosive.
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