Die swell
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Hinchamiento del extruido
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El grado de hinchamiento dependerá tanto de factores externos como de las características intrínsecas del polímero. Los primeros incluyen la geometría (relación y ángulo de contracción, longitud y diámetro de la matriz, así como su relación L/D) del sistema de extrusión (depósito, entrada y matriz) y las condiciones de funcionamiento del capilar (la velocidad de corte aplicada, la tensión y la temperatura) y el medio ambiente externo. El hinchamiento del extruido se puede usar para evaluar la viscoelasticidad del polímero tras la extrusión en estado fundido. A través de la caracterización reológica, el hinchamiento del extruido también puede correlacionarse con la estructura molecular del polímero (peso molecular y extensión de reticulación y ramificación de cadena larga).
D0 - D
Hinchamiento del dado = -------------
D0
donde D0, es el diámetro interior del dado y D es el diámetro exterior medio de la pieza extruida
Hinchamiento del dado retardado
El hinchamiento de la matriz puede variar de un 10% a más del 100% de aumento en las dimensiones dependiendo de:
- Material
- Temperatura de fusión
- Velocidad de extrusión
- Geometría de matriz
El hinchamiento de la matriz es una función del flujo y las velocidades de corte. El hinchamiento de la matriz es causado por la naturaleza viscoelástica del polímero fundido. La relajación del estrés (disipación de tensiones) tiende a ser lenta en los materiales viscoelásticos. Las fuerzas de compresión que se necesitan para empujar el polímero fundido a través de los pequeños orificios de la matriz no se alivian por completo cuando el polímero sale de la matriz. Por lo tanto, el polímero se expande cuando sale del troquel en respuesta a la relajación de los esfuerzos de compresión residuales, volviendo así a una forma que el material tenía justo antes de entrar en la porción de tierra constrictiva del troquel. Esta recuperación de la forma aparece como una hinchazón del polímero después de la matriz. El hinchamiento de la matriz se puede reducir extendiendo la longitud del terreno de modo que el polímero tenga tiempo suficiente en las condiciones comprimidas para disipar las fuerzas de compresión. El aumento de la temperatura también reducirá la hinchazón de la matriz, ya que imparte la energía necesaria para desenredar las moléculas ".
¿Como evitar?
- Disminuya la velocidad de extrusión (velocidad del tornillo)
- Aumente la longitud del extremo del dado
- Aumente la tasa de reducción mejorando los factores de diseño
- Alguna vez, al aumentar la velocidad de extrusión, aparece un hinchamiento de la matriz retardado
Asesoramiento de nuestros técnicos
- Si el dado ya se ha construido, es necesario modificar la formulacion del material en modo que.. continúa
Notas:
- Los dados en tierra corta provocan un mayor oleaje
- Las matrices de tierra larga producen menos oleaje
- Una tasa de salida más alta conduce a la generación de calor viscoso (calor por fricción)
- Una mayor tasa de salida conduce a un mayor oleaje
El comportamiento de flujo de los polímeros fundidos es de gran importancia práctica en la fabricación y procesamiento de polímeros. Por lo tanto, es muy deseable el desarrollo de una descripción cuantitativa de los fenómenos de flujo basada en una serie de propiedades del material y parámetros del proceso. De la misma manera que el comportamiento mecánico de los polímeros sólidos se puede describir en términos de módulos (relaciones de tensión y deformación), el comportamiento de flujo de los polímeros fundidos se puede caracterizar por viscosidades (relaciones de tensión y velocidad de deformación). Para los líquidos comunes, la viscosidad es un material constante que solo depende de la temperatura y la presión, pero no de la velocidad de deformación y el tiempo. Para los líquidos poliméricos, la situación es mucho más complicada: las viscosidades y los coeficientes de tensión normales difieren con las condiciones de deformación. Debido a que los polímeros fundidos son viscoelásticos, su flujo va acompañado de efectos elásticos, por lo que parte de la energía ejercida sobre el sistema se almacena en forma de energía recuperable. Por esta razón, las viscosidades dependen del tiempo y de la velocidad: los polímeros fundidos son viscoelásticos.
Relación de hinchamiento del extruido o hinchamiento de la matriz
La mayoría de los polímeros fundidos, cuando se extruyen, expanden su diámetro una vez emergen en un entorno esencialmente desenfrenado. Especialmente en matrices cortas (en el caso extremo en matrices de "longitud cero") el componente de tracción del flujo inducido por la convergencia del flujo no puede relajarse antes de alcanzar la salida de la matriz. Este comportamiento de hinchamiento es consecuencia de las propiedades elásticas de un polímero fundido. En un experimento mental, presionemos una goma reticulada a través de un capilar. Cuando la goma salga del capilar, volverá a hincharse, intentando recuperar sus dimensiones originales, debido a su elasticidad. Un polímero fundido se hinchará casi como el caucho. Sin embargo, al salir de la matriz, no se volverán a alcanzar las dimensiones originales del depósito, debido a la relajación de la tensión, principalmente debido a la transición bobina-estiramiento-retroceso de las macromoléculas. En principio, el hinchamiento del extruido o el hinchamiento de la matriz depende del tiempo de relajación terminal y del tiempo de residencia en un capilar. Cuanto menor sea el tiempo de residencia en el capilar o mayor el tiempo de relajación, mayor será el hinchamiento de la matriz. Por consiguiente, el hinchamiento de la matriz aumenta al aumentar el caudal y disminuye al aumentar la longitud del capilar.
Hinchamiento de polímeros
El hinchamiento de polímeros (en inglés hinchamiento) es un fenómeno que consiste en el aumento de volumen de un material plástico, que puede ocurrir:
- durante el proceso de extrusión, a la salida de la cadena de suministro
- disolver el polímero en una solución
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