Computer simulations of cellular injection moulding process

Przeprowadzono symulacje procesu wtryskiwania mikroporującego MuCell, w których wykorzystano program komputerowy Moldflow Plastics Insight 5.0. Dokonano analizy wpływu rodzaju tworzywa i grubości ścianki wypraski na jej strukturę porowatą, naprężenie i odkształcenie oraz wartość skurczu objętościowego. Wyniki porównano z zależnościami odnoszącymi się do procesu wtryskiwania z wykorzystaniem chemicznego środka porującego. Stwierdzono, że wysokość gniazda formującego wywiera istotny wpływ na rozkład temperatury i ciśnienia wtryskiwanego tworzywa, atakże na wymiary i rozkład porów w wypraskach. Zastosowanie opisywanej metody wtryskiwania mikroporującego pozwala na znaczne zredukowanie czasu i ciśnienia docisku, a tym samym skrócenie czasu całego cyklu wtryskiwania.Computer simulations of the MuCell — microcellular injection moulding process were carried out using Moldflow Plastics Insight 5.0 software. An analysis of the effect of plastic type and wall thickness of the moulded part on its porous structure, internal stress and strain as well as the value of volumetric shrinkage was performed. The results of these simulations were compared with the relationships for cellular injection moulding process using chemical blowing agent. It was found that the cavity height has a significant influence on the distribution of temperature and pressure of liquid plastic as well as size and distribution of pores in the moulded parts. Application of this injection moulding method can significantly reduce the holding time and pressure and, in effect, the time of the injection cycle

The investigations of selected properties and structure of moulded parts from PP with talc and chemical blowing agent

Celem pracy była ocena wybranych właściwości, takich jak masa, grubość, wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie przy sile maksymalnej, kolor i połysk wyprasek z kompozytu PP z talkiem i z dodatkiem poroforu. W badaniach oceniano również strukturę z wykorzystaniem specjalnej wkładki formującej o zmiennej wysokości gniazda. Wykazano, że dodanie poroforu do tworzywa PP napełnionego talkiem przyczynia się do powstawania struktury o licznych porach, przyczyniając się do obniżenia masy wyprasek oraz redukcji ich zapadnięć, bez istotnego pogorszenia właściwości mechanicznych. Pogorszeniu ulega jedynie połysk uzyskanych wyprasek. Ponadto w badaniach strukturalnych z wykorzystaniem formy z gniazdami o różnej wysokości, w której warunki przepływu tworzywa w powodują różną intensywność ścinania, wykazano, że w poszczególnych strefach wypraski występuje różna ilość i wielkość porów.The main aim of this work was to evaluate selected properties, such as weight, thickness, tensile strength, elongation at maximum force, color and gloss of moulded parts obtained from the composite PP with talc and with the addition of blowing agent. The structure of moulded parts using a special insert-mold with variable heigh cavity, that enables plastic shear. It has been shown, that adding of a blowing agent to the talc filled PP contributes to the formation of intense porous structure, contributing to a reduction in weight of moulded parts, and to reduce the sink marks without significantly reducing mechanical properties. Worsened is only gloss of obtained parts. Furthermore, structural studies using a stepped mould shown, that the shear conditions in the various zones of the part can contribute to the formation of varying degrees of foaming and different pore sizes in the moulded parts

Geometrical properties of polymer films produced in blown molding extrusion process

Właściwości folii wytwarzanej metodą wytłaczania z rozdmuchiwaniem można ocenić na podstawie stopnia rozciągania folii w kierunku poprzecznym, stopnia rozciągania w kierunku wzdłużnym oraz parametrów geometrycznych, to jest grubości i szerokości folii. Właściwości te zależą w dużej mierze od warunków technologicznych procesu, geometrii oraz konstrukcji głowicy wytłaczarskiej, jak również rodzaju tworzywa. W pracy przedstawiono charakterystykę procesu wytłaczania z rozdmuchiwaniem folii jednowarstwowej przy zastosowaniu trzech rodzajów tworzyw poliolefinowych. Zaprezentowano badania wpływu zmiany warunków technologicznych procesu przetwórstwa na parametry charakteryzujące rozciąganie rozdmuchiwanej folii oraz jej właściwości geometryczne.Properties of the films produced by extrusion blow molding can be evaluated by the degree of stretching the film in the cross direction and stretch ratio in the longitudinal direction and geometric parameters, i.e. the thickness and width of the film. These properties depend on the conditions of the technological process, geometry and construction of extrusion head as well as the type of polymer. Process of extrusion blow-molding single-layer films using three types of polyolefins was described. Measurements and studies of the impact of changes in the conditions of technological process of processing parameters characterizing the stretch blown film and geometrical characteristics of the resulting single-layer films were used

Technological aspects of manufacturing large-size containers of polymeric materials

W pracy przedstawiono technologie stosowane do wytwarzania zbiorników i pojemników (zwłaszcza wielkogabarytowych) z tworzyw polimerowych. Omówiono klasyfikację metod ich wytwarzania. Klasyfikacji dokonano w oparciu o kryteria przeznaczenia zbiorników, rodzaj zastosowanego tworzywa i wynikającej z tego technologii. Ponadto opisano zagadnienia dotyczące studzienek z tworzyw.This paper presents the technologies used in the manufacture of tanks and containers (especially large size) of polymeric materials. The classification of methods of their manufacture has been presented. Classification was based on the criteria of destination containers, the type of material used and the resulting technology. Furthermore, it describes the issues relating to the wells from plastic

The influence of degree of crystallinity on hardness of pipes from high-density polyethylene

W artykule przeanalizowano wpływ stopnia krystaliczności na twardość rur z polietylenu dużej gęstości PE-HD. Przedmiotem badań byly rury z PE-HD do przesyłu gazu i wody. Średnica zewnętrzna wynosiła dn = 311 mm a grubość ścianki en = 28 mm czyli SDR = 11. Określono stopień krystaliczności metodą DSC w ściance rury w od zewnętrznej średnicy rury do wewnętrznej średnicy czyli w całym przekroju ścianki. Zbadano jaki wpływ na stopień krystaliczności PE-HD ma sposób chłodzenia chłodzona wodą na linii wytaczarskiej w urządzeniu chłodzącym. Dokonano oceny twardości w zależności od stopnia krystaliczności. Przedstawiono mikrostrukturę przekroju ścianki rury.The influence of degree of crystallinity on hardness of pipes made from high-density polyethylene (HDPE) was analyzed in this paper. The pipes for natural gas and water with outside diameter dn = 311 mm and wall thickness en = 28 mm (SDR = 11) was examinated. Crystallinity degree was exanimated using the DSC method, in the entire pipe wall thickness - from outside to inside wall. The influence of the cooling way on HDPE crystallinity degree was also investigated. The effect of cooling methods (water and air) on the degree of crystallinity was presented. It was shown, that hardness depending on the degree of crystallinity

Assessment of the effectiveness of selected blowing agents in the injection molding of thermoplastic materials

Zbadano efektywność porowania chemicznego, realizowanego przy użyciu różnych poroforów, w procesie wtryskiwania polietylenu dużej gęstości (HDPE). Wykorzystano sześć rodzajów poroforów – cztery endotermiczne oraz dwa egzotermiczne. Wypraski wytwarzano z zastosowaniem ciśnienia docisku, a także bez niego. Oceniano masę, gęstość, stabilność wymiarową, stan powierzchni oraz strukturę uzyskanych wyprasek, a także przetwarzalność mieszaniny uplastycznionego tworzywa z poroforem na podstawie jej przepływu przez formę wtryskową wyposażoną w gniazdo spiralne specjalnej konstrukcji. Z wykorzystaniem stanowiska badawczego własnej konstrukcji zbadano rozrost porów, oznaczono też masowy wskaźnik szybkości płynięcia (MFR) mieszaniny tworzywa z poroforami.The aim of this work was to evaluate the effectiveness of chemical blowing by using various blowing agents in the process of high density polyethylene (HDPE) injection molding. Six types of blowing agents were used, including four endothermic and two exothermic ones. The parts were molded either with or without holding pressure. The mass, density, dimensional stability, surface state and structure of molded parts were assessed. Also, the processability of the mixture of plasticized HDPE with blowing agent was evaluated on the basis of its flow into the injection mold with spiral cavity. The growth of pores and mass flow rate (MFR) of the plastic-blowing agent mixture were investigated using a self-designed test stand

Właściwości mechaniczne barwionych wyprasek z kopolimeru akrylonitryl-butadien-styren

This article presents the results of examination of processing conditions such as mold Tf and injection Tw temperature influence on mechanical properties of the moldings made of copolymer ABS (acrylonitrilebutadiene-styrene) without and with a coloring agent in the form of a pigment and its masterbatches. The pigment was added in the amount of 1 wt ‰ and 2 wt ‰, while the masterbatches were added in the amount of 1 wt % and 2 wt %. The mechanical properties of the molded parts were determined in hardness, impact strength and tensile strength tests. The analysis of the obtained results allowed to state that the addition of the coloring agent in a form of pigment does not significantly affect the values of hardness and impact strength. However, the change of the processing conditions, e.g., increasing the mold temperature, contributed to the decrease of hardness and, at the same time, to the increase of impact strength. The tensile strength of the moldings made of ABS without and with the addition of the masterbatch is similar, regardless of the injection molding parameters, whereas their strain at break and Young’s modulus change, depending on the injection molding parameters. When using the low values of the mold temperature (30 °C) and injection temperature (230 °C), lower values of Young’s modulus were found, however, the aforementioned temperatures allow for obtaining a higher strain at break (noticed for colored samples).Oceniano wpływ warunków przetwórstwa: temperatury wtryskiwania Tw oraz temperatury formy Tf na właściwości mechaniczne wyprasek wytworzonych z kopolimeru akrylonitryl-butadien-styren (ABS) bez dodatku i z dodatkiem środka barwiącego w postaci koncentratu lub pigmentu. Koncentrat dozowano w ilości 1 % mas. i 2 % mas., a pigment w ilości 1 ‰ mas. i 2 ‰ mas. Badania właściwości mechanicznych wyprasek obejmowały twardość, udarność i statyczną próbę rozciągania. Na podstawie analizy otrzymanych wyników stwierdzono, że dodatek środka barwiącego nie wpływa w istotnym stopniu na twardość i udarność wyprasek. Natomiast zmiana parametrów przetwórstwa, np. podwyższona temperatura formy, przyczynia się do zmniejszenia twardości, a jednocześnie zwiększenia udarności. Bez względu na warunki przetwórstwa wytrzymałość na rozciąganie próbek z tworzywa ABS bez dodatku oraz z dodatkiem koncentratu barwiącego była zbliżona, natomiast w zależności od warunków wtryskiwania następowała zmiana ich odkształcenia przy zerwaniu oraz modułu sprężystości przy rozciąganiu. W wypadku wyprasek barwionych zastosowanie niskiej temperatury formy wtryskowej (30°C) oraz niskiej temperatury wtryskiwania (230°C) powodowało zmniejszenie wartości modułu sprężystości oraz, na ogół, zwiększenie wartości odkształcenia przy zerwaniu

Tanks and containers made of plastic, used in individual building initiatives

W artykule omówiono zagadnienia związane z zastosowaniem polimerowych zbiorników i pojemników wielkogabarytowych w budownictwie indywidualnym. Omówiono ich klasyfikację w oparciu o kryteria przeznaczenia oraz rodzaju zastosowanego tworzywa do ich produkcji. Przedstawiono również zagadnienia dotyczące ich budowy, posadowienia zbiorników i pojemników oraz zasad ich eksploatacji.The article covers the issues related to use of polymer tanks and large capacity containers in the field of private housing. Classification of the containers has been described on the basis of the purpose criteria, and within the scope of the used materials. Issues related to structure and foundation of the tanks and containers and rules of their exploitation has also been presented

Numerical simulations and experimental investigations of structure and the degree of crystallinity of injection molded parts of varying thickness

The aim of this work was to evaluate the effect of shear plastic into the mold cavity with a variable height on the structure and selected properties of molded parts. It was used as a special designed mold for producing test samples with varying thickness. It was shown, that the wall thickness of the molded part can significantly affect its properties, not only because of the greater volume of the amount of material, but also because of the process taking place within the molded part during the solidification of the material. The degree of crystallinity can be different depending on the cooling time, which may contributes to the change in strength