Mae straen mewnol mewn plastigion yn cyfeirio at straen cynhenid a gynhyrchir yn ystod y prosesu plastig tawdd oherwydd ffactorau megis cyfeiriadedd cadwyni macromoleciwlaidd a chrebachiad oeri.
Hanfod straen mewnol yw'r cydffurfiad anghytbwys a ffurfiwyd gan gadwyni macromoleciwlaidd yn ystod prosesu tawdd. Ni all y cydffurfiad anghytbwys hwn ddychwelyd ar unwaith i gydffurfiad ecwilibriwm wedi'i addasu i amodau amgylcheddol wrth oeri a chaledu. Mae'r cydffurfiad anghytbwys hwn yn ei hanfod yn anffurfiad cildroadwy, hynod elastig. Mae'r anffurfiad elastig wedi'i rewi hwn fel arfer yn cael ei storio yn y cynnyrch plastig fel ynni posibl. O dan amodau addas, bydd y cydffurfiad gorfodol, ansefydlog hwn yn trawsnewid yn gydffurfiad rhydd, sefydlog, a bydd yr egni potensial yn cael ei ryddhau fel egni cinetig.
Pan na all y grymoedd a'r grymoedd maglu rhwng cadwyni macromoleciwlaidd wrthsefyll yr egni cinetig hwn, amharir ar y cydbwysedd straen mewnol, a bydd y cynnyrch plastig yn arddangos cracio straen ac anffurfiad ysbeidiol.
I. Achosion Straen Mewnol mewn Plastigau
1. Cyfeiriadedd Straen Mewnol
Mae straen mewnol cyfeiriadedd yn straen mewnol a gynhyrchir pan fydd cyfeiriadedd cadwyni macromoleciwlaidd ar hyd y cyfeiriad llif yn cael ei rewi yn ystod prosesau llif, llenwi a phwysau'r plastig tawdd.
Mae'r broses fanwl o gynhyrchu straen cyfeiriadedd fel a ganlyn: Mae'r toddi ger wal y rhedwr yn oeri'n gyflym, gan achosi cynnydd yn gludedd yr haen toddi allanol. Mae hyn yn arwain at gyflymder llif llawer uwch yn haen graidd y ceudod llwydni o'i gymharu â'r haen wyneb, gan arwain at straen cneifio rhwng yr haenau mewnol ac yn arwain at gyfeiriadedd ar hyd y cyfeiriad llif.
Mae dadrewi cadwyni macromoleciwlaidd gogwyddedig o fewn cynhyrchion plastig yn arwydd o bresenoldeb dadffurfiad ymlaciol, cildroadwy, hynod elastig. Felly, straen cyfeiriadedd yw'r grym mewnol sy'n gyrru cadwyni macromoleciwlaidd i drawsnewid o gydffurfiad â gogwydd i gydffurfiad nad yw'n canolbwyntio. Gall triniaeth wres leihau neu ddileu straen cyfeiriadedd o fewn cynhyrchion plastig.
Mae dosbarthiad straen cyfeiriadedd mewn cynhyrchion plastig yn lleihau o'r wyneb i'r haenau mewnol, gan arddangos newid parabolig.
2. Oeri Straen
Mae straen oeri yn straen mewnol a gynhyrchir mewn cynhyrchion plastig yn ystod y prosesu toddi oherwydd crebachu anwastad wrth oeri a gosod. Yn enwedig ar gyfer cynhyrchion plastig â waliau trwchus, mae'r haen allanol yn oeri ac yn cadarnhau'n gyntaf, gan grebachu tra gall yr haen fewnol fod yn doddi poeth o hyd. Mae'r haen graidd hon yn cyfyngu ar grebachu'r haen arwyneb, gan arwain at yr haen graidd o dan straen cywasgol a'r haen arwyneb dan straen tynnol.
Mae dosbarthiad straen mewnol oeri mewn cynhyrchion plastig yn cynyddu o'r wyneb i'r haen fewnol, gan arddangos newid parabolig.
Ar ben hynny, mae cynhyrchion plastig â mewnosodiadau metel yn dueddol o straen mewnol crebachu anwastad oherwydd y gwahaniaeth sylweddol mewn cyfernodau ehangu thermol rhwng metel a phlastig.
Heblaw am y ddau brif fath o straen mewnol a grybwyllir uchod, mae yna sawl math arall: Ar gyfer cynhyrchion plastig crisialog, mae gwahaniaethau yn strwythur crisialog a chrisialedd gwahanol rannau'r cynnyrch hefyd yn cynhyrchu straen mewnol. Mae yna hefyd straen strwythurol a straen dymchwel, ond mae eu cyfrannedd yn fach ar y cyfan.
II. Ffactorau sy'n Effeithio ar Gynhyrchu Straen Mewnol mewn Plastigau
1. Anhyblygrwydd Cadwyn Moleciwlaidd
Po fwyaf yw anhyblygedd y gadwyn moleciwlaidd, po uchaf yw'r gludedd toddi, a'r tlotaf yw symudedd y gadwyn moleciwlaidd polymer. Felly, mae'r adferiad o ddadffurfiad elastig cildroadwy yn wael, gan arwain yn hawdd at straen mewnol gweddilliol. Er enghraifft, mae gan rai polymerau sy'n cynnwys modrwyau bensen yn eu cadwyni moleciwlaidd, megis PC, PPO, a PPS, gynhyrchion cyfatebol â straen mewnol uwch.
2. Polaredd Cadwyn Moleciwlaidd
Po fwyaf yw polaredd cadwyn moleciwlaidd, y cryfaf yw'r atyniad rhyngfoleciwlaidd, gan wneud symudiad rhyngfoleciwlaidd yn fwy anodd a lleihau'r adferiad o ddadffurfiad elastig cildroadwy, gan arwain at straen mewnol gweddilliol uwch. Er enghraifft, mae gan rai plastigau sy'n cynnwys grwpiau pegynol fel carbonyl, ester, a grwpiau nitrile yn eu cadwyni moleciwlaidd gynhyrchion cyfatebol â straen mewnol uwch.
3. Effaith Rhwystr Sterig y Grwpiau Eilaidd
Po fwyaf yw cyfaint y grwpiau dirprwyol ar grwpiau ochr y macromolecule, y mwyaf y mae'n rhwystro symudiad rhydd y gadwyn macromoleciwlaidd, gan arwain at fwy o straen mewnol gweddilliol. Er enghraifft, mae gan y grŵp ffenyl mewn polystyren gyfaint mwy, gan arwain at straen mewnol uwch mewn cynhyrchion polystyren.
III. Tri Dull ar gyfer Profi Straen Mewnol mewn Rhannau Mowldio Chwistrellu
1. Dull Toddyddion
▶ Trochi Asid Asetig
Rhaid i'r asid asetig (CH3COOH) a ddefnyddir fod yn 95% neu'n uwch, ac ni ddylai nifer y profion ailadroddus fod yn fwy na 10.
① Prawf Straen Arwyneb: Arllwyswch asid asetig (asid asetig rhewlifol) i mewn i gynhwysydd gwydr a throchwch y cynnyrch yn llwyr yn yr asid asetig am 30 eiliad. Ar ôl 30 eiliad, tynnwch y sampl gyda chlampiau a'i rinsio ar unwaith â dŵr glân (mae dŵr tap yn dderbyniol). Arsylwch arwyneb y sampl ar gyfer gwynnu a chraciau.
Barn: Ni ddylai fod unrhyw gracio. Caniateir gwynnu ychydig ar yr wyneb.
② Prawf Straen Mewnol: Ar ôl sychu'r sampl sydd wedi pasio'r prawf straen arwyneb, ei drochi'n llwyr mewn asid asetig am 2 funud. Ar ôl 2 funud, tynnwch y sampl a'i rinsio ar unwaith â dŵr glân (mae dŵr tap yn dderbyniol). Arsylwch y sampl ar gyfer gwynnu a chraciau.
Barn: Ni ddylai fod unrhyw doriad. Caniateir craciau bach yn y mewnosodiad a gwynnu arwyneb.
▶ Methyl cetone ethyl (MEK) + Dull Trochi Aseton
Trochwch y peiriant cyfan yn gyfan gwbl mewn cymysgedd 1:1 o MEK ac aseton ar 21 gradd. Tynnwch a throelli sych ar unwaith. Archwilio fel y disgrifir uchod.
Egwyddor: Yn seiliedig ar ffenomen cracio straen canolig, mae moleciwlau toddyddion yn treiddio rhwng y macromoleciwlau resin, gan leihau'r grymoedd rhyngfoleciwlaidd. Mae ardaloedd â straen mewnol uchel eisoes wedi gwanhau grymoedd rhyngfoleciwlaidd cyn trochi; mae'r grymoedd gwan hyn yn cael eu lleihau ymhellach ar ôl trochi, gan arwain at gracio. Ni fydd ardaloedd â straen mewnol isel yn cracio mewn amser byr.
Felly, gellir pennu maint a lleoliad straen mewnol yn y rhan sydd i'w blatio yn ôl amser a maint y cracio ar yr wyneb. Mae hyn yn penderfynu a ddylai'r rhan plastig gael ei electroplatio.
2. Dull Offerynol
Goleuwch y rhan plastig gyda golau polariaidd. Dadansoddwch gryfder straen mewnol trwy arsylwi faint o fandiau golau lliw. Mae'r dull hwn yn berthnasol i rannau tryloyw yn unig. Mae angen offer drud ar y dull golau polariaidd, mae'n gymhleth i'w weithredu, ac mae ganddo gywirdeb isel oherwydd nad yw'r newidiadau yn y rhan cyn ac ar ôl triniaeth yn sylweddol. Nid yw'r bandiau golau sy'n ymddangos ar y sbectrwm o reidrwydd oherwydd straen mewnol; er enghraifft, gall crychdonnau arwyneb hefyd effeithio ar ganlyniadau'r profion.
Nid yw'r dull hwn yn cael unrhyw effaith ar swyddogaeth y rhan, gan ei wneud yn brawf nad yw'n ddinistriol. Gall rhannau sydd wedi pasio'r prawf barhau i electroplatio a defnyddio.
3. Tymheredd Dull Newid Sydyn
Mae'r dull hwn yn golygu gwresogi ac oeri'r rhan blastig dro ar ôl tro, ac asesu maint y straen mewnol yn seiliedig ar yr amser y mae'n ei gymryd i graciau ymddangos. Mae'n addas ar gyfer gwahanol rannau mowldio plastig. Mae angen offer syml ar y dull newid tymheredd sydyn, ond mae'r amser profi yn gymharol hir.
Mae'r rhan plastig ar ôl ei archwilio wedi'i ddifrodi ac ni ellir ei ddefnyddio eto.
IV. Dileu Straen Mewnol
Yn debyg i fetelau, gall cynhyrchion plastig hefyd gael gwared ar rywfaint o straen trwy broses "anelio" postio mowldio, yn union fel metelau. Fodd bynnag, dim ond mesur stopgap yw hwn pan na all prosesau dylunio a gweithgynhyrchu fodloni'r gofynion, ac ni chaiff ei argymell fel dull rheolaidd.
Mae gan y dull hwn nifer o gyfyngiadau:
1. Ni all ddileu diffygion mewn llenwyr ffibr gwydr yn effeithiol;
2. Mae profion yn dangos bod cryfder y deunydd a'i wrthwynebiad cemegol yn lleihau yn ystod gwresogi ôl-fowldio, gan olygu bod angen amser anelio rheoledig i atal methiant;
3. Mae gwresogi ac anelio hirfaith yn cynyddu cost y cynnyrch terfynol yn sylweddol;
4. Mae gwresogi ac oeri sefydlog yn ystod anelio yn hanfodol er mwyn osgoi sioc thermol a achosir gan newidiadau tymheredd cyflym.
