FORMSPRUTNING

BEARBETNING FRÅN A TILL Ö
A
Ö
Detta avslutande kapitel i avdelningen om traditionell formsprutning, beskriver vad som händer då formen fylls och hur plasten
krymper. I nästa kapitel berör vi speciella formsprutningsmetoder.
Materialorienteringar och formgodsets krympning
¨ NNANDE
SPA
¨ NNINGAR
SPA
En termoplast består av jättemolekyler, som i smält
form bildar ett trassligt nystan. Vid formsprutning
orienterar sig jättemolekylerna i plastmassans flödesriktning men molekylerna hakar också i varandra
vilket har en hämmande effekt på flödet. Orienteringen
fryser inne då plastdetaljen stelnar och det uppstår
spänningar.
■ Plasten tenderar emellertid till
att återgå till sin avspända form
genom relaxation, särskilt då
temperaturen höjs. Vanligen är
relaxationen inte särskilt stor utan
det kvarstår en restspänning, som
utgör skillnaden mellan orienteringsspänningen och relaxationen.
Molekylorienteringen ger en hög
draghållfasthet hos den stelnade
plasten i flödesriktningen, vilket
huvudsakligen beror på molekylernas interatomära krafter samt den
fjädrande effekt, som uppstår då
den sicksackformade molekylkedjan sträcks vid belastning i dragriktningen. Materialets styrka i tvärriktningen är emellertid svag och
beror huvudsakligen på de inter-
molekylära bindningarna.
I en typisk termoplast är nämligen de intermolekylära bindningarna styrka endast 10 procent av de
interatomära. De svaga intermolekylära bindningarna gör att molekylerna kan glida i förhållande till
varandra, vilket ger smältan en
viskös karaktär. Även slagsegheten
påverkas av molekylorienteringen.
I vidstående figur ser vi en formsprutad rektangulär skiva som
formsprutats med ett intag i
mitten. Ur skivan har man skurit ur
provbitar, som skårats.
Slagprovning av den vänstra biten
ger ett högre slagseghetsvärde än
den högra på grund av molekylorienteringen. ✯
Sträckning av polymernystan och makromolekyler
Slagsegheten beroende på molekylorientering
Lars-Erik Edshammar
Experimentella studier av
formfyllningsförloppet
Naturligtvis är det svårt att analysera vad som verkligen händer i ett
formrum vid formsprutning. Man
har emellertid tagit fram metoder
för att direkt eller indirekt undersöka hur fyllningen av formen går till.
Man har exempelvis använt formar
tillverkade av glas, som har parallella väggar. Formfyllningsförloppet i
glasformen har följts med en
höghastighetskamera.
Med denna metod har man
studerat vad som sker i en cirkulär
PLASTFORUM Nr 12 2004
skiva med punktintag i kanten och
jämfört resultatet med förloppet i
en cirkulär skiva med centralintag.
Man har även undersökt vad som
händer i en rektangulär platta av
glas med punktintag i kanten. Man
ser att smältans flytfront omedelbart vid inträdet i formrummet
bildar ett tunt fryst skikt vid
kontakt med den kalla glasväggen.
Enligt mikroskopiska undersökningar förekommer ingen molekylorientering i detta skikt. Det lager
av smält plast, som står i omedelbar
kontakt med det stelnade kalla
skiktet har en hög viskositet på
Molekylorienteringar vid fyllning av formrummet
45
BEARBETNING FRÅN A TILL Ö
A
Ö
Polymerens flytningsförlopp genom fördelningskanal, intag och formrum
Treskiktlaminat i formsprutgods
Molekylrelaxtion och dimensionsändringar vid
värmebehandling av en opak skiva
grund av låg temperatur och utsätts
för höga skjuvkrafter under inverkan av den mer lättflytande plastmassan i centrum. Molekylerna i
detta lager sträcks därför ut och
orienteras i flytriktningen en bit
från formväggen medan plastmassan i kärnan är anisotrop. I princip
erhåller man således ett laminat
med tre skikt enligt vidstående
figur. Då formsprutningen går mot
sitt slut fryser intaget och de krafter, som orsakat skjuvningar och
orienteringar upphör.
Orienteringseffekter har också
studerats genom att spruta in plast
stegvis i en vanlig stålform varefter
man analyserat var och en av de allt
större bitarna.
Då en testplatta av en amorf plast
formsprutas i en glasform kan
orienteringarna studeras med hjälp
av två korslagda polariserade filter,
som genomlyses med vitt ljus. Man
åstadkommer på detta sätt dubbelbrytning, som ger ett fotoelastiskt
mönster vars färgspektra och
densiteter avslöjar både orienteringar och inre spänningar i den
formsprutade anisotropa skivan.
46
När det gäller enkla former går det
att bestämma spänningar och
orienteringar kvantitativt med
hjälp av ett transmissionsmikroskop. För formgods av komplexa
former kan man endast göra kvalitativa uppskattningar för att belysa
hur processen påverkat materialet.
Ytterligare en provmetod utförs
med ultraljud och tillämpas vid
oförstörande provning av formsprutade produkter.
Optiska metoder kan inte användas vid spänningsanalyser av opaka
och delkristallina material. Man
kan i stället använda en enkel
metod, som innebär att man inför
markeringar av cirkulära fält i ytan
av en formsprutad rektangulär
skiva. Då skivan värmebehandlas
och spänningarna upplöses genom
relaxation deformeras skivan och
fälten blir ellipsformade enligt
vidstående figur. Metoden är således indirekt och visar hur de orienterade molekylerna mer eller
mindre återgår till sin tidigare
avspända form. Om värmebehandlingen är tillräcklig återstår inga
restspänningar. Provet kallas på
engelska reversion test och värmebehandlingen sker i en ugn eller
genom att doppa skivan i en inert
varm vätska som silikonolja.
Restspänningar kan konstateras
om den formsprutade produkten
sänks ned i en vätska, som utlöser
spänningssprickor. Ofta används
ett lösningsmedel men i vissa fall
kan spänningssprickor t o m uppstå
i kontakt med vatten. Provet fungerar inte vid låga dragspänningar
eller vid höga tryckspänningar
eftersom sprickorna trycks ihop.
Provet har praktisk betydelse då
man kontrollerar om att formsprutgods är spänningsfritt innan det förs
ned i sura bad vid metallisering.
Stelningsförloppet
i formrummet
Vi har i tidigare kapitel beskrivit hur
plastsmältan flyter genom fördelningskanaler och hur molekylerna
orienteras i strömningsriktningen.
Smältan har låg hastighet närmast
kanalens vägg på grund av vidhäftning mot metallen. Plasten stelnar
vid väggen om kanalen är kall men
om man använder en ett varmkanalsystem kan plasten hålla sig flytande.
Då smältan passerar intaget, som har
en mindre diameter än fördelningskanalen blir smältan varmare och
mer lättflytande och bildar en flytfront med hög hastighet i mitten. I
denna form träder smältan in i formrummet och smältan kyls snabbt i
ett skikt närmast den ”kalla” formväggen. Den flytande plasten skrider
fram mellan formrummets väggar
under det att ytterligare plast stelnar
mot formväggen. Enligt bifogade
figur bildar smältan en flytfront, som
brukar beskrivas som fontänliknande.
Analyser av formgodset visar att
det material, som stelnar närmast
formväggen stort sett saknar orientering i likhet med experimenten
ovan. Smältan i ett lager närmast
det stelnade skiktet har hög viskositet på grund av det stelnade skiktets låga temperatur. I detta lager
uppstår därför en kraftig orientering av molekylerna på grund av de
skjuvkrafter, som uppstår då den
lättflytande smältan i mitten släpar
med sig material i sin rörelse framåt
mellan formväggarna (den stelnade
plastens värmekonduktiviteten är
lägre än plastsmältans, vilket leder
till att värmeledningen till formväggen är låg).
PLASTFORUM Nr 12 2004
Molekylorienteringar
Vi har konstaterat att då formrummet börjar fyllas klibbar plastmassan
omedelbart fast och stelnar mot den
”kalla” formväggen. Under det stelnade skiktet bildas ett lager av starkt
orienterad plast med molekylerna
utsträckta i flytriktningen. Då plastmassan stelnar i formrummet blir
molekylernas orienteringar infrysta
och det uppstår spänningar i godset.
Molekylerna strävar emellertid till
att återgå till sin tidigare form
genom relaxation. Relaxationen kan
vara mer eller mindre utvecklad och
ofta kvarstår restorienteringar.
Restorienteringen blir hög om den
aktuella polymeren har en hög
medelmolmassa och formfyllningen
sker med högt tryck. Man utformar
därför formrummet så att det helst
fylls under så lågt tryck som möjligt.
Man fyller således formen från
tjocka sektioner till tunna. Dessutom kan man anpassa processparametrarna så att det totala trycket blir
lågt. Relaxationen ökar med temperaturen eftersom molekylerna då har
högre rörlighet. En varm formvägg
ökar således relaxationen. En varm
formvägg betyder emellertid en
längre kyltid och därmed högre
bearbetningskostnader.
Man har försökt införa termiskt
isolerande skikt av keramiskt material eller en högtemperaturlack på
verktygsstålet för att minska formväggens kylande effekt. Formväggen
får då ett lägre värmeövergångstal
och temperaturen ökar i ytskikten,
vilket betyder minskade molekylorienteringar och hög relaxation.
Teoretiskt är resonemanget riktigt
men cykeltiderna blir för långa,
vilket försämrar ekonomin. Det är
dessutom svårt att få tag i beläggningar, som är tillräckligt nötningsoch värmebeständiga för att klara
normala seriestorlekar.
Materialorienteringen styrs
huvudsakligen på följande sätt:
1. Hög temperatur hos smältan
och formen minskar viskositeten, underlättar fyllningen av
formen och ökar relaxationen.
2. En hög insprutningshastighet
leder till att det isolerande frusna
skinnet närmast formväggen blir
tunt. Underliggande lager av
plastsmälta kyls mindre, skjuvkrafterna och därmed orienteringen i lagret minskar och fyllningen av formen underlättas.
Intaget fryser snabbt, orienteringen upphör och relaxationen
börjar göra sig gällande. För hög
insprutningshastighet kan emel-
PLASTFORUM Nr 12 2004
lertid ge orienteringar i ytan, som
ökar risken för spänningskorrosion.
3. Trycket skall hållas lågt i formrummet eftersom en hög
kompression (överpackning)
minskar relaxationen.
4. En mindre diameter hos intaget
minskar orienteringen eftersom
friktionen i intaget ger ökad
värmebildning och därmed ökad
relaxation. Ett stort intag bidrar
till sen frysning, vilket ökar
graden av orientering.
Orienteringar kan öka lokalt om
smältfronten stöter på ett hinder i
formrummet. Smältans hastighet
minskar, viskositeten ökar och
därmed minskar också relaxationen. Desamma gäller då smältan
når slutet av formen och intaget
inte är rätt dimensionerat.
Trycket i formrummet
Analyser av formsprutningsprocessen har lett till förfiningar av
processkontrollen. Trycket i formrummet har en central roll i dessa
analyser. Metoder för att mäta
trycket sker numera med avancerade tryckgivare vanligtvis baserade
på piezokristaller. Mätningarna är
möjliga även under besvärliga
temperatur- och tryckförhållanden. En typisk tryckkurva ges i
figuren nedan och man kan urskilja
tre faser i förloppet: insprutning av
plast i formrummet, sammantryckning av plastsmältan (packning,
kompression) samt eftertryck då
smältan stelnar under tryck.
Hur de olika stegen påverkar
formsprutgodsets egenskaper framgår av texten i figuren. Insprutningsfasen påverkar huvudsakligen
formgodsets utseende och eftertrycket dess dimensioner.
De tillstånd som råder vid formsprutning kan beskrivas med hjälp
av ett PVT-diagram I ett sådant
diagram avsätts den specifika volymen (1/ρ) mot temperaturen vid
olika tryck från atmosfärstryck och
uppåt. Diagram av detta slag illustrerar den stora skillnaden mellan
amorfa och delkristallina plaster
men utgör också ett hjälpmedel för
att optimera processparametrarna
vid formsprutning.
PVT-diagrammet
Vid formsprutning beror plastens
krympning på två motsatta effekter: den naturliga termiska
sammandragningen då smältan kyls
och eftertrycket som håller smältan
tryckt mot formväggarna tills det
moment då plasten stelnar i intaget.
Eftertrycket fungerar eftersom
smältan är hoptryckbar.
Volymminskningen för en amorf
polymer som polystyren är ca 7
procent vid avsvalning från smälta
till rumstemperatur (från 195ºC till
23ºC). Volymminskningen för en
delkristallin polymer som PA 66 är
14 procent vid avsvalning (från
285ºC till 23ºC) medan volymminskningen är 18 procent för PELD (0,916 g/cm3) vid avsvalning
(från 195ºC till 23ºC).
Vid det höga tryck, som råder vid
formsprutning blir plastsmältans
densitet betydligt högre än vid
atmosfärstryck och det sker en
volymminskning. Vid 160ºC intar
en smälta av 1 kg av PE-LD volymen
1,3 dm3 vid atmosfärstryck (105Pa)
men vid 1000 gånger högre tryck
sjunker volymen till ca 1,2 dm3.
Schematisk beskrivning av trycket i formrummet
47
BEARBETNING FRÅN A TILL Ö
A
Ö
Schematiskt PVT-program med tryckkurvan
under en formsprutningscykel
Typiska PVT-kurvor för amorfa och delkristallina polymerer
Volymskillnader hos en plast på
grund av tryck och temperatur
måste vägas mot varandra för att
minimera insjukningar, porer och
skevningar hos ett formsprutgods
och framför allt om detaljen besår
av en delkristallin plast som PELD.
Om formrummet fylls med smälta, som får svalna utan pålagt tryck
blir resultatet kraftiga insjunkningar, porer och inbyggda spänningar
hos formgodset. Sker formfyllningen under tryck kan 7-8 procent mer
plast pressas in i formrummet och
volymminskningen blir mindre.
Genom att bibehålla trycket under
en del av kyltiden införs ytterligare
smälta för att minska insjunkningar
och kvarvarande spänningar.
Volymen hos plastmassan ändras
således genom inverkan av både
temperatur och tryck. Den naturliga volymminskningen vid kylning
kan relateras kvantitativt till den
specifika volymen, som är det reciproka värdet av densiteten (1/ρ).
Den specifika volymen är dessutom
relaterad till både polymerens tryck
och temperatur, vilket har uttryckts
i tillståndsekvationer, som påminner om gasernas allmänna tillståndslag: pV=nRT
Spencer och Gilmore föreslog en
sådan ekvation 1950, som kunde
användas för att beskriva expansionen och kontraktionen av polystyren enligt följande allmänna
uttryck:
(P + a)(v – b) = RT/M
där P är det hydrostatiska trycket, v
är den specifika volymen (1/ρ), R är
den universella gaskonstanten och
M är molmassan, T är absoluta
temperaturen hos polymeren och a
och b är materialkonstanter.
Uttrycket säger helt enkelt att
48
Schematiskt beskrivning av formsprutningscykeln
tryck, temperatur och specifik
volym är relaterade till varandra så
att varje angivelse av temperatur
och tryck motsvaras av en specifik
volym. Sambandet mellan tryck,
temperatur och specifik volym kan
bestämmas experimentellt. Tryck,
volym och temperaturdata presenteras i ett PVT-diagram som ger
specifika volymen som funktion av
temperaturen vid olika konstanta
tryck (isobarer). (PVT skrivs ofta Pv-T och även pvT). I teorin är det
möjligt att följa den specifik volymens förändring under en formsprutningscykel och exakt förutse
den slutliga volymen och volymkrympningen. Tillgängliga dataprogram är baserade på ovanstående
eller liknande formler.
PVT-kurvor för amorfa och
delkristallina termoplaster skiljer sig
åt, vilket framgår av bifogade figur.
Båda plasttyperna visar att den
specifika volymen är linjärt beroende av temperaturen så länge de är
i smält form och således är amorfa.
Pilen i diagrammet indikerar att
trycket ökar då den specifika volymen minskar. I fast fas är kurvorna
olika beroende på och de delkristallina polymererna får en exponentiell lutning i det temperaturområde
där kristalliterna upplöses eller
bildas. Vi låg temperatur är det
delkristallina materialet tätt packat
och har hög densitet (låg specifik
volym) men övergår då kristalliterna upplöses till en amorf smälta
med hög specifik volym. Omvänt är
fasomvandlingen från amorf smälta
till delkristallin fas förenat med en
krympning, som saknar motsvarighet hos den amorfa polymeren.
PVT-diagrammen beskriver i detta
fall skillnaden mellan amorfa och
delkristallina plaster.
PVT-diagrammet är även användbart för att studera formfyllningsförloppet: formfyllningsfasen,
kompressionsfasen (packningsfasen)
och eftertrycksfasen. (Eftertrycket
PLASTFORUM Nr 12 2004
får inte börja verka för tidigt eller för
sent och skall verka fullt ut).
Formfyllningen utförd med ett
korrekt verkande eftertryck kan
följas i vidstående PVT-diagram.
Hur de olika faserna ingår i formsprutningscykel beskrivs också längs
en annan figurs tidsaxel (se föregående sida). Enligt figuren är kylningen av detaljen det mest tidsödande
momentet i cykeln.
Processen inleds med insprutning
av en het smälta i en relativt kall
form och trycket stiger succesivt
från atmosfärstryck. Vid 1 har
formrummet fyllts med smälta.
Mellan 1 och 2 komprimeras plastsmältan och når ett högt tryck
medan den specifika volymen
minskar och avkylningen är måttlig. Plastsmältan stelnar vid den
kalla formväggen under det att den
krymper. Mellan 2 till 3 fungerar
skruven som en kolv och trycker in
ytterligare material in i formrummet för att kompensera för krympningen tills intaget fryser (eftertryck). Den specifika volymen avtar
men blir konstant när plastsmältan
stelnar i intaget (3). Vid denna
punkt är detaljens kärna fortfarande flytande och fortsätter att
krympa inne i kärnan utan
kompensation. Trycket och temperaturen sjunker mellan 3 och 4. Vid
4 råder atmosfärstryck och temperaturen sjunker ytterligare under
det att formsprutgodset krymper
(4-5). Formgodset kan avformas
först då temperaturen är så låg (5)
att godset inte deformeras varefter
det krymper ytterligare under det
att det kyls till rumstemperatur.
Plastens linjära krympning
PVT-diagrammet visar hur en
plastdetalj volymkrymper då den
kyls från smälta till fast fas och
volymkrympen går att beräkna.
Emellertid är det den linjära krympen som är av intresse för konstruktören och tillverkaren av formverktyget. Riktvärden för den linjära
formkrympningen i procent och
mätt efter avkylning ges för några
vanliga plaster i följande tabell:
AMORFA PLASTER
Akrylplast, PMMA
ABS
Cellulosaacetat, CA
Hård PVC
Styrenplast
Karbonatplast
Sulfonplast
PLASTFORUM Nr 12 2004
Krympförhållanden för acetalplast-sampolymerer (KÄLLA HOECHST)
Dimensionsförändringar-tid
De flesta amorfa plasterna har
således en låg krymp vanligen
mellan 0,5 procent till 0,8 procent
(ofta skrivs 0,005 – 0,008 mm/mm).
Eftersom delkristallina plaster får en
högre densitet vid avkylning är
krympen i storleksordningen 1 – 2
procent (0,010 – 0,020 mm/mm).
Det är mycket lättare att förutse och
kontrollera krympen hos en amorf
plast än en delkristallin. Därför tillverkas kameror och CD-skivor i den
amorfa plasten polykarbonat. En
plast som dessutom är slagseg och tål
relativt hög temperatur.
DELKRISTALLINA PLASTER
0,3 – 0,6
0,4 – 0,6
0,5 – 0,7
0,3 – 0,5
0,5 – 0,7
0,6 – 0,8
0,5 – 0,7
Acetalplast
PA 6
PA 66
PA 12
PE-LD
PE-HD
Propenplast
1,5 – 2,5
0,8 – 1,4
1,3 – 1,5
0,8 – 2,0
1,5 – 4,0
2,0 – 4,0
1,2 – 2,0
Polymerer som innehåller fyllmedel krymper vanligen mindre än
ofyllda polymerer eftersom fyllmedlen har låga termiska utvidgningskoefficienter. Amorf ABS
med 30 procent glasfiber har en
krymp i flödesriktningen som är 0,1
procent och tvärs flödet är krympen 0,2 procent. Acetalplast som är
delkristallin ger utan glas en krymp
upp till 2,5 procent längs men 2
procent tvärs flödesriktningen.
Acetalplast med 30 procent glas
krymper däremot 0,3 längs och 1,6
procent tvärs flödesriktningen.
Observera att krympningen är
beroende av glasfibrernas orientering. Blandningar av glasfibrer och
glassfärer tenderar till att ge
likartad krymp i alla riktningar. En
ojämn krymp fås om formsprutgodset har en ojämn väggtjocklek,
skarpa hörn och tillverkas med
långa flytvägar
Krympningen i formen kompenseras med en ökning av formens
49
BEARBETNING FRÅN A TILL Ö
A
Ö
50
mått. Vid formtillverkningen riktar
man in sig på detaljens minsta tillåtna mått för att ge möjligheter till
justeringar under provtillverkningen.
För delkristallina plaster blir
andelen kristalliserat material större om formen håller hög temperatur. Hög formtemperatur betyder
emellertid långa cykeltider och
dålig ekonomi. Normalt sker därför
ej fullständig kristallisation utan
den fortsätter sedan formgodset
lämnat formrummet och godset
kan fortsätta att krympa i dagar.
Denna s k efterkrymp definieras som
skillnaden mellan detaljens mått en
viss tid efter utstötningen och det
mått detaljen intagit efter stabilisering. Efterkrympen kan påskyndas
genom att detaljen värmebehandlas.
Kylhastigheten är således relativt
hög vid formsprutning men är
högre i detaljens yta än i dess inre.
För vissa delkristallin plaster kan
kylhastigheten ge dramatiska resultat. PET är en sådan plast. Ämnen
för tillverkning av PET-flaskor
formsprutas i en så kall form att de
är glasklara. När ämnet sträckblåses
är materialet fortfarande glasklart.
Det går inte att tillverka PBT-flaskor på detta sätt. PBT kristalliserar
mycket snabbare än PET och kristallisationen reduceras endast i ett
mycket tunt ytskikt.
Betrakta krympförhållanden för
acetalplast (sampolymer) i vidstående figur. Om formtemperaturen
är hög (120ºC) så är efterkrympen
endast 0,1 procent. Om formtemperaturen är låg (60ºC) blir efterkrympen betydligt högre och 0,65
procent, vilket leder till en okontrollerad krymp hos plastdetaljen.
Den kan vara frestande för en formsprutare att använda en låg formtemperatur eftersom cykeltiden
blir kortare och tycks ge bättre
ekonomi.
Det är inte bara efterkrympen
som ställer till problem när det
gäller måtten. En komplikation tillkommer för hygroskopiska material
som PA 66 och PBT, vilka sväller
genom vattenupptagning (se figur).
Granulat av dessa plaster torkas
innan de formsprutas. Det avformade godset är varmt och torrt när
det lämnar formsprutan.
Inledningsvis krymper godset på
grund av kristallisation men därefter sväller det och tar åter upp
vatten. Processen kan ta dagar i
Dimensioner vid formsprutning av PA 66
anspråk såvida inte detaljen konditioneras i vatten för att påskynda
vattenupptagningen. Krympdata
för delkristallina plaster ges efter 48
timmar, 23ºC och 50 procent relativ fuktighet
Amorfa plaster krymper snabbt i
takt med sin termiska utvidgningskoefficient. Inre spänningar utjämnas och en dimensionsstabilitet
inställer sig efter ca 30 minuter. För
polykarbonat, som har låg fuktupptagning behövs dessutom ingen
fuktkonditionering.
Toleranser och
måttspridning
Vid formsprutning tillverkas plastdetaljer med sämre måttnoggrannhet än vad som i allmänhet åstadkoms vid tillverkning av ståldetaljer. Diskussioner kring toleranser
undviks ofta i facklitteraturen,
eftersom de är svåra att ange på
grund av ovannämnda förhållanden. Stor värmeutvidgning, svällning i fukt och tidsrelaterade formförändringar gör att alltför snäva
toleranser ter sig meningslösa. I
vidstående figur ges variationer av
måtten vid formsprutning av en
detalj av PA 66, vilka belyser en del
av problemen.
Vid formsprutning av delkristallina plaster under normala förhållanden kan man ej nå ISO-toleranserna IT5, IT6 eller IT7. Normalt
når man IT10 om man håller sig
inom ramen för normala kostnader. IT9 innebär högre kostnader
och IT8 väsenligt högre (vid spånskärande bearbetning av plasthalvfabrikat når man IT7).
Formsprutgodsets mått bestäms
av formens måttnoggranhet, som
varierar något under processens
gång på grund av nötning. Formen
sväller då den varma smältan sprutas in i formrummet och den kan
deformeras om trycket i formrummet blir för stort. Man har därför
infört begreppet måttspridning,
som avser skillnaden mellan största
och minsta värde för ett bestämt
mått hos en detalj under processens
gång. Måttspridningen anger således det mått man kan förvänta sig
hos detaljer tillverkade i en normal
serie formsprutgods. I en svensk
standard indelas varje plastmaterial
i tre måttspridningsklasser och man
har gett dem kodbeteckningar.
Med hjälp av tabeller tar man fram
måttspridningen. Man skiljer
mellan formbundna mått och icke
formbundna mått. De formbundna
bestäms av de båda formhalvornas
mått och det icke formbunda beror
på att formhalvorna förskjuts något
under processens gång på grund av
gradbildning i delningsplanet.
Måttspridningsberäkningar är för
omfattande för att genomgås här.
Av ekonomiska skäl ligger det i
både kundens och bearbetarens
intresse att inte välja snävare måttspridning (toleranser) än vad funktionen kräver eller som tysken
uttrycker det: ”nicht so genau wie
möglich, sondern so genau wie
nötig”.
Konstruktören måste också ta
hänsyn till vad som händer med
plastdetaljen under dess användning t ex påverkan av fukt, temperatur, miljö och olika typer av
belastningar. Man skiljer därför på
tillverkningstoleranser och användningstoleranser, som uttrycker
dimensionsförändringar under
detaljens livstid.✯
PLASTFORUM Nr 12 2004