Сложный профиль распределения ориентации обусловлен не только различием в процессах, протекающих в разные периоды формования, и изменением напряжения сдвига по высоте поперечного сечения канала при сдвиговом течении, но и продольным растяжением поверхностного слоя на границе фронта потока расплава.
На фронте потока направление деформирования слоев полимера изменяется, они растягиваются и отбрасываются к стенкам формы, где ориентация фиксируется охлаждением. Аксиально-плоскостная ориентация поверхностного слоя возникает вследствие растяжения полимера на границе фронта потока, а аксиальная ориентация внутренних слоев — за счет сдвигового течения. Экстремальное значение ориентации полимера во внутренних слоях изделия можно объяснить максимумом скорости (напряжения) сдвига на границе затвердевшей оболочки и расплава.
Ориентация по длине изделия также распределяется неравномерно. Вблизи литника в направлении течения она резко уменьшается, что связано с радиальным расширением расплава на входе в форму и с уплотнением при подпитке. Далее наблюдается некоторое снижение ориентации по длине всего изделия, что вызвано уменьшением давления.
В случае двухмерного течения, например, при заполнении диска через центрально расположенный литник течение более сложное. Характер распределения ориентации в поперечном сечении образца, вырезанного в направлении, перпендикулярном к течению, отличается от продольной ориентации. В параллельном течению направлении характер распределения ориентации в целом тот же, что и при одномерном течении. Относительная величина ориентации в поверхностном слое несколько меньше, чем в прилегающих к нему слоях, движущихся при заполнении формы по охлажденной оболочке.
Это определяется меньшими скоростями деформации на фронте потока вследствие большой поверхности и постоянно уменьшающейся линейной скорости течения полимера.
В перпендикулярном направлении по отношению к направлению течения эпюра распределения поперечной ориентации отличается. Главное отличие — более высокие ориентации на поверхности. Это связано с тем, что расширение поверхности течения на фронте потока происходит в радиальном направлении перпендикулярно к направлению течения. Эти ориентации фиксируются в оболочке.
По радиусу ориентация полимера (продольная) так же непостоянна. Ее величина и характер распределения определяются режимом течения. Продольная ориентация уменьшается в области литника. Далее она несколько снижается по радиусу детали.
Средняя ориентация, возникающая при формовании полимеров, зависит от технологических параметров литья, свойств полимера.
|
