Fröccsöntött termékek felületén megjelenő geometriai hibák alakjának meghatározása

Cseh Bettina, MSc I. évf.

e-mail: csbetti99@gmail.com

Konzulens: Szuchács Anna, Polimertechnika Tanszék

e-mail: szuchacsa@pt.bme.hu

Napjaink egyik legelterjedtebb műanyagfeldolgozó technológiája a fröccsöntés. Ennek oka, hogy a folyamat rendkívül termelékeny, gyakorlatilag teljesen hulladékmentes és jól reprodukálható, nagyszériás termékgyártást tesz lehetővé. Fröccsöntés során a termék geometriája szinte tetszőlegesen bonyolult lehet. Ebből kifolyólag elkerülhetetlen az összecsapási vonalak, hibahelyek kialakulása a szerszámban találkozó ömledékfrontok mentén.

Az összecsapási hibahelyek rontják a termék minőségét mind mechanikai, mind esztétikai szempontból. Az ömledékfrontok találkozási vonalán lokálisan csökken a szakítószilárdság [1]. Ez a hatás töltött alapanyagok fröccsöntésével még jelentősebben érvényesül. A helyi hegedési szilárdság és a hegedés minőségének ismerete fontos, hiszen így lehet a terméket mechanikai igénybevételekre méretezni. Kim és Suh [2] kutatásai kimutatták, hogy az összecsapási hibahely gyengülésének három fő okozója van: hiányos kötéskialakulás az érintkező felületen, határfelülettem párhuzamos molekulaláncok illetve a felületen megjelenő V-horony.

A mechanikai tulajdonságok módusálása mellett a terméken esztétikai változás is végbemegy. Az összecsapás vonala gyakran szabad szemmel is láthatóvá válik a felületen, ami csökkentheti a termék piaci értékét. Célom az összecsapási hibahely megjelenésének vizsgálata.

Az ömledékfrontok találkozásánál a termék felületén V-horony jelenik meg [3]. Ez egy V alakú bemetszés, amely végigfut a hegedési vonal mentén. Méretéből következtetni lehet a kialakuló hegedés jóságára. Ahogy a horony mélysége csökken, egyre jobb minőségű hegedés jön létre, ám ez a javulás a hegedési szilárdságot csak kis mértékben befolyásolja. A V-horony léte tehát inkább esztétikai, mint mechanikai hibának tekinthető.

A horony vizsgálatát méretéből adódóan mikroszkópi technológiák teszik lehetővé. Munkám során pásztázó elektronmikroszkóp, atomierő mikroszkóp és 3D optikai mérőrendszer alkalmazásával vizsgálom az összecsapási vonalat. Így célom a hibahely felületen megjelenő alakjának pontos ismerete és meghatározása.

Irodalom:

1. Szuchács A., Ageyeva T., Boros R., Kovács J. G.: Bonding strength calculation in multicomponent plastic processing technologies. Materials and Manufacturing Processes,

36, 1-9 (2021)

2. Kim S.-G., Suh N. P.: Performance prediction of weldline structure in amorphous polymers. Polymer Engineering and Science, 26(17), 1200-1207 (1986)

3. Tomari K., Tonogai S., Harada T., Lee K., Morii T., Meakawa Z.: The V-notch at weld lines in polystyrene injection molding. Polymer Engineering and Science, 30(15), 931-936 (1990)

szerző

Cseh Bettina
Gépészmérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)

konzulensek

Szuchács Anna
doktorandusz, Polimertechnika Tanszék
Dr. Kovács József Gábor
egyetemi docens, Polimertechnika Tanszék

helyezés

Jutalom