1. Sıcaklığın etkisi
Önceki analizlerden, plastiklerin viskozitesinin kesme hızının bir işlevi olduğu bilinmektedir, ancak plastiklerin viskozitesi de sıcaklıktan etkilenir. Bu nedenle, sıcaklığın viskozite üzerindeki etkisini sadece kesme hızı sabit olduğunda incelemek pratik öneme sahiptir. Genel olarak konuşursak, plastik eriyiğin viskozite hassasiyeti kesme eyleminden daha güçlüdür. Sonuçlar, sıcaklığın artmasıyla eriğin viskozitesinin katlanarak azaldığını göstermektedir.
Bunun nedeni, sıcaklığın artması,moleküller ve moleküler zincirler, plastik moleküler zincirler arasındaki dolanıklığı ve moleküller arasındaki mesafeyi azaltacak ve böylece viskozitenin azalmasına yol açacaktır. Oluşturulması kolaydır, ancak ürün ayrışmaya neden olacak büyük bir büzülme oranına sahiptir. Sıcaklık çok düşük, eriyik viskozitesi büyük, akış zor, şekillendirilebilirlik zayıf ve elastikiyet büyük, bu da ürünün şekil stabilitesini zayıf hale getirecektir.
Ancak farklı plastiklerin viskozitesi sıcaklığa göre değişir. Poliformaldehitin sıcaklığa en duyarlı olanı polietilen, polipropilen ve polistirendir ve en hassas olanı selüloz asetattır.
Uygulamada, iyi sıcaklık hassasiyetine sahip eriyikler için PMMA, PC, CA, PA gibi kalıplama işlemi sırasında kalıplama sıcaklığını iyileştirerek plastiklerin akış performansını artırmak mümkündür. Ancak zayıf hassasiyete sahip plastikler için, sıcaklığı artırarak akış performansını artırmak açık değildir, bu nedenle genellikle akış özelliklerini iyileştirmek için kullanılmaz.
Örneğin, POM, PE, PP ve diğer polar olmayan plastikler, sıcaklık artışı büyük olsa bile, viskozite çok az azalır. Ayrıca, sıcaklık belirli koşullarla sınırlanmalı, yani kalıplama sıcaklığı plastiğin izin verdiği kalıplama sıcaklığı aralığında olmalıdır, aksi takdirde plastik bozulur. Şekillendirme ekipmanının kaybı büyüktür, çalışma koşulları bozulur ve kayıp ödenmez. Aktivasyon enerjisinin boyutunu kullanarak malzemelerin viskozitesi ve sıcaklığı arasındaki ilişkiyi ifade etmek nicel öneme sahiptir.
2. Basıncın etkisi
Plastik eriyiğin içindeki moleküller ve zincirler arasında küçük bir boşluk vardır, yani serbest hacim olarak adlandırılır. Böylece plastik sıkıştırılabilir. Enjeksiyon sırasında, plastik üzerindeki maksimum dış basınç onlarca hatta yüzlerce MPa'ya ulaşabilir. Basınç altında makromoleküller arasındaki mesafe azalır, zincir segment aktivitesi aralığı azalır, moleküller arasındaki mesafe azalır ve moleküller arasındaki kuvvet artar, bu da zincirlerin yerinden çıkarılmasını daha zor hale getirir, bu da genel viskozitenin arttığını gösterir.
Ancak farklı plastiklerin viskozitesi aynı basınç altında farklıdır. Polistiren (PS) basınca karşı en hassas olanıdır, yani basınç arttığında viskozite hızla artar. LDPE ile karşılaştırıldığında, basıncın viskozite üzerinde çok az etkisi vardır ve polipropilen orta derece polietilene eşittir.
Artan basıncın neden olduğu viskozite artışının tek başına basıncı artırarak plastik eriyiğin debisini artırmanın uygun olmadığını göstermektedir. Yüksek basınç sadece sıvının dolgusunu iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda viskozitenin artması nedeniyle dolum performansı da düşebilir. Sadece aşırı güç kaybına ve aşırı ekipman aşınmasına neden olmakla kalmaz, aynı zamanda ürünün taşması ve iç stresi gibi kusurlara da neden olur.
Ek olarak, basınç çok yüksektir ve aşırı güç tüketimine yol açan ürün deformasyonu gibi enjeksiyon kusurları olacaktır. Ancak basınç çok düşük, bu da malzeme sıkıntısına neden olacaktır.
Sıcaklığın viskozite üzerindeki etkisi, artan basıncın plastik eriyiğin viskozitesi üzerindeki etkisinin, normal işleme parametreleri aralığında sıcaklığın plastik viskozite üzerindeki azaltılmasına benzer olduğu bulunabilir. Örneğin, birçok plastik için, basınç 100 MPa'ya çıktığında, viskozite değişimi 30-50 ° C'lik sıcaklığı azaltmaya eşdeğerdir.
3. Kesme oranının etkisi
Kesme oranının artmasıyla plastiklerin viskozitesi genellikle azalır. Ancak düşük kesme hızı ve yüksek kesme oranı durumunda, viskozite neredeyse kesme oranı ile değişmez. Belirli sıcaklık ve basınç altında, farklı plastiklerin viskozitesi farklıdır.
Ya da kesme hızının artmasıyla çoğu plastik erimesinin viskozitesi azalsa da, farklı plastiklerin kesme hızına (kesme stresi) duyarlılığı farklıdır.
Bu noktanın Aydınlanması, plastiklerin viskozitesinin önemli ölçüde azalacağı ve belirli bir kesme hızı aralığında kesme oranının artırılarak akış performansının artırılacağıdır. Bununla birlikte, kesme oranına duyarlı olmayan eriyik viskozite aralığındaki proses ayarını seçmek daha iyidir, aksi takdirde kesme oranının dalgalanması işleme kararsızlığına ve plastik ürünlerin kalitesinde kusurlara neden olacaktır.
4. Plastik yapının etkisi
Plastikler için, plastiklerin viskozitesi, belirli bir sıcaklıkta göreceli ortalama moleküler ağırlığın artmasıyla artar. Göreceli moleküler ağırlık ne kadar büyükse, intermoleküler kuvvet o kadar güçlüdür ve viskozite o kadar yüksektir.
Plastiğin moleküler ağırlığı ne kadar küçük olursa, viskozite kesme hızına o kadar az bağlıdır; moleküler ağırlık ne kadar büyük olursa, kesme hızına viskozite bağımlılığı da o kadar büyük olacaktır. Geniş moleküler ağırlık dağılımı ve çift moleküler ağırlık dağılımı reçinesi ile reçinenin eriyik viskozitesi ve işlenebilirliği düşüktür. Çünkü düşük moleküler ağırlık zinciri reçine eriyik akışkanlığını artırmak için yararlıdır.
5. Düşük moleküler ağırlıklı katkı maddelerinin etkisi
Düşük moleküler makromoleküller arasındaki kuvveti azaltabilir ve "yağlama" rolünü oynayabilir, böylece eriyiğin viskozitesini azaltabilir ve viskozite akışkanlaştırma sıcaklığını azaltabilir. Plastikleştirici ve çözücü eklenirse, reçine kolayca doldurulabilir ve kalıplanabilir.
Kısacası, polimer eriyiğin viskozitesi enjeksiyon kalıplamanın zorluğunu doğrudan etkiler. Plastik şekillendirme sıcaklığı ayrışma sıcaklığının altında kontrol edilirse, kesme oranı 103 s-1 olduğunda eriyik viskozitesi 50-500 pa-s'dir ve enjeksiyon kalıplama daha kolaydır. Bununla birlikte, viskozite çok büyükse, yüksek enjeksiyon basıncına sahip olmak gerekir, ürünün boyutu sınırlıdır ve ürün kusurlara eğilimlidir; viskozite çok küçükse, taşma fenomeni ciddiyse, ürün kalitesini garanti etmek kolay değildir, bu durumda nozül kendiliğinden kilitleme cihazına sahip olmak gerekir.
