thermoplastic

25
May

CREEP in thermoplastics

It is not the firs time in Zatec where we found this phenomenom known like Creep, a problem to bear in mind depending on some final applications. Like injection molding company of technical parts in engineering plastics located in Zaragoza(Spain), we help to our customers to chose the adequate raw material based on final requierements. As you can read as follows, we are going to explain you this problem of Creep.

Creep in plastic injection Sleeves

Sometimes, our plastic parts are subjected to constant strain during long time, and therefore, the deformation can increse up to break, even below the resistance of material.  Normally, we represent in a graph with deformation or strain based on time, according to tensile tests. A datum to bear in mind is the Young Modulus, very usefull for designers due to we can include this mentioned datum in ecuations of resistance materials or simulations about finite element method by computer to predict the behaviour during lifetime.

The raw material, composition and, obviously, the process of injection molding can influence in their properties, like creep. For example, some materials with glass fiber have a better behaviour for this phenomenom than other unreinforced materials, due to hardness. In fact, the most materials used in Zatec have a lot of content of glass fiber, but this tipe of reinforcement could generate a fragile fracture. By this reason, we must consider some extra additives like impact modifiers or conditioning the humidity in some higroscopyc poliamides, avoiding or minimizing the mentioned fracture, being ductile fracture instead of fragile fracture.

Creep

Creep in Brackets, Frames…

The failure in plastic part could be by excessive deformation and due to formation of cracks. Therefore we will have a non-functional piece.  The cracks can appear like an asnwer by applied stress, internal or external overcoming the intermolecular links like hydrogen or Van der Waals forces.

Some typical example is the break around of groves, where the final customer apply a force in screw due to tightening torque in the final assembly. Anyway the break could generates some time after.

Therefore, we can say like final conclusion, the creep is a combination of several factors that we must analyze before in the design phase to avoid the break by Creep.

6
Aug

La importancia de la contracción en los termoplásticos

Todo el mundo en esta industria conoce la importancia de la contracción en los termoplásticos durante el proceso de inyección y después en su enfriamiento, por eso es tan importante tener en cuenta este concepto en la realización del molde de cara a centrar las tolerancias en aquellas cotas de relevancia durante la fase de puesta a punto. De esta manera, desde Zatec como empresa española con mas de 25 años  de experiencia en moldeo por inyección de piezas técnicas en plásticos de ingeniería, intentaremos recoger  en estas líneas este comportamiento dada la importancia de la contracción en un nuevo proyecto a desarrollar.

No obstante, no es tan sencillo de controlar y aunque existan muy buenos programas como moldflow o moldex3D donde podemos analizar tendencias, lo mejor es basarnos en la experiencia acumulada a lo largo de los años. Esto se debe a que influyen varios factores en este concepto de contracción, como el material a inyectar(importante si tenemos por ejemplo una Poliamida con fibra de vidrio), la geometría de la pieza con un espesor lo mas homogéneo posible dentro de las posibilidades de diseño respecto a la aplicación final. Además, claro está, de las condiciones de nuestro proceso, como la elección correcta de la posición y dimensionado de la entrada o entradas de inyección, temperatura del proceso así como una adecuada refrigeración, etc.

materia prima,

debemos tener en cuenta las diferencias entre los termoplásticos semicristalinos y los amorfos.

Behaviour of Semi-crystalline and amorphous polymer, before transformation, injection process and cooling

Los semicristalinos,

como normal general todas las moléculas tienen una cierta regularidad· estructural  y pueden cristalizar bajo determinadas condiciones, cuentan una contracción mayor que los amorfos. Algunos ejemplos son la PA6, PA66 o POM. Si además estos materiales están reforzados con fibra de vidrio,  su comportamiento anisotropo provoca una diferencia entre la contracción lineal y perpendicular al flujo de inyección. Por lo tanto, podemos tener problemas de planitud,que en muchos casos es una característica clave en las piezas de plástico, y esto es un factor muy importante a tener en cuenta para una contracción adecuada en la concepción del molde. A continuación en la foto de abajo se puede observar varios ejemplos de piezas inyectadas con Poliamida con diferentes porcentajes de fibra de vidrio para el sector automoción, donde la planitud era una parte importante en su homologación dada la aplicación final.

ZATEC-Plastic Parts of PA with glass fiber

Los amorfos,

tienen una agrupación de macromoléculas lineales o ramificadas sin que exista un orden de la disposición de las cadenas, o bien por estructuras fuertemente reticuladas que suelen poseer una disposición irregular. Similar a un plato de espagueti. Como no tienen que volver a un estado ordenado en su enfriamiento una vez son procesados, son mas estables dimensionalmente y tienen una contracción menor que los semicristalinos. Un ejemplo típico de un material amorfo, es el Policarbonato (PC).

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