열가소성 수지 재료의 그레이드를 선택할 때 고려하는 중요한 재료 특성이 설명되어 있습니다.
재료의 결정화도에 따라 공정 온도 조건의 고분자 상태가 식별되며 그 범위가 비결정성에서 결정성 상태가 될 수 있습니다. 비결정성 고분자는 성층 현상이 없으며 대기 조건에서 이 상태를 유지합니다. 결정성 고분자는 플라스틱 분자가 잘 정돈되어 배열되기 때문에 분자가 서로 가까이 결합될 수 있습니다.
결정화도는 온도 및 시간과 함수 관계에 있습니다. 냉각률이 빠를수록 결정 함량 레벨이 낮아지며 반대로 느리면 높아집니다. 사출 성형 제품의 경우, 두꺼운 리전이 얇은 리전보다 느리게 냉각되므로 결정 함량과 체적 수축이 더 많습니다.
금형 온도는 고분자와 접촉되는 금형 표면의 온도입니다. 금형 온도는 플라스틱의 냉각률에 영향을 미치며 특정 재료의 취출 온도보다 높을 수 없습니다.
용융된 플라스틱의 온도가 용융 온도입니다. 용융 온도가 증가하면 재료의 점도가 감소합니다. 또한, 재료가 뜨거울수록 고화 레이어 두께가 줄어듭니다. 고화 레이어 두께가 줄어들면 유동 수축이 덜해져 전단 응력이 감소합니다. 이에 따라 유동 동안 재료의 방향 일치성이 떨어집니다.
재료의 비열(Cp)은 단위 질량의 재료 온도를 1°C 올리는 데 필요한 열의 양입니다. 본질적으로 비열은 열 입력을 실제 온도 증가로 변환하는 재료의 능력이며 대기압과 재료의 최대 공정 온도에 이르는 온도 범위에서 측정합니다.
재료의 열전도 계수 ( k )는 전도를 통한 열전달률/단위 길이/°C입니다. 열전도 계수는 재료의 탈열률입니다. 이 탈열률은 해당 압력과 온도 범위 조건에서 측정합니다. 측정 단위는 W/m-C, watts/meter Celsius입니다.
재료의 점도는 가압 조건의 유동 능력을 측정하는 기준입니다. 고분자 점도는 온도와 전단율에 따라 다릅니다. 일반적으로, 고분자의 온도와 전단율이 증가하면 점도가 감소하며 이는 가압 조건의 유동 능력이 더 좋아진다는 것을 나타냅니다. 유동의 원활함을 비교할 수 있도록 재료 데이터베이스의 유변학적 속성 탭에 재료의 점도 지수가 제공되어 있습니다. 점도 지수는 1000 1/s의 전단율을 전제로 하며 괄호 안에 지정된 온도 조건의 점도를 나타냅니다.
충전 또는 충전+보압 해석 동안 재료의 압축성을 고려하기 위해 Autodesk는 pvT 모델을 제공합니다. pvT 모델은 다른 여러 재료에 다른 여러 계수를 사용하는 수학 모델로 압력 대 체적 대 온도 곡선을 제공합니다.
pvT 데이터에 근거한 해석이 더 정확하지만 모델 각 지점의 온도 및 압력마다 반복되어 계산에 치중됩니다. 하지만 두께가 갑작스럽게 많이 변하는 복잡한 모델에는 제격입니다.
플라스틱이 냉각되면 체적 수축으로 인해 치수가 크게 변합니다. 수축에 영향을 미치는 주된 요소로 냉각 방향성, 결정화도 및 열 집중이 있습니다.
컴포지트 재료에는 사출 성형을 위해 고분자에 첨가하는 충전제가 들어 있습니다. 충전제는 고분자의 강도를 증가시키며 좋은 품질의 제품 생산에 도움이 됩니다. 시판되는 대부분의 컴포지트에는 중량 기준으로 10 ~ 50%의 섬유가 들어 있습니다. 이는 기계 및 유체 역학적으로 섬유의 상호작용이 가해지는 농축된 현탁액인 것으로 간주됩니다. 사출 성형된 컴포지트의 경우, 섬유의 배향 분포가 레이어 특성을 보이며 충전 속도, 성형 조건 및 재료 거동에 의한 영향을 받습니다.
다른 재료는 다른 환경 영향을 가질 수 있습니다. 재료가 속한 고분자 수지는 초기 성형성 및 재료의 재활용 가능성 정보를 제공합니다. 선택한 재료의 수지 식별 코드는 고분자 수지를 식별하는 데 도움이 되기 위해 제공됩니다.
사출 성형 공정의 에너지 소비를 최소화하면 비용과 환경적 측면에서 이점이 있습니다. 제품 지오메트리 및 두께에 대한 예상 사출압 및 냉각 시간에 기초하여 에너지 사용량 표시기가 열가소성 수지 재료 데이터베이스의 각 재료에 대해 개발되었습니다. 이것은 주어진 재료로부터 제품을 생산하는 데 필요한 상대적 에너지 요구를 표시합니다.
수지 식별 코드 및 에너지 사용량 표시기 모두 열가소성 수지 재료 데이터베이스에 저장되어 있습니다.