Тема: материалы на основе полипропилена с низким коэффициентом линейного термического расширения (усадки)

Наше предприятие занимается производством автомобильных зеркальных элементов и рамок к ним.
Краткое описание технологического процесса:
рамка льётся из морозостойкого полипропилена ПП22007-Э10, сразу же после литья в отлитую рамку литейщик вставляет зеркальный элемент (на горячую).
(также в приложении чертёж и модель на одну из рамок). В конструкции рамки ободок прикрывающий кромку зеркального элемента с поднутрением. Из-за этого мы и вставляем стекло на горячую.
Всё бы хорошо, но как показала статистика эксплуатации и испытаний наших рамок в сборе с зеркальным элементом при низких температурах порядка -40 С происходит растрескивание зеркального элемента. Т.е. материал рамки (наш полипропилен) даёт большую температурную усадку из-за которой ободок рамки давит на кромку зеркала и оно разрушается. В конечном итоге получается что зеркало при высоких температурах болтается внутри рамки, а при низких пластмасса давит с неимоверной силой на стекло. Материал должен обладать эластичностью иначе будет не возможен съём с пресс-формы (оформляющая вставка с поднутрением).

Посоветуйте нам материал чтоб он обладал как можно меньшей термической усадкой.

Re: материалы на основе полипропилена с низким коэффициентом линейного термического расширения (усадки)

Добрый день, Антон!

     При литье линейная усадка начинается обычно после извлечения отливки из формы (хотя бывают и исключения). Для многих типов размеров линейная усадка в форме физически не может происходить, т.к. мешают пуансоны, знаки и др. Можно выделить два основных этапа изменения линейных размеров после излечения детали. Первый этап - почти мгновенное изменение размеров, его называют эластическим восстановлением. Второй этап - сравнительно медленное изменение размеров, которые обычно занимает 8-24 часа. Для термопластичных эластомеров второй этап может удлиняться до 48 часов. Ваш материал содержит 10% каучука и по механическим свойствам приближается к термопластичным эластомерам (к ТЭПам относят смеси ПП, содержащие более 20% каучука).
     Если Вы ограничиваете усадку, вставляя стекло, Вы тем самым повышаете напряженное состояние детали. При охлаждении происходит дополнительное уменьшение размеров, связанное с термическим сжатием, а кроме того, повышается хрупкость материала.
     Можно предложить следующие пути решения проблемы:
     1) Использование материала с меньшей усадкой. Можно посмотреть композиции ПП с минеральным наполнителем (есть много вариантов на рынке, например, ТПО на основе блок-сополимера полипропилена, наполненные тальком. При добавлении неорганического наполнителя уменьшается и коэффициент термического расширения, но могут возникнуть проблемы внешнего вида (недостаточный блеск и др.).
     2) Использование материала с большей эластичностью (т.е. с бОльшим относительным удлинением) при низких температурах, например, блок-сополимер полипропилена с 15% и более каучука.
     По другим материалам, не на основе ПП, можно подумать.