نمودار PVT
براي هر ماده، رابطه‌اي بين فشار، دما و حجم وجود دارد. براي مواد پلاستيکي اين رابطه بصورت نمودار يا فرمول توسط توليدکنندگان مواد ارائه ميشود.
در ابتدای تزريق ماده دارای دمای بالا، ليکن فشار پائين است (نقطه A ). در هنگام پر شدن فشار مذاب بتدريج بالا می رود (نقطه B ). سپس فشار نگهداری بر مذاب اعمال می شود و ماده مذاب تحت فشار شروع به سرد شدن کرده و دمای آن کاهش می يابد.(مسير Bبه c)
اهمیت نمودار PVT
فشار نگهداری تا هنگامي اعمال مي شود(و البته تا هنگامي موثر است) که دريچه قالب (gate) منجمد شود.پس از آن، اعمال فشار نگهداری، هيچ تاثيری نخواهد داشت .بنابراين ارتباط مذاب داخل حفره با محفظه مذاب سيلندر قطع ميشود. سپس ماده داخل حفره به سرد شدن ادامه داده که همراه با کاهش فشار مي‌باشد (شروع از نقطه C).
با کاهش دما ،حجم ماده بايستي كاهش پيدا کند، اما به دليل فشرده بودن ماده در داخل قالب، اين کاهش حجم با آزاد شدن فشار جبران ميشود. به عبارت ديگر، حجم کل ماده ثابت مي‌ماند (زيرا قطعه به داخل قالب چسبيده است و حجم آن کماکان برابرحجم قالب است)، ولی دما و فشار کاهش مي‌يابند ( مسير C به C´ ).پس از آزاد شدن کامل فشردگي ماده، ( نقطهC´ ) فشار ماده به فشار اتمسفر مي‌رسد. به دليل کاهش بيشتر دما حجم آن کاهش مي يابد. ( مسير C’ به D)
بنابراين کاهش اصلی حجم ماده (و به عبارت ديگر انقباض ماده )از نقطه ´C شروع ميشود،که در اينجا ماده از چسبيدن به قالب رها ميشود.
در نقطه D ، قطعه پران مي شود، ليکن کماکان به دليل بالا بودن دمای قطعه نسبت به دمای محيط، انقباض در محيط، کاهش حجم يا انقباض ادامه مي يابد ( VE ). در نتيجه مقدار انقباض برابر خواهد بود با:
در نتیجه :
- با استفاده از نمودار PVT مي توان فرآيند تزريق را توضيح داد و بخصوص مقدار انقباض واقعي را حتی الامکان دقيق تر تعيين نمود.
- تعيين مقدار انقباض در نرم افزارهاي پيشرفته تزريق پلاستيک با استفاده از اطلاعات اين نمودار انجام مي شود.
- تاثير پارامترهاي تزريق و طراحي بر مقدار انقباض براحتي توسط اين نمودار قابل توضيح مي باشد.
نحوه بدست آوردن نمودار PVT
براي بدست آوردن نمودار PVT يك ماده مي‌توان از آزمايش استفاده كرد. دستگاه مورد استفاده در اين آزمايش در شكل صفحه بعد (الف) نشان داده شده است. اطلاعات مربوط به انبساط حرارتي ماده پليمري بايد در شرايط تعادل ثبت شود. در اين دستگاه با تغيير دادن دما و فشار، حجم مخصوص از طريق محل قرارگيري پيستون محاسبه ميشود و نقاط مختلفي روي نمودار بدست مي‌آيد. جهت اندازه‌گيري درجه‌حرارت دماسنج را بايد در وسط ماده قرار داد. شكل صفحه بعد (ب) نيز به طور شماتيك تغيير حجم يك المان را در اثر تغيير فشار و دما نشان مي‌دهد. شكل صفحه بعد (ج) نيز شماتيك سه‌بعدي نمودار PVT را نشان مي‌دهد (البته این نمودار برای آب است. فقط جهت ایجاد تصوری از نمودار سه بعدی در اینجا نشان داده شده است). جهت كاهش تعداد آزمايشات لازم و در نتيجه كاهش هزينه، جهت بدست آوردن نمودار PVT مي‌توان از مدلهاي رياضي استفاده كرد. با دادن اطلاعات نقاط مشخصي روي منحني كه از طريق آزمايش بدست مي‌آيند، ضرايب ثابت مدل براي هر ماده محاسبه خواهد شد.
نمودار PVT
