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FIGURA 5. Surgem tensões residuais variáveis e a parte deforma-se como camadas de diferentes congelados - em volume específico interagem entre si
Stress residual induzido por processo vs. Na cavidade
Os dados de esforço residual induzidos pelo processo são muito mais úteis do que os dados de esforço residual na cavidade para simulação de moldagem. A seguir estão as definições dos dois termos, juntamente com um exemplo que ilustra a diferença entre eles.
Stress residual induzido por processo
Após a ejeção da peça, as restrições da cavidade do molde são liberadas e a peça está livre para encolher e deformar. Depois de se assentar num estado de equilíbrio, o stress restante dentro da peça é chamado de stress residual induzido por processos, ou simplesmente, stress residual. O estresse residual induzido pelo processo pode ser induzido por fluxo ou induzido por calor, sendo este último o componente dominante.
Esforço residual na cavidade
Enquanto a peça ainda está restrita na cavidade do molde, o estresse interno que se acumula durante a solidificação é referido como estresse residual na cavidade. Este stress residual na cavidade é a força que impulsiona o encolhimento e a deformação da parte de pós-ejeção.
Exemplo
A distribuição de encolhimento descrita no Warpage devido à retração diferencial leva a um perfil de estresse residual induzido por calor para uma peça ejetada, como mostrado na figura inferior esquerda abaixo. O perfil de tensão na figura superior esquerda é o esforço residual na cavidade, no qual a peça moldada permanece limitada dentro do molde antes da ejeção. Uma vez que a parte é ejetada e a força restrita do molde é liberada, a parte encolhe e urdidura para liberar o estresse residual embutido
(geralmente, tensão de tração, como mostrado) e alcançar um estado de equilíbrio. O estado de equilíbrio significa que não existe força externa que exerça a parte e que as tensões de tracção e compressão sobre a secção transversal da peça devem equilibrar-se entre si. Os valores no lado direito correspondem ao caso com um arrefecimento não uniforme ao longo da espessura da peça e, consequentemente, causando uma distribuição assimétrica do esforço residual.
FIGURA 6. Perfil de esforço residual na cavidade (superior) vs. Perfil de esforço residual induzido por processo e forma da peça após a ejeção (inferior).
Redução do stress residual induzido por calor
Condições que levam a uma embalagem suficiente e a temperaturas mais uniformes da parede do molde reduzirão os esforços residuais provocados pela temperatura. Estas incluem:
- pressão e duração de embalagem adequadas
- arrefecimento uniforme de todas as superfícies da peça
- espessura uniforme da parede-secção
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