Publicado

2014-09-01

Effect of the molding temperature and cooling time on the residual stresses of crystal polystyrene

Efecto de la temperatura de moldeo y tiempo de enfriamiento sobre los esfuerzos residuales del poliestireno cristal

DOI:

https://doi.org/10.15446/dyna.v81n187.40142

Palabras clave:

residual stresses, crystal polystyrene, photoelasticity, injection molding, Polariscope (en)
esfuerzos residuales, poliestireno cristal, fotoelasticidad, moldeo por inyección, polariscopio (es)

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Autores/as

  • María Teresa Acevedo-Morantes Universidad de Cartagena
  • María Brieva-Sarmiento Universidad de Cartagena
  • Alvaro Realpe-Jimenez Universidad de Cartagena

The use of crystal polystyrene for high performance components requires knowledge of the distribution of residual stresses. The aim of this research was to analyze the influence of the molding temperature and cooling time on the residual stresses present in parts of two types of crystal polystyrene PS1 and PS2, processed by injection molding.The results obtained using photoelasticity showed that at low temperatures the residual stresses increase due to the processes of formation and destruction of intermolecular forces. Internal stresses were reduced in the polymer specimens with greater thickness because the molecular relaxation of chains of polystyrene is facilitated by the space increase between the walls of the mold. It was concluded that the photoelasticity technique can be applied effectively in the measurement of residual stresses in injection molded crystal polystyrene parts.

El uso de poliestireno cristal en componentes de alto desempeño requiere el conocimiento de la distribución de tensiones residuales. El principal objetivo de esta investigación fue analizar la influencia de la temperatura de moldeo y el tiempo de enfriamiento sobre los esfuerzos residuales presentes en muestras de dos referencias de poliestireno cristal PS1 y PS2, procesadas por moldeo por inyección. Los resultados obtenidos usando la técnica de fotoelasticidad, mostraron que a bajas temperaturas los esfuerzos residuales aumentan debido a procesos de formación y destrucción de fuerzas intermoleculares. Los esfuerzos residuales se disminuyeron en las muestras de polímero con mayor espesor porque la relajación molecular de las cadenas de poliestireno es facilitada por el aumento del espacio entre las paredes del molde. Se concluyó que la técnica de fotoelasticidad puede ser aplicada efectivamente en la medición de los esfuerzos residuales en muestras de poliestireno cristal moldeado por inyección.

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