הבנת האופן שבו קצב ההסרה משפיע על התנהגות ההיתוך פולימרי חיוני לתהליכי ייצור כגון Extrusion ו-Shoping עובש. Shear rate, אשר מודדת כמה מהר שכבות של חומר להחליק זה את זה, משפיע באופן משמעותי על זרימת, קוצר רוח, ונכסים הסופיים של מוצרי פולימרים.

מה זה Shear Rate?

שיעור Shear מוגדר כקצב שבו שכבות סמוכים של נוזל נע יחסית זה לזה, בדרך כלל בא לידי ביטוי בשניות הדדיות (scioFLT:0-1FLT:1) במהלך עיבוד, פולימרים חווים שיעורי Shear שונים בהתאם הציוד והתנאים המשמשים.

השפעתה של Shear Rate על Polymer Melt Properties

ככל שקצב הרה גדל, ההיקף של התכת פולימר לעתים קרובות יורד, תופעה המכונה Shear רזה.הפחתה זו במהירויות מאפשר זרימה קלה יותר דרך מת ותבניות, שיפור יעילות התהליך.עם זאת, רעש מוגזם יכול לגרום לפירוק שרשרת פולימרים, המשפיע על המאפיינים המכניים של המוצר הסופי.

Shear Thinning

רוב ההיתוך פולימר מציג הרזה, שבו צמיגות טיפות כאשר שיעור הרהר עולה.התנהגות זו מועילה במהלך עיבוד כי זה מפחית את האנרגיה הנדרשת כדי להעביר את ההיתוך ומאפשר עיצוב חלקה יותר.ההיקף של Shear דקינג תלוי במשקל מולקולרי של פולימר ואת המבנה.

שרשרת של אלור ואוריינטציה

בקצב גבוה יותר, רשתות פולימר נוטות להתאים לאורך כיוון זרימת הזרם.ההיערכות זו יכולה לשפר את העוצמה והבהירות המכנית של המוצר הסופי, אך עלולה גם להוביל לנכסים אנזוטרופיים אם לא נשלט כראוי.

השלכות מעשיות בעיבוד

מהנדסים חייבים לבחור בזהירות את שערי הרהר כדי לאזן את יכולת התהליך ואת איכות החומרית.לדוגמה, במהלך החדירה, קצב הרהר האופטימלי מבטיח זרימה חלקה ללא דהר את הפולימרים.

מסקנה

קצב ההאר ממלא תפקיד מכריע בקביעת התנהגות זרימה ונכסים הסופיים של התכות פולימרים במהלך עיבוד. הבנה ושליטה בקצב הרדאר יכולים להוביל לשיפור איכות המוצר, יעילות מוגברת, ועלויות ייצור מופחתות.