Caratterizzazione numerica e sperimentale dell’effetto del push-pull injection molding sulle proprietà meccaniche di un componente ottenuto in PA66 rinforzato fibra di vetro

The aim of this work is to analyze the impact of the push-pull process on the fibers orientation for a component injection molded using a PA66 50wt% reinforced with long glass fiber. Specimens oriented in three different direction (transverse, 45° and along the polymer flow) were obtained starting from rectangular plaques molded using the conventional injection molding processes. The specimens were tensile-tested to determine how the consequent process-induced anisotropy affect the mechanical performances. The obtained results were implemented in a series of numerical simulation (process and structural simulations) to predict fibers orientation and mechanical properties of the molded components. The calibrated simulations can be used as a design tool for high-performances, 3D components in polymeric material for metal replacement.

Il seguente lavoro si pone come obiettivo primario l’analisi dell’effetto del processo push-pull sull’orientazione delle fibre di rinforzo per un compound a matrice termoplastica (PA66) caricato al 50% fibra lunga di vetro. Partendo da delle placchette rettangolari ottenute mediante il processo ad iniezione convenzionale sono stati ricavati dei provini paralleli, perpendicolari e inclinati di 45° rispetto direzione del fronte di flusso. I provini sono stati successivamente testati a trazione al fine di valutare come l’anisotropia indotta dal processo possa influenzare le proprietà meccaniche. I risultati ottenuti sono serviti per calibrare una serie di simulazioni numeriche in grado di prevedere la resistenza meccanica dei componenti stampati, tenendo in considerazione la tipologia di processo utilizzato e l’anisotropia indotta da quest’ultimo. La simulazione calibrata potrà essere estesa a geometrie più complesse in un’ottica di progettazione di componenti in compound termoplastico per il metal replacement.