Литье и изготовление изделий из пластмасс

Начало развития механики разрушения при литье было положено Гриффитом в его теории прочности. Эта теория дала объяснение расхождению теоретической и экспериментальной прочности. В основе этой литья под давлением теории лежит представление о том, что строение любого тела далеко от идеальности, в нем имеются различные дефекты. Дефектами могут быть любые нарушения в кристал­лической решетке , микротрещины, инородные вклю­чения, флуктуации плотности и др. Эти дефектные места могут иметь пониженную прочность. В результате при нагружении тела в местах дефектов могут образоваться микротрещины. На­грузка, приходящаяся на площадь трещины, согласно законам механики, концентрируется в вершинах трещины. В результате в вершинах трещины возникают перенапряжения, которые во много раз превосходят среднее значение напряжения, дейст­вующее в сечении образца. Если перенапряжение у вершины наибольшей трещины достигает значения теоретической проч­ности, то по Гриффиту происходит катастрофическое (со скоро­стью, близкой к скорости звука) разрастание трещины, и обра­зец разделяется на части. Приложенное в этот момент к изделию из пластмассы среднее напряжение называют критическим напряжением, или максимальной технической прочностью материала. При перена­пряжениях в вершинах трещины, меньших теоретической проч­ности, по представлениям Гриффита, трещина не растет, мате­риал не разрушается, и тело может оставаться целым сколь угодно долго.

Значительное ослабляющее действие микротрещин было многократно подтверждено экспериментально. Так, при разрыве образцов каменной соли при одновременном растворении по­верхностного слоя с микротрещинами при изготовление прессформ, разрушающее напряже­ние при разрыве повышалось с 40 до 1500 МПа. Другой пример, это многократное снижение прочности полимерных образцов (полиметилметакрилата, полистирола) в результате образования на их поверхности трещин (“серебра”) при предварительной протирке ее некоторыми органическими жидкостями.

Эта теория объяснила большую разницу в теоретической и экспериментальной прочности. Расчеты Гриффита показали, что перенапряжения в вершинах трещины в десятки и даже тысячи раз больше среднего напряжения в образце. Именно во столько раз экспериментальная прочность выше теоретической. После­дователями Гриффита были выведены математические выраже­ния, связывающие размеры и расположение трещины с прочно­стью твердого тела, которые нашли применение в практических расчетах различных конструкций.

Формы для литья плассмасы, делают так