Kalkulator: Rozszerzalność termiczna
Wyznacz zmianę wymiarów dowolnego elementu (detalu, formy, wkładki) pod wpływem zmiany temperatury. Kalkulator oblicza wydłużenie liniowe na podstawie wymiaru początkowego, zmiany temperatury i współczynnika rozszerzalności materiału.
Parametry wejściowe
Wyniki
Uzupełnij dane i kliknij Oblicz
ARGUS automatycznie uwzględnia rozszerzalność termiczną we wszystkich obliczeniach wymiarowych
Rozszerzalność termiczna wpływa na wymiary detalu, formy i maszyny — ARGUS bilansuje te zmiany automatycznie w kontekście całego procesu.
Jak obliczamy rozszerzalność termiczną?
Rozszerzalność termiczna (thermal expansion) to zmiana wymiarów ciała stałego pod wpływem zmiany temperatury. W procesie wtrysku dotyczy ona zarówno detalu (skurcz po chłodzeniu), formy (rozszerzalność przy nagrzewaniu), jak i elementów maszyny. Prawidłowe uwzględnienie rozszerzalności termicznej jest kluczowe dla precyzji wymiarowej.
Kalkulator stosuje liniowy model rozszerzalności termicznej — najprostszy i najczęściej stosowany model w praktyce inżynierskiej.
Lfinal = L₀ + ΔL
ΔL — zmiana wymiaru [mm]
L₀ — wymiar początkowy [mm]
α — współczynnik rozszerzalności [1/K]
ΔT — zmiana temperatury [°C = K]
Współczynniki rozszerzalności termicznej różnią się dramatycznie między metalami a tworzywami. Stal: 11–12×10⁻⁶/K, aluminium: 23×10⁻⁶/K, tworzywa termoplastyczne: 50–200×10⁻⁶/K. To oznacza, że tworzywa rozszerzają się 5–20× bardziej niż metale przy tej samej zmianie temperatury.
Współczynniki rozszerzalności
Aluminium — 23 × 10⁻⁶/K
PP — 100–150 × 10⁻⁶/K
ABS — 70–100 × 10⁻⁶/K
PA6 — 80–100 × 10⁻⁶/K
PC — 65–70 × 10⁻⁶/K
PA6-GF30 — 20–40 × 10⁻⁶/K (w kier. GF)
Materiały wzmacniane włóknem szklanym mają silną anizotropię rozszerzalności — w kierunku orientacji włókien współczynnik jest 3–5× niższy niż w kierunku prostopadłym. To powoduje odkształcenia (warpage) przy chłodzeniu i musi być uwzględnione w projektowaniu formy.
Zastosowania w procesie wtrysku
Najczęstsze zastosowania kalkulacji rozszerzalności: kompensacja wymiarowa formy (rdzeń/gniazdo), obliczenie luzów w mechanizmach suwakowych przy temperaturze pracy, weryfikacja pasowania wkładek formujących, analiza naprężeń termicznych w elementach formy, obliczenie skurczu detalu po chłodzeniu do temperatury otoczenia.
ARGUS uwzględnia rozszerzalność termiczną we wszystkich obliczeniach wymiarowych automatycznie
Przekonaj się — umów prezentację i zobacz pełny model wymiarowy ARGUS.