Analysis and modeling of simulated residual stress of mold injected plastic parts by using robust correlations

Abstract

ABSTRACT The injection molding process is the most widely used processing technique for polymers. The analysis of residual stresses generated during this process is crucial for the part quality assessment. The present study evaluates the residual stresses in a tensile strength specimen using the simulation software Moldex3D for two polymers, polypropylene and polycarbonate. The residual stresses obtained under a simulated design of experiment were modeled using a robust multivariable regression technique. The results shown that residual stresses could be successfully modeled with a quadratic polynomial fit. For both materials, the lowest level of residual stresses was found at the highest mold temperature and the lowest melting temperature.RESUMEN La inyección de termoplásticos es uno de los procesos mas ampliamente usados para fabricar piezas plásticas. La evaluación de los esfuerzos residuales generados durante el proceso de inyección es de gran importancia para la calidad y desempeño del producto. El presente estudio evalúa los esfuerzos residuales en una muestra de ensayos de tensión inyectada, empleando el software de simulación Moldex 3D, para dos tipos de polímeros, polipropileno y policarbonato. Los esfuerzos residuales obtenidos por simulación a partir de un diseño de experimentos fueron modelados posteriormente mediante una técnica de regresión multivariable robusta. Los resultados mostraron que los esfuerzos residuales pueden ser adecuadamente modelados con un ajuste polinomial cuadrático. Para ambos materiales evaluados, los niveles más bajos de esfuerzos residuales se encontraron a la temperatura de molde más alta y a la temperatura de inyección más baja.