Troubleshooting of defect formation in injection-moulded thermoplastic tensile specimens by optical microscopy technique

Abstract

Voids and blisters often appear in a dumbbell-shaped test specimen for tensile properties of a thermoplastic injection molding process. In this study, Polypropylene and High Density Polyethylene selected to use to be samples for the investigation of the effect of these defects on tensile properties:   maximum load, tensile strength and elongation at break. From the results of tensile properties for both materials, it found that the maximum load and the tensile strength of tested specimens without defects are higher than specimens with defects approximately 2%. For the result of the elongation at break for both materials, it found that the sample without defects is higher than the sample with defects significantly (approximately 80%). In addition, the observation of a cross-sectional area specimen for both materials in the area of defects investigated using the optical microscope technique. It found that the defect of Polypropylene’s specimen appears to be voids, and High Density Polyethylene appears to be blisters. These are useful for the analysis of troubleshooting in these defects of the tensile specimen for both materials using the injection molding process.

บทคัดย่อ

โพรงอากาศและรอยพุพองในชิ้นทดสอบรูปดัมเบลสำหรับทดสอบความต้านแรงดึงของเทอร์โมพลาสติกที่ผ่านกระบวนการฉีดขึ้นรูปมักเกิดขึ้นบ่อยครั้ง ในการศึกษาครั้งนี้พอลิโพรพิลีนและพอลิเอทิลีนความหนาแน่นสูงถูกคัดเลือกให้เป็นตัวอย่างสำหรับใช้ในการศึกษาถึงผลกระทบของข้อบกพร่องทั้งสองประเภทดังกล่าวที่มีต่อสมบัติเชิงกลทางด้านแรงดึง: แรงดึงสูงสุด ความต้านแรงดึง และการยืดตัวเมื่อขาด ผลจากการทดสอบสมบัติเชิงกลทางด้านแรงดึงของทั้งสองวัสดุพบว่าค่าแรงดึงสูงสุดและค่าความต้านแรงดึงของชิ้นทดสอบที่ไม่มีข้อบกพร่องมีค่าสูงกว่าชิ้นทดสอบที่มีข้อบกพร่องอยู่ที่ประมาณ 2% และสำหรับค่าการยืดตัวเมื่อขาดของทั้งสองวัสดุพบว่าชิ้นทดสอบที่ไม่มีข้อบกพร่องมีค่าสูงกว่าชิ้นทดสอบที่มีข้อบกพร่องอย่างมีนัยสำคัญประมาณ 80% นอกจากนี้การสำรวจภาคตัดขวางของชิ้นทดสอบของทั้งสองวัสดุบริเวณที่มีข้อบกพร่องด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบแสง พบว่าชิ้นทดสอบความต้านแรงดึงของพอลิโพรพิลีนมีข้อบกพร่องประเภทโพรงอากาศและสำหรับชิ้นทดสอบของพอลิเอทิลีนความหนาแน่นสูงมีข้อบกพร่องประเภทรอยพุพอง จากข้อมูลเหล่านี้ได้ถูกนำไปใช้ในการวิเคราะห์หาแนวทางแก้ไขการเกิดข้อบกพร่องดังกล่าวของชิ้นทดสอบความต้านแรงดึงของทั้งสองวัสดุที่ผ่านกระบวนการฉีดขึ้นรูปนี้ได้