Tabela orientacyjnego skurczu wtryskowego tworzyw
Skurcz formowy opisuje zmniejszenie wymiarów tworzywa od wymiaru gniazda formy do wymiaru gotowej wypraski po ochłodzeniu i ustalonym czasie kondycjonowania. W praktyce jest jednym z kluczowych parametrów przy wymiarowaniu gniazda, ale nie powinien być traktowany jak stała przypisana na zawsze do skrótu PP, PE czy POM.
Największe różnice widać między tworzywami amorficznymi a półkrystalicznymi. Materiały amorficzne, takie jak ABS, PC czy PS, zwykle mają mniejszy i węższy zakres skurczu. W PP, PE, POM i poliamidach udział fazy krystalicznej zwiększa skurcz i wrażliwość na historię cieplną procesu. Dlatego ogólne wartości najlepiej wykorzystać do porównania materiałów, wstępnej kalkulacji oraz oceny, czy przyjęty wynik ma właściwy rząd wielkości.
| Tworzywo | Pełna nazwa / grupa | Struktura | Orientacyjny skurcz [%] | Skurcz [mm/m] | Uwagi praktyczne |
|---|---|---|---|---|---|
| PP | polipropylen | półkrystaliczne | 1,0–2,5 | 10–25 | Szeroki wpływ grubości, temperatury formy i docisku. |
| PE | polietylen | półkrystaliczne | 1,5–4,0 | 15–40 | Bardzo szeroki zakres; odmiana i krystaliczność mają duże znaczenie. |
| PA66 | poliamid 66, niewypełniony | półkrystaliczne | 0,7–1,8 | 7–18 | Po kondycjonowaniu wilgocią wymiar może zmieniać się dalej. |
| POM | polioksymetylen / acetal | półkrystaliczne | 1,8–2,5 | 18–25 | Wysoki skurcz; istotny wpływ docisku, grubości i temperatury formy. |
| ABS | akrylonitryl-butadien-styren | amorficzne | 0,4–0,9 | 4–9 | Zwykle mniejszy skurcz niż w PP, PE czy POM. |
| PC | poliwęglan | amorficzne | 0,5–0,7 | 5–7 | Stosunkowo wąski zakres dla typowych niewypełnionych odmian. |
| PS | polistyren | amorficzne | 0,4–0,7 | 4–7 | Niski skurcz formowy w porównaniu z tworzywami półkrystalicznymi. |
| PPO | modyfikowany polifenylenoeter | amorficzne | 0,5–0,8 | 5–8 | Do projektu używaj danych konkretnej mieszanki handlowej. |
| PMMA | polimetakrylan metylu / plexi | amorficzne | ok. 0,2–0,5 | ok. 2–5 | Wartość orientacyjna; dane dla konkretnego gatunku są ważniejsze niż ogólny zakres PMMA. |
Zakresy PP, PE, PA66, POM, ABS, PC, PS i PPO odpowiadają porównawczym danym LyondellBasell. Producent wyraźnie zaznacza, że dane z prostych próbek laboratoryjnych służą przede wszystkim do porównania materiałów, a nie do bezpośredniego końcowego wymiarowania narzędzia.
Dlaczego PP, PE i POM kurczą się mocniej niż ABS lub PC?
Różnica wynika w dużej mierze ze struktury tworzywa. W polimerach półkrystalicznych podczas chłodzenia tworzą się uporządkowane obszary krystaliczne. Ich powstawanie wiąże się ze zmianą objętości, dlatego końcowy skurcz jest zwykle większy i bardziej zależny od temperatury, szybkości chłodzenia, grubości ścianki i warunków docisku. Ten sam materiał może więc zachować się inaczej w cienkiej i grubej części detalu.
Tworzywa amorficzne nie przechodzą takiej samej przemiany krystalizacyjnej. ABS, PC, PS czy PMMA zwykle wykazują mniejszy skurcz liniowy i węższy zakres. Nie oznacza to jednak, że można używać jednej wartości bez sprawdzenia gatunku. Mieszanki, dodatki, pigmenty, modyfikatory udarności czy włókna potrafią zmieniać wynik, a geometria i sposób wypełniania formy dodatkowo wpływają na rozkład naprężeń.
Przy porównywaniu materiałów warto więc patrzeć na tabelę jak na mapę ryzyka wymiarowego. PP i POM zwykle wymagają większego naddatku na skurcz niż ABS lub PC, ale dokładna wartość dla konkretnej części powinna wynikać z danych producenta i doświadczenia z procesem.
Skurcz wzdłuż i w poprzek przepływu oraz wpływ włókna szklanego
Jedna z najważniejszych pułapek pojawia się przy tworzywach wzmacnianych. Włókna ustawiają się zgodnie z lokalnym przepływem stopionego materiału, dlatego właściwości i skurcz mogą stać się wyraźnie kierunkowe. W takiej sytuacji jedna uśredniona liczba procentowa może prowadzić do błędnego wymiarowania i przewidywania paczenia.
Dobrym przykładem jest PA6-GF35 BASF Ultramid B3WG7: karta produktu podaje skurcz około 0,25% równolegle do przepływu i 0,75% w kierunku normalnym. Dla innego gatunku PA6-GF30 BASF podaje około 0,30% równolegle i 0,75% normalnie. Tak duża różnica pokazuje, że dla tworzywa z włóknem trzeba znać położenie wymiaru względem kierunku przepływu, a nie tylko skrót materiału.
| Przykład materiału | Skurcz równoległy | Skurcz normalny | Wniosek |
|---|---|---|---|
| PA6-GF35 – BASF Ultramid B3WG7 | 0,25% | 0,75% | Skurcz poprzeczny jest około 3× większy niż wzdłuż przepływu. |
| PA6-GF30 – BASF Ultramid B3WG6 | 0,30% | 0,75% | Wzmocnienie ogranicza skurcz, ale silnie zwiększa anizotropię. |
Dla detali o wysokich wymaganiach wymiarowych warto analizować nie tylko średni skurcz, lecz także orientację włókien, lokalny przepływ i różnice chłodzenia. To właśnie te czynniki są częstą przyczyną paczenia mimo poprawnego „średniego” naddatku skurczowego.
Ciekawostka
Zakres 1,0–2,5% dla PP oznacza od 10 do 25 mm różnicy na jednym metrze wymiaru gniazda. To pokazuje, dlaczego ogólna tabela może być świetna do porównań, ale zdecydowanie za mało dokładna do końcowego wykonania precyzyjnego narzędzia.
Jak używać tabeli skurczu przy projektowaniu formy?
Na etapie koncepcji można wykorzystać zakres z tabeli do szybkiego oszacowania naddatku i porównania wariantów materiałowych. Jeśli detal ma 100 mm, a materiał ma orientacyjny skurcz około 0,5%, gniazdo będzie tylko nieznacznie większe. Przy materiale o skurczu około 2% różnica przekroczy 2 mm, a przy dużych wymiarach całkowity naddatek może szybko osiągnąć kilka lub kilkanaście milimetrów.
Przy przejściu do projektu wykonawczego trzeba jednak zejść z poziomu rodziny materiału do konkretnego granulatu. Należy sprawdzić metodę pomiaru, kierunek skurczu, grubość próbki, temperaturę formy i stopu oraz informacje o warunkach docisku. Jeżeli producent podaje różne wartości równolegle i poprzecznie do przepływu, należy przypisać je do właściwych wymiarów detalu.
Do samego przeliczenia wymiaru skorzystaj z kalkulatora skurczu wtryskowego. Tabela odpowiada na pytanie „jakiego rzędu skurczu spodziewać się dla materiału?”, a kalkulator odpowiada „jaki wymiar gniazda wynika z konkretnego procentu?”.
Wskazówka od KalkulatorXXL
Jeśli znasz już konkretny granulat, przestań używać ogólnego zakresu z tabeli i przejdź na dane z aktualnej karty materiałowej. Dla materiałów wzmacnianych zapisuj osobno skurcz równoległy i poprzeczny do przepływu. To ogranicza ryzyko błędnego naddatku i późniejszych kosztownych korekt formy.
Wpływ procesu na skurcz i stabilność wymiarową wypraski
Skurcz nie kończy się na wyborze materiału. Holding pressure i czas docisku mogą częściowo kompensować ubytek objętości, dopóki przewężka pozostaje otwarta. Temperatura formy i temperatura stopu wpływają na tempo chłodzenia oraz, w tworzywach półkrystalicznych, na rozwój struktury krystalicznej. Grubość ścianki zmienia historię cieplną i czas, przez który środek przekroju pozostaje gorący.
Równie istotna jest geometria bramki i rozkład ciśnienia. Obszary daleko od punktu wtrysku mogą być słabiej dopakowane niż rejony przy bramce, przez co lokalny skurcz może się różnić nawet w jednej wyprasce. Przy dużych powierzchniach lub zmiennej grubości może to prowadzić do paczenia, mimo że średni wymiar po ochłodzeniu wygląda poprawnie.
W produkcji seryjnej warto ustalić jednolity sposób pomiaru: temperaturę części, czas od wyjęcia z formy oraz warunki kondycjonowania. Szczególnie poliamidy mogą zmieniać wymiary po pochłonięciu wilgoci, dlatego porównywanie wyników „od razu po wyrzucie” z wynikami po kilku dniach może prowadzić do błędnych wniosków.
Dla ucznia i studenta – jak czytać procent skurczu?
Procent skurczu jest wielkością bezwymiarową opisującą zmianę liniową. W prostym modelu 1% oznacza około 10 mm zmiany na metr wymiaru formy, 2% około 20 mm/m, a 0,5% około 5 mm/m. To wygodny sposób szybkiego sprawdzania, czy wynik obliczeń jest realistyczny.
W zadaniach szkolnych trzeba jednak zwrócić uwagę, jak zdefiniowano skurcz. W naszym kalkulatorze przyjmujemy skurcz odnoszony do wymiaru formy: wymiar detalu = wymiar gniazda × (1 − s). Dlatego przy obliczaniu formy z docelowego wymiaru detalu dzielimy przez (1 − s), zamiast po prostu dodawać procent do gotowego wymiaru.
ABS: 0,6% to 6 mm/m skurczu liniowego.
PP: 1,8% to 18 mm/m – około trzy razy więcej niż 0,6%.
PA6-GF może mieć różny skurcz wzdłuż i w poprzek przepływu.
Powiązane narzędzia i materiały w pakiecie Tworzywa sztuczne
Przelicz wymiar formy
Wpisz docelowy wymiar detalu i skurcz albo sprawdź przewidywany wymiar wypraski z istniejącego gniazda.
Projektuj detal do odformowania
Po skurczu kolejnym ważnym elementem DFM jest prawidłowy kąt pochylenia powierzchni.
Sprawdź chłodzenie
Grubość ścianki i warunki cieplne wpływają na czas chłodzenia i pośrednio na stabilność wymiarową.
Ścieżka nauki
Jeśli budujesz wiedzę od podstaw, przejdź przez materiał, projekt detalu, formę, maszynę i proces w jednej kolejności.
Źródła i zakres tablicy
Zakresy ogólne służą do porównań i wstępnych obliczeń. LyondellBasell podaje porównawcze zakresy dla PP, PE, PA66, acetalu, ABS, PC, PS i PPO oraz wyjaśnia wpływ krystaliczności i parametrów procesu. BASF publikuje osobne wartości równoległe i normalne dla konkretnych gatunków PA6 wzmacnianych włóknem. Röhm wskazuje, że skurcz PMMA podczas przetwarzania zależy m.in. od temperatury stopu i formy, docisku, czasu docisku oraz prędkości wtrysku.
LyondellBasell – Mold Shrinkage
BASF – Ultramid B3WG7, PA6-GF35
BASF – Ultramid B3WG6, PA6-GF30
Powiązane narzędzia i dalszy krok
Przejdź do obliczenia lub materiału, który naturalnie uzupełnia ten etap pracy. Akademia porządkuje całą ścieżkę, a kategoria zawiera pełny zestaw stron pakietu.
FAQ – skurcz wtryskowy tworzyw sztucznych
Ostatnia aktualizacja: 23.08.2026