Reologia jest nauką, zajmującą się deformacją plastyczną ciał w wyniku działania zewnętrznych sił. Przy analizie ciała głównie skupia się na ruchu cząstek względem siebie, pomijając całościowy ruch ciała.
Dla przemysłu przetwórczego ważne są procesy reologiczne odbywające się podczas gdy ciało jest w stanie ciekłym bądź uplastycznionym.
Podstawą odkształcenia są:
- zniekształcenie plastyczne - po zadziałaniu określonej siły nie powraca do pierwotnej postaci, temperatura będąca miarą dyspersji energii zmienia się.
- zniekształcenie sprężyste - po zadziałaniu określonej siły powraca do pierwotnego położenia.
- przepływ - jest to regularna zmiana kształtu przy oddziaływaniu małych sił.
Zniekształcenie postaciowe jest to modyfikacja postaci ciała bez naruszenia objętości (możliwość teoretyczna)
Przetwórstwo daje nam za przykład ścinanie proste mogące być rozważane we wszystkich z trzech opisanych wyżej odkształceń.
dh, dl, dA, dF - niewielkie wymiary
dA - powierzchnia obciążenia
dh - wysokość
dl - przesunięcie wzdłuż linii prostej
dF - siła
Oddziaływania sprężyste występują w miejscach, w których naprężenie ściągające jest współmierne z różnicą przesunięcia i współczynnik proporcjonalności między tymi wielkościami to moduł Kirchhoffa (współczynnik sprężystości postaciowej)
Przy badaniu uwarunkowań procesu przepływu tworzyw używane jest określenie naprężenie ścinające.
Proces ścinania podczas przepływu
P1 płyta przykładana z góry
P2 płyta przykładana z dołu
F jest siłą przykładaną do PA
Między dwoma płytami jest warstwa, która uplastycznia tworzywo.
Podczas działania siły F na P1 materiał porusza się z prędkością określoną jako dVx i dzięki temu przesunięciu oraz procesowi tarcia rozmieszczenie prędkości cząstek w materiale, który uprzednio został uplastyczniony odpowiada przyłożonej do płyty sile P1, natomiast prędkość przy płycie P2 ulega zmniejszeniu się, przy minimum V=0.
Uwaga:
Omówiony wyżej model nasuwa konkretne wnioski, których uwzględnienie jest konieczne podczas projekcji układów uplastycznionych. W owym układzie istnieje możliwość, że rozmieszczenie prędkości cząsteczek będzie nierównomierne co przyczyni się do różnego czasu ich obecności w tym układzie. Może to być powodem tego, że część cząsteczek będzie znajdować się zbyt długo w układzie i ulegną one rozpadowi, co spowoduje przepalenie materiału.
[s.-1]
różnica poprzeczna szybkości = szybkości ścinania
Miejscami, w których tworzywo może najszybciej ulec przepaleniu są różnego rodzaju zgrubienia, zwężenia oraz miejsca, w których zmienia się przepływ tworzywa.
