WTRYSKIWANIE
1
Jeśli tylko nie jesteś Amiszem, z pewnoscią stykasz
się z ogromną ilością elementów wykonywanych
przez wtryskiwanie.
2
Wtryskiwanie polega na cyklicznym
uplastycznianiu, a następnie stapianiu
tworzywa w układzie uplastyczniającym i
wyciskaniu do zamkniętego gniazda
formującego, zestaleniu lub utwardzeniu
tworzywa, a następnie wyjęciu przedmiotu,
zwanego w tym przypadku wypraską
wtryskową, z gniazda.
Proces wtryskiwania odbywa się na
wtryskarkach, w których narzędziem jest
forma wtryskowa mająca gniazdo formujące.
W zależności od budowy układu
uplastyczniającego, wtryskarki mogą być
tłokowe (wtryskiwanie tłokowe), stosowane
obecnie tylko w niektórych przypadkach, oraz
ślimakowe (wtryskiwanie ślimakowe) -
powszechnie stosowane.
3
Pierwszą wtryskarkę tłokową
opatentowali bracia J.W. i J.S. Hyatt
w Stanach Zjednoczonych w 1872 r.,
a wtryskarkę ślimakową we
współczesnym zrozumieniu
opatentował H. Beck w Niemczech 
RFN w 1955 r. W Polsce istotny
wkład w upowszechnienie i rozwój
wtryskiwania wniósł A. Smorawiński.
Odkryłem również pierwszy syntetyczny
materiał, celuloid, który był z
ródłem postępu
przemysłu tworzyw sztucznych, w tym
techniki wtryskiwania
John Hyatt
4
William H. Willert skonstruował w
1951 roku pierwszą wtryskarkę
slimakową.
Od 1980 roku postęp w technologii
wtryskiwania związany jest głównie
z komputeryzacją procesu.
William Willert
5
Zadania
o�Wytwarzanie produktów o wysokiej
jakości pod względem właściwości
użytkowych i właściwości materiału
oraz estetyki
o�Maksymalizacja zysków przez
skrócenie czasów cyklu
o�Osiągnięcie odpowiedniej relacji
pomiędzy jakością i ceną.
6
Korzyści
o� Produkcja części o małej tolerancji wymiaru
o� Kompleksowa geometria
o� Rożnorodna tekstura powierzchni
o� Proces o wysokiej powtarzalności
o� Niskie koszty przy dużej produkcji
o� Proces zautomatyzowany, niskie koszty
pracy
o� Możliwość składania części
7
Wady
o�Wysokie koszty początkowe 
wtryskarka, forma, urządzenia
pomocnicze
o�Proces ekonomiczny tylko przy dużej
produkcji
o�Duża ilość odpadów
o�Duża konkurencja
8
Schemat
FORMA
PROJEKT
WYPOSAŻENIE MATERIAA

9
WYPOSAŻENIE
" WTRYSKARKA
Wyposażenie dodatkowe :
" Suszarnia
" Urządzenia schładzające
" Urządzenia grzewcze
" Granulatory
" Miksery/Blendery
" Roboty
" System zmiany formy
10
Wtryskarka
Podstawowe zespoły:
" Injection system  zespół wtrysku
" Mold system  zespół formy
" Clamping system  zespół zamykania
" Controls  urządzenia kontrolne
11
Schemat procesu
12
* Source: http://www.idsa-mp.org/proc/plastic/injection/injection_process.htm
FORMA WTRYSKOWA
Forma wtryskowa klasyczna do tworzyw termoplastycznych: 1  trzpień
wypychający, 2  płyta mocująca podzespołu ruchomego, 3  płyta i wypychacze
układu uwalniania i wypychania wypraski, 4  stempel, 5  kanały chłodzące, 6 
matryca, 7  wypraska, 8  tuleja wtryskowa, 9  wlewek, 10  płyta podzespołu
nieruchomego, 11  słup prowadzący, 12  dopływ i odpływ wody chłodzącej
13
Istota układu przepływowego formy:
a) przekrój przez kanały przepływowe,
b) wygląd przedmiotu po wypchnięciu z formy
14
Parametry procesu
Okno procesowe
Temp.
Degradacja termiczna
przetrysk
Szybkość
wtrysku
stop
15
Pressure
Miejsca wtrysku
Odkształcenia, jakich
doznaje tworzywo, są
skurcz
wynikiem zarówno
Większy w kierunku wtrysku
2.0
60��
1.96
ścinania, jak i
60.32��
rozciągania w kierunku
obwodowym.
1.976
2.0
Przed skurczem Po skurczu
zapowietrzenie
Gate
Centralnie: przepływ radialny  zniekształcenia Krawędziowo: bez wad kształtu, zapowietrzenia
16
Diagonalnie: przepływ radialny - skrzywienia Krańcowe: przepływ liniowy  minimum wad
Cykl procesu
wtryskiwania
a)zamykanie formy wtryskowej poprzez ruch zespołu (1)
formy zamocowanego do ruchomego stołu (2) wtryskarki w
kierunku zespołu (3) formy zamocowanego do
nieruchomego stołu (4), przy czym ruchomy stół jest
przesuwany po prowadnicach (5) przez układ hydrauliczny,
mechaniczny lub hydrauliczno-mechaniczny (6, 7) 
zamykanie,
b) dosuwanie układu uplastyczniającego do formy wtryskowej,
tak aby dysza wtryskowa (8) zetknęła się z tuleją wtryskową
(9) formy, następnie dosuwanie za pomocą układu
hydraulicznego (10) ślimaka (11) bądz
tłoka wtryskowego
powodujące wyciśnięcie ciekłego tworzywa przez dyszę do
gniazda (12) formy i jego wypełnienie - wtrysk,
17
Cykl procesu
wtryskiwania
c) uzupełnienie tworzywa w gniez
dzie formy, poprzez nieduże
dosunięcie ślimaka lub tłoka wtryskowego w celu wyrównania
zmniejszania się objętości tworzywa w wyniku skurczu
pierwotnego zestalania lub utwardzania  docisk,
d) odsuwanie ślimaka bądz
tłoka wtryskowego i odsuwanie
układu uplastyczniającego; we wtryskarkach ślimakowych
ślimak wprawiany zostaje w ruch obrotowy przez silnik (13),
co powoduje pobieranie tworzywa, najczęściej w postaci
granulek, z zasobnika (14) i przeprowadzenie go przez układ
uplastyczniający przy zmianie jego stanu; ciśnienie w układzie
przesuwa ślimak w kierunku zasobnika w położenie, które
jest nastawiane (15) w zależności od ilości tworzywa
potrzebnego do jednego wtrysku i w którym ustaje ruch
obrotowy, natomiast we wtryskarkach tłokowych tłok
wtryskowy przesuwa się w kierunku zasobnika, co powoduje
zasypanie do cylindra następnej, odmierzonej ilości tworzywa
 uplastycznianie
18
Cykl procesu
wtryskiwania
e) zmniejszanie się siły zamykającej formę wtryskową,
otwieranie formy i wypychanie wypraski wtryskowej z gniazda
 otwieranie,
f) zabiegi przy otwartej formie, np. zakładanie rdzeni,
zaprasek, powlekanie powierzchni gniazda środkiem
przeciwprzyczepnym, czyszczenie formy  przerwa;
faza ta może występować w każdym cyklu bądz
okresowo, co
pewną liczbę cykli.
19
Schemat procesu
wtryskiwania:
a) przed rozpoczęciem
cyklu wtryskiwania,
b) podczas wypełniania
gniazda formy wtryskowej,
c) po całkowitym
wypełnieniu gniazda
20
Poglądowe przedstawienie cyklu wtryskiwania
a) Zamykanie
b) Wtrysk
c) Docisk
d) Uplastycznianie
e) Otwieranie
f) przerwa
Czas cyklu procesu wtryskiwania zależy przede wszystkim od
wydajności układu uplastyczniającego wtryskarki,
konstrukcji i rozmiarów wypraski oraz rodzaju tworzywa i
wynosi na ogół od kilku sekund do kilku minut
21
. Zależność drogi ślimaka i stołu wtryskarki od czasu w cyklu procesu
wtryskiwania: oznaczenia od Ta, do Tf odpowiadają czasom poszczególnych
faz cyklu, Tw  czas cyklu
22
Czas Tw cyklu procesu wtryskiwania i czasy jego faz na
przykładzie wtryskiwania pojemnika z PS o masie 16,3 g z
wydajnością 10 sztuk na minutę (cykl bez fazy przerwy)
23
Typy wtryskarek
1. Pojedyncze, liniowe poziome i pionowe
24
Typy wtryskarek
2. Pojedyncza, kątowa
25
Typy wtryskarek
3. Pojedyncza, liniowo-kątowa
26
Typy wtryskarek
4. Zespolone, z układami uplastyczniającymi nieruchomymi
27
Typy wtryskarek
4. Zespolone, z ruchomymi
układami narzędziowymi
- z obrotowym stołem (h)
- z poziomą osią obrotu
układów narzędziowych 
rewolwerowe (i)
- z pionową osią obrotu
układów narzędziowych 
karuzelowe (j)
28
Typy wtryskarek
4. Zespolone, z ruchomymi
układami uplastyczniającymi
29
Ciśnienie panujące na czole ślimaka lub
tłoka wtryskowego pw nazywa się ciśnieniem
zewnętrznym wtryskiwania lub krótko
ciśnieniem wtryskiwania.
Określa się je znając średnicę ślimaka lub
tłoka wtryskowego D, średnicę zewnętrzną
Wartość spadku ciśnienia
tłoka hydraulicznego w układzie dosuwania i
spowodowana tarciem DpF wynosi
odsuwania ślimaka lub tłoka wtryskowego d,
w przeciętnie występujących
ciśnienie w układzie hydraulicznym, zwane
warunkach wtryskiwania około 5
krótko ciśnieniem hydraulicznym ph, oraz
MPa , natomiast wartość pw jest
siłę tarcia F podczas dosuwania ślimaka
zazwyczaj rzędu 60 -200 MPa, ale
może być niższa, np. dla PE-LD
wynosi 20 + 50 MPa, lub wyższa
np. dla PE-UHMW 290 MPa
30
Ciśnienie panujące w gniez
dzie formy pg nazywane również ciśnieniem
wewnętrznym, jest wytworzone na skutek ciśnienia wtryskiwania pw
zmniejszonego o spadek ciśnienia w cylindrze Dpc w dyszy wtryskowej Dpd i w
kanałach wtryskowych formy Dpk
pg = pw - Dpc - Dpd - Dpk
Wartość ciśnienia
wymaganego do wypełnienia
gniazda formującego zależy
przede wszystkim od
temperatury tworzywa
wtryskiwanego. Zależy
również istotnie od natężenia
przepływu tworzywa; z
Zależność ciśnienia wymaganego do wypełnienia
powiększaniem się natężenia
gniazda formującego od objętościowego natężenia
przepływu W stopionego tworzywa w dwu
przepływu ciśnienie rośnie.
różnych temperaturach
31
Przed rozpoczęciem dosuwania ślimaka lub tłoka wtryskowego na
ich czole istnieje stosunkowo nieduże ciśnienie, zwane ciśnieniem
dozowania, wytworzone m.in. dzięki ruchowi obrotowemu
ślimaka  punkt (1'). Podczas dosuwania ciśnienie szybko
wzrasta na czole ślimaka lub tłoka i  z przesunięciem o czas
przepływu tworzywa na drodze od czoła do gniazda punkt (l1" )
 w gniez
dzie, osiągając wartość największą punkty
(2') i (2")  po zakończeniu wypełniania gniazda.
Ciśnienie hydrauliczne nastawione na stopień I początkowo rośnie
bardzo szybko, ale w obrębie punktów (2')
i (2") zostaje przełączone na niższe, stopnia II, utrzymujące się
przez cały czas fazy docisku. Odpowiadające temu ciśnienie
wtryskiwania nazywa się ciśnieniem docisku;utrzymuje się ono
prawie stałe, pomimo niedużego dosunięcia ślimaka lub tłoka
punkt (3'). W tym czasie ciśnienie w gniez
dzie nieco spada 
punkt (3"). Podczas odsuwania ślimaka lub tłoka ciśnienie
wtryskiwania spada nagle, a ciśnienie w gniez
dzie spada szybko,
gdyż obok skurczu pierwotnego zestalania bądz
utwardzania
następuje nieznaczny ruch powrotny jeszcze nie zestalonego bądz

utwardzonego tworzywa. W punkcie (4) zachodzi na skutek
ochładzania zestalenie lub na skutek polimeryzacji utwardzenie
tworzywa w miejscu najwęższym kanałów formy 
odpowiadające temu ciśnienie w gniez
dzie spada dalej , lecz już
łagodniej . W punkcie (5) wypraska wtryskowa jest na tyle
Przebieg ciśnienia hydraulicznego ph
zestalona lub utwardzona, że może być wypchnięta z gniazda.
ciśnienia wtryskiwania pw i ciśnienia
Następuje to przy pewnym ciśnieniu, nazywanym ciśnieniem
szczątkowym, którego wartość ma bezpośredni wpływ na rodzaj i
w gniez
dzie pg w zależności od czasu
wartość naprężeń własnych w wyprasce, jak również na różnego
rodzaju błędy i anomalie wyprasek.
a - dosuwanie ślimaka,
32
b - odsuwanie ślimaka
Istotne znaczenie w procesie wtryskiwania na moment
przełączenia ciśnienia hydraulicznego ze stopnia I na
stopień II, czyli moment przejścia ciśnienia wtryskiwania w
ciśnienie docisku. Najczęściej stosowane jest przełączenie
w zależności od drogi; gdy ślimak lub tłok dochodzą do
określonego punktu swej drogi, przełącznik daje impuls do
przełączenia. W celu zapewnienia całkowitego wypełnienia
gniazda, przełączenia dokonuje się na ogół dopiero po
osiągnięciu punktu wypełnienia.
Krzywa 1 odpowiada procesowi, w którym przełączenie
ciśnienia hydraulicznego nastąpiło przed wytworzeniem się
wysokiego ciśnienia stopnia I i wypełnienie gniazda odbyło
się pod wpływem ciśnienia stopnia II. Krzywa 5 odpowiada
z kolei procesowi, w którym wcale nie wystąpiło
przełączenie, a wiec procesowi wtryskiwania bez fazy
Ustalenie prawidłowego punktu przejścia ciśnienia
docisku.
wtryskiwania w ciśnienie docisku na podstawie
ciśnienia w gniez
dzie przy przełączaniu ciśnienia
W przypadku wtryskiwania niektórych wyprasek, zwykle o
hydraulicznego w zależności od drogi ślimaka:
mniejszych wymaganiach co do jakości, często proces
tworzywo  PP (J-400), forma dwugniazdowa z
prowadzi się bez fazy docisku.
gniazdami w kształcie prostopadłościanów o
wymiarach 110 x 50 x 4 mm, wtryskarka 
Punkt przełączenia powinien być tak ustalony, aby otrzymać
Formoplast 498/165
krzywe w przedzialemiedzy krzywą 4 i krzywą 5.
33
Ważną wielkością charakteryzującą proces wtryskiwania jest
wydajność uplastyczniania, którą definiuje się jako największe
masowe natężenie przepływu G tworzywa przez specjalną dyszę,
znajdującą się na końcu układu uplastyczniającego, w otwartą
przestrzeń, przy optymalnej prędkości obrotowej ślimaka.
Innymi istotnymi wielkościami charakteryzującymi proces
wtryskiwania są objętość i masa wtrysku.
34
Wtryskiwanie dokładnościowe
Wtryskiwanie, w którego rezultacie otrzymuje się wypraski wtryskowe o ściśle
ustalonych cechach jakościowych, np. tolerancjach wymiaru, kształtu i położenia,
nazywa się umownie wtryskiwaniem dokładnościowym.
Aby je prowadzić efektywnie, należy przede wszystkim znać zależności między
warunkami wtryskiwania oraz wpływ warunków wtryskiwania na właściwości i
strukturę wyprasek. Charakteryzuje się ono zawężonymi lub bardzo wąskimi
zakresami parametrów wtryskiwania, kontrolą (często szczegółową) cech
jakościowych wyprasek oraz średnimi lub dużymi kosztami.
Wtryskiwanie dokładnościowe jest często prowadzone z odgazowaniem tworzywa
przetwarzanego.
35
Wtryskiwanie tworzyw utwardzalnych
W czasie nagrzewania tworzyw utwardzalnych zachodzą dwa
przeciwdziałające sobie zjawiska: uplastycznienie i następnie
stapianie prowadzące do zmniejszenia lepkości oraz polimeryzacja
kondensacyjna lub addycyjna, której skutkiem jest utwardzenie
tworzywa
Tworzywa utwardzalne mają dobrą wtryskiwalność tylko w
określonym krótkim czasie. Czas ten zazwyczaj wynosi od kilkunastu
do kilkudziesięciu i więcej sekund oraz zależy od rodzaju tworzywa i
temperatury; jest krótki np. dla tworzyw epoksydowych i długi dla
tworzyw fenolowych oraz skraca się ze wzrostem temperatury.
36
Zależność lepkości od czasu nagrzewania
tworzyw utwardzalnych:
1  tworzywo o dużej szybkości
utwardzania,
2  tworzywo o mniejszej szybkości
utwardzania,
T1  czas dobrej wtryskiwalności
tworzywa 1,
T2  czas dobrej wtryskiwalności
tworzywa 2,
hg  lepkość graniczna, po której
przekroczeniu tworzywo nie może już być
wtryskiwane
37
Charakterystyczny rozkład temperatury
cylindra i znajdującego się w nim tworzywa
utwardzalnego
38
Wtryskiwanie elastomerów utwardzalnych
Spośród elastomerów utwardzalnych największe znaczenie
ma guma, która zalicza się do tworzyw utwardzalnych.
Tworzywem wejściowym do wtryskiwania wyprasek z
gumy jest niewulkanizowana mieszanka gumowa.
Jej nagrzewanie do temperatury 120 - 180�C powoduje
proces wulkanizowania
39
Wtryskiwanie elastomerów utwardzalnych
Po wprowadzeniu mieszanki do układu uplastyczniającego
następuje w ciągu kilku sekund podwyższenie jej
temperatury do temperatury uplastyczniania (odcinek 1-2).
W czasie uplastyczniania następuje ruch zwrotny i obrotowy
ślimaka z jednoczesnym gromadzeniem tworzywa w stałej
temperaturze przed czołem ślimaka (odcinek 2-3). W fazie
wtrysku tworzywo zaczyna się bardzo szybko nagrzewać
wskutek tarcia podczas przepływu przez dyszę, tulejkę,
kanały i przewężki (odcinek 3 4). Szacuje się, że przyrosty
temperatury tworzywa w czasie przepływu przez dyszę
wynoszą od 10 do 35�C głównie w zależności od rodzaju
kauczuku w mieszance . Czas wypełniania gniazda powinien
Poglądowa zależność temperatury t
pozwolić na osiągnięcie granicy rozpoczęcia procesu
mieszanki gumowej przechodzącej w
wulkanizowania (obszaru b). Ponieważ tworzywo styka się z
wypraskę gumową od czasu T:
gorącymi ścianami gniazda, jego temperatura nadal wzrasta:
linie przerywane oznaczają linie
szybciej na powierzchni wypraski (odcinek 4-5) i wolniej we
identycznego stanu fizycznego
wnętrzu (odcinek 4-6). Tak więc najważniejsze procesy
tworzywa;
zachodzą w formie. Przyjmuje się, że wpływające do gniazda
tworzywo powinno mieć temperaturę niższą o 10-50�C od
a  obszar przed
temperatury wulkanizowania.
wulkanizowaniem, b  obszar
wulkanizowania, c  obszar
stałego stopnia zwulkanizowania,
d obszar destrukcji tworzywa
40
Wtryskiwanie wieloskładnikowe
Wtryskiwanie wieloskładnikowe definiuje się jako wtryskiwanie pozwalające na
otrzymanie wypraski litej, składającej się z co najmniej dwu odrębnych części,
integralnie związanych, różniących się kolorem lub rodzajem, właściwościami oraz
strukturą tworzywa, w jednym gniez
dzie formującym.
Wtryskiwanie to można podzielić na:
- otwarte, gdy części wyprasek łączą się ze sobą tak, że każda z nich jest widoczna;
ponieważ z zasady wypraski te tworzą te same tworzywa, lecz o różnych kolorach,
nosi ono również nazwę umowną wtryskiwania wielokolorowego,
- zamknięte, jeżeli części wyprasek łączą się ze sobą tak, że widoczna jest tylko
jedna z nich, zamykająca inne wewnątrz siebie; nazywa się ona również umownie
wtryskiwaniem wielotworzywowym.
41
Wtryskiwanie wieloskładnikowe
Wtryskiwanie otwarte -
wielokolorowe
Istota wtryskiwania
wielokolorowego polega na tym,
że bezpośrednio do formy lub form
wtryskowych mocowanych do
płyty obrotowej bądz
przesuwanej,
z oddzielnych układów
uplastyczniających, wtryskuje się
sekwencyjnie tworzywa --z
Możliwości wzajemnego usytuowania układów
każdego układu w innym kolorze.
uplastyczniających i formy wtryskowej
dwugniazdowej we wtryskiwaniu dwukolorowym:
a) równoległe, b) prostopadłe, c) równoległe
niesymetryczne, d) równoległo-prostopadłe
(mieszane); 1  układy uplastyczniające, 2  forma
42
Wtryskiwanie wieloskładnikowe
Wtryskiwanie wielokolorowe stosuje się do otrzymywania
takich przedmiotów, jak np. klawisze do maszyn do pisania i
komputerów, klosze świateł samochodowych, filiżanki.
Wtryskiwanie wielokolorowe ma również wady, do których
głównie zalicza się duże koszty zakupu wtryskarek i znaczne
ich rozmiary, skomplikowaną konstrukcję form i duże koszty
ich wykonania oraz długie czasy cyklu procesu wtryskiwania.
Wtryskiwanie to jest więc ekonomicznie opłacalne przy
dostatecznie dużej liczbie wyprasek.
43
Wtryskiwanie wielotworzywowe
Wtryskiwanie trójkolorowe do formy dwugniazdowej może
przebiegać następująco (rys. 3.76):
w fazie pierwszej procesu za pomocą dwóch układów
uplastyczniających (1) i (2) wtryskiwane są do gniazda górnego
tworzywa dwu kolorów, np. czerwonego I pomarańczowego. W
tym czasie układ uplastyczniający (3) jest jeszcze wyłączony z
cyklu.
W fazie drugiej następuje otwarcie formy (5) i obrót płyty (7) z
formami o p rad: gniazdo górne wypełnione tworzywem o dwu
kolorach zajmuje położenie gniazda dolnego i odwrotnie. W tym
czasie trzeci układ uplastyczniający jest włączany
do cyklu.
W trzeciej fazie, po zamknięciu formy, następuje jednocześnie
wtryskiwanie z układu uplastyczniającego (3) tworzywa koloru
trzeciego, np. białego, do gniazda dolnego i wtryskiwanie z
układów uplastyczniających (1) i (2) tworzywa do gniazda
górnego.
W ostatniej, czwartej fazie zachodzi otwarcie formy (5),
uwolnienie iwypchnięcie wypraski trójkolorowej (6) z gniazda
dolnego za pomocą wypychacza(4), obrót formy i jej zamknięcie.
Następnie powtarzają się cyklicznie tylko fazy: trzecia i czwarta.
Schemat wtryskiwania trójkolorowego
44
do formy wtryskowej dwugniazdowej:
Schemat wtryskiwania
trójtworzywowego do formy
wtryskowej jednogniazdowej
W fazie pierwszej procesu , po zamknięciu formy, następuje wtrysk tworzywa A. Dysza wtryskowa
jest tak ustawiona, że tworzywo może przepływać tylko przez kanał środkowy.
W drugiej fazie odbywa się zablokowanie kanału tworzywa A przez cofnięcie części środkowej
dyszy i jednoczesne odblokowanie kanału tworzywa B oraz wtrysk tego tworzywa.
W fazie trzeciej zewnętrzna część dyszy przesuwa się do tyłu, blokując kanał tworzywa B i
otwierając kanał tworzywa C do wtrysku.
W fazie czwartej następuje otwarcie kanału środkowego poprzez ruch do przodu części
zewnętrznej i wewnętrznej dyszy oraz dotryśnięcie tworzywa A.
W ostatniej, piątej fazie zamykają się wszystkie trzy kanały, zachodzi otwarcie formy, uwalnianie i
wypchnięcie wypraski.
Następnie wszystkie fazy powtarzają się cyklicznie.
45
Wtryskiwanie porujące
Wtryskiwanie porujące zapoczątkowano
w Union Carbide Corporation (USA) w
1966 r. Polegało ono na wprowadzeniu
pod ciśnieniem, w połowie długości
układu uplastyczniającego, gazu, który
rozpuszczał się w stopionym tworzywie
termoplastycznym, i następnie
wtryśnięciu tworzywa do gniazda
formującego.
Wtryskiwania porujące z
doprowadzeniem gazu do
Modyfikacją tego jest wprowadzenie
gniazda formującego:
gazu do szczelnego gniazda i następnie
wtryskiwanie. Napotykające sprężony
1  układ uplastyczniający,
gaz tworzywo rozpuszcza go, a nadmiar
2  rozdzielacz,
gazu cofa się do cylindra bocznego, w
którym po odcięciu zaworem
3  forma hermetyczna,
rozdzielacza jest akumulowany do
4  cylinder akumulacyjny
kolejnego cyklu wtryskiwania.
46
Wtryskiwanie porujące
Największe znaczenie ma jednak Wtryskiwanie porujące, w
którym jako materiał wejściowy stosuje się tworzywo z
poroforem wprowadzonym do niego w procesie wytwarzania.
Dzieli się je na niskociśnieniowe i wysokociśnieniowe.
47
Wtryskiwanie porujące niskociśnieniowe
Wtryskiwanie porujące niskociśnieniowe polega na tym, że objętość
wtryskiwanego do gniazda formującego tworzywa, z rozpuszczonym w nim
gazem pochodzącym z rozkładu poroforu, jest mniejsza od objętości gniazda.
W warunkach niskiego ciśnienia panującego w gniez
dzie, gaz wydziela się do
roztworu pod ciśnieniem 1-8 MPa i formuje w masie tworzywa drobne
pęcherzyki, które powodują wzrost objętości i całkowite wypełnienie gniazda
tworzywem.
Stopień porowatości reguluje się ilością tworzywa wprowadzonego do gniazda;
największa możliwość zwiększenia objętości zwykle nie przekracza 50 % .
W rezultacie otrzymuje się wypraski o powierzchni nieco chropowatej. W
niektórych przypadkach może to być korzystne, np. do imitacji powierzchni
drewna, jednak w większości zastosowań jest niepożądane. Jedną z istotnych
zalet tego wtryskiwania jest prawie zupełny brak anomalii przetwórczych
wyprasek w kształcie zapadnięć powierzchni.
Do podstawowych cech charakterystycznych tego wtryskiwania należą: duża
szybkość wtrysku i małe ciśnienie wtryskiwania.
48
Wtryskiwanie porujące niskociśnieniowe
Wypraska porowata ma litą cienką warstwę
zewnętrzną, naskórek o różnej grubości i
rdzeń porowaty o zwiększającym się
stopniu porowatości w miarę oddalania się
od powierzchni zewnętrznej
Charakterystyczny rozkład
gęstości w ściance wypraski
porowatej:
1 naskórek, 2  rdzeń,
g  grubość ścianki,
gn  grubość naskórka
49
Wtryskiwanie parujące
wysokociśnieniowe
Wtryskiwanie to może być przeprowadzone
w ten sposób, że po całkowitym
wypełnieniu gniazda formującego
tworzywem i wytworzeniu się
ochłodzonego naskórka, forma ulega
częściowemu otwarciu. Gazy, zawarte w
stopionym tworzywie, wewnątrz wypraski
gwałtownie rozszerzają się, powodując
powstawanie struktury porowatej. Stopień
porowatości można regulować przez wybór
momentu i długości drogi otwarcia formy.
50
Schemat wtryskiwania porującego
wysokociśnieniowego według
firmy ICI:
a) wtryskiwanie naskórka,
b) wtryskiwanie rdzenia,
c) dotryśnięcie tworzywa
naskórka,
d) porowanie rdzenia
Początkowo wtryskuje się tworzywo bez poroforu, wypełniając gniazdo tylko
częściowo, a następnie z drugiego układu uplastyczniającego wtryskuje się
tworzywo z poroforem.
W celu umożliwienia powstania struktury porowatej, po całkowitym
wypełnieniu gniazda następuje częściowe otwarcie formy
51
Wtryskiwanie wysokotemperaturowe (wtryskiwanie
niskociśnieniowe, odlewanie wtryskowe)
Położenie ślimaka względem dyszy wtryskowej w procesie wtryskiwania
wysokotemperaturowego: a) w czasie wypełniania gniazda formy, b) podczas
otwarcia formy;
1  fragment formy, 2  fragment dyszy, 3  końcówka ślimaka
Po zamknięciu formy wtryskowej, obracający się ślimak, o stożkowym i uzwojonym zakończeniu,
utrzymywany w przednim położeniu bezpośrednio przy dyszy wtryskowej, powoduje przepływ
tworzywa do gniazda formy, aż do jej wypełnienia. Pod koniec wypełniania gniazda powstaje
ciśnienie, które przezwycięża ciśnienie hydrauliczne, co powoduje pewne cofnięcie się ślimaka.
Kolejną fazą jest odsunięcie ślimaka do przodu, powodujące uzupełnienie ubytku objętości
tworzywa powstałego wskutek skurczu wtryskowego. W skrajnym przednim położeniu ślimaka na
tworzywo jest wywierane ciśnienie docisku, podobnie jak podczas wtryskiwania
konwencjonalnego, lecz o większej wartości (w czasie wtryskiwania konwencjonalego ciśnienie
52
docisku jest mniejsze od ciśnienia wtryskiwania)
Wtryskiwanie wysokotemperaturowe (wtryskiwanie
niskociśnieniowe, odlewanie wtryskowe)
Przed wypełnieniem gniazda tworzywo przetwarzane nagrzewa się przez krótki
okres czasu do wysokiej temperatury, w celu znacznego chwilowego
zmniejszenia lepkości i umożliwienia przepływu przez dyszę i kanały
przepływowe w formie oraz wypełnienia gniazda bez większych oporów.
Powoduje to również, że wypraski charakteryzują się dużą wytrzymałością i
znacznym połyskiem.
Należy stosować stosunkowo duże przekroje poprzeczne kanałów, co, w
połączeniu z wysoką temperaturą tworzywa, zwiększa wydajność procesu .
Przewężki, jeżeli są, powinny być duże, gdyż w przeciwnym przypadku
występują trudności w wypełnianiu gniazda i uzupełnianiu ubytków objętości
tworzywa.
Wtryskiwanie wysokotemperaturowe znajduje zastosowanie do wytwarzania
przedmiotów grubościennych (grubość ścianek może dochodzić do 30 mm i
więcej) o dużych wymaganiach co do wymiarów, kształtu i położenia. W
przypadkach porównywalnych czas cyklu procesu wtryskiwania
wysokotemperaturowego jest jednak dłuższy, zazwyczaj o kilkanaście procent, od
czasu wtryskiwania konwencjonalnego.
53
Tworzywa sztuczne stosowane w przetwórstwie
wtryskowym
Wtryskarki umożliwiają produkowanie z tworzyw
sztucznych wyrobów o wyjątkowo szerokim zakresie
zastosowań.
Można na nich przetwarzać wszystkie termoplasty, które
mają wystarczająco szeroki zakres plastyczności pomiędzy
temperaturą topnienia (zakresem temperatur topnienia) a
początkiem ich rozkładu.
Również większość tworzyw termoutwardzalnych i
elastomerów może być pobierana przez ślimak,
uplastyczniana i przetwarzana na wtryskarce.
Tworzywa kleiste (np. poliestry wzmocnione długimi
włóknami szklanymi) albo w postaci taśm lub pasm (np.
guma) można przetwarzać w agregatach tłokowych lub
ślimakowych.
54