PLASTECH 2003

PLASTECH 2003

dr inż. Mariusz Ambroziak

Wadim Plast

ISO 9001 :
200

Stopy miedzi stosowane w budowie

form wtryskowych

Dlaczego wykorzystuje się brązy w
budowie form wtryskowych ?

Analizy

teoretyczne

i

doświadczenia

produkcyjne potwierdzają, że

materiały o

wysokiej przewodności cieplnej

w budowie

form wtryskowych korzystnie wpływają na
zwiększenie efektywności i równomierności
chłodzenia, co powoduje:

• skrócenie czasu cyklu wtrysku poprzez

skrócenie czasu chłodzenia wypraski,

• zredukowanie zapadnięć powierzchni oraz
wypaczeń i zwichrowań wypraski poprzez

zwiększenie

równomierności

rozkładu

temperatury na powierzchni formującej.

Przykłady zastosowania brązów w budowie
form wtryskowych

- wkładki formujące, trudnodostępne
miejsca formujące np. smukłe rdzenie,
wypychacze tulejowe itp..

Porównanie właściwości stali narzędziowej i brązów

Brązy – kilkukrotnie wyższa przewodność cieplna od stali

narzędziowej przy porównywalnych właściwościach

mechanicznych

2. Czas pozostałych faz wtrysku t

N

- zależy od rodzaju systemu zamykania formy wtryskarki,
konstrukcji formy , masy wtryskarki itp.; 1-6 s dla nowoczesnych
wtryskarek i wyprasek o małej masie; 6-10 s dla nieco starszych
wtryskarek i wyprasek o większej masie

N

K

t

t

t





3. Czas cyklu

























W

E

W

M

ef

k

T

T

T

T

a

s

t

2

.

2

2

8

ln





1. Czas chłodzenia dla wypraski w postaci

płytki t

K

s – grubość ścianki wypraski [m],
a - efektywny współczynnik dyfuzji cieplnej [m

2

/s],

T

M

– temperatura wtrysku [K],

T

E

– temperatura usunięcia wypraski [K],

T

W

– średnia temperatura powierzchni formującej

[K].

Dział Analiz Technicznych w Wadim Plast – uproszczona
analiza chłodzenia

4. Czas cyklu, który szczegółowo uwzględnia

warunki chłodzenia formy t

spr





TM

W

q

spr

T

T

s

h

D

B

C

C

t





































2

1









0

t

t

spr



5. Warunek odpowiednio szybkiego

chłodzenia wypraski w formie

wtryskowej

D

B

C

powierzchnia formująca

(T

W

, )

kanały chłodzące (D, B, C)

medium chłodzące

(T

TM

, )

wypraska (s, , h)

6. Nierównomierność rozkładu temperatury na

powierzchni formującej j [%]















































C

B

C

B

D

j

ln

8

,

2

22

,

0

4

,

2





T

min

T

max

B

C

j

D

tworzywa amorficzne: j =
5-10%

tworzywa krystaliczne: j =
2,5-5 %

Program komputerowy

,,Chłodzenie form wtryskowych”

pozwala szacować rozmieszczenie
kanałów chłodzących w formie w
zależności od zakładanej
efektywności chłodzenia (czasu
cyklu) i zakładanych
nierównomierności temperatury na
powierzchni formującej

Stowarzyszenie

Hipermoulding

Znaczące skrócenie czasu cyklu

wtrysku poprzez zastosowanie

specjalnej konstrukcji form i

specjalnego projektowania procesu

wtrysku

Dlaczego powstał program

Hipermoulding ?

6 %

0 %

- 4
%

lata

Daleki
Wschó
d

Unia
Europejs
ka

Obroty [%] w ostatnich latach

obserwowane

w przemyśle wtryskowym i wytwarzania

form

Członkowie programu

Hipermoulding

Politechnika
Wrocławska

Instytut
Pera

Instytut Technologii
Przemysłowych

Cele programu Hipermoulding

- obniżenie czasu cyklu o co najmniej 35 %

- obniżenie zużycia energii do chłodzenia
formy o co najmniej 30 %

- zwiększenie trwałości formy o co
najmniej 50 %

obniżenie kosztów wyprodukowania

wypraski o co najmniej 20 %

wykorzystanie i promowanie technik
Rapid Tooling (SLM, SLS) do budowy form
(powierzchni formujących i kanałów
chłodzących)

Realizacja programu Hipermoulding poprzez:

Szybszy i bardziej równomierny odbiór ciepła z
powierzchni wypraski (

brak wypaczeń wypraski

) i

mniejsze zużycie energii na chłodzenie formy (

układy

chłodzenia o mniejszej mocy

)

metody ubytkowe

metody przyrostowe

wykorzystanie i promowanie

programów do symulacji procesu
wtrysku (MES) – np.

Cadmould firmy

Simcon

dobór miejsca wtrysku, dobór
rodzaju materiału, dobór parametrów
wtrysku (ciśnienia, siły zwarcia),
analiza linii łączenia, pułapek
powietrznych, deformacji wypraski
itp.

Realizacja programu Hipermoulding poprzez:

uplastycznianie
i docisk

chłodzeni
e

otwarci
e
formy

zamknięcie
formy

wyrzucenie
wypraski

HIPERMOULDIN
G

Fazy procesu wtrysku w których powstają
defekty wyprasek (braki produkcyjne)

Efekty programu Hipermoulding

PODSUMOWANIE

• Wykorzystanie i promowanie programów
do symulacji procesu wtrysku - Cadmould
firmy Simcon

• Stosowanie brązów do budowy form
wtryskowych pozwala na (skrócenie czasu
chłodzenia wypraski, zwiększenie
równomierności rozkładu temperatury na
powierzchni formującej).

Efektywne chłodzenie formy wtryskowej poprzez:

• Wykorzystanie technik Rapid Tooling (SLM,
SLS) do budowy form (powierzchni
formujących i kanałów chłodzących)

• Wykorzystanie programu komputerowego
,,Chłodzenie form wtryskowych”

Dziękuję za

uwagę