Zbigniew Szymaniak

WTRYSKARKA – maszyna

technologiczna

WTRYSKARKA to:

Definicja wtryskarki – norma DIN 24450:

►

maszyna umożliwiająca wytwarzanie w sposób

cykliczny wyrobów kształtowych z tworzyw

wielkocząsteczkowych

gdzie

► kształtowanie zachodzi pod wysokim ciśnieniem

► dawka uplastycznionego tworzywa wtryskiwana jest

przez układ wlewowy do gniazda formy

a

► podstawowymi zespołami wtryskarki są: zespół

wtryskiwania (agregat wtryskowy) i zespół zamykania

(układ narzędzia).

HISTORIA WTRYSKAREK

1872 –

powstaje pierwowzór wtryskarki J.W.Hyatt

(USA)

nazwana „pakowarką” (

rozwiązanie problemu uplastyczniania

nitrocelulozy i kamfory – Celliloid i uformowanie z niej wyrobu),

1905 –

opatentowanie ślimaka (Vorraber -

bez

praktycznego

zastosowania

),

1921

– powstanie maszyny oficjalnie nazwanej

wtryskarką

H. Bucholz (

wtryskarka tłokowa o działaniu podobnym do znanej

wówczas

prasy śrubowej, napędzana ręcznie

),

1926 –

wtryskarki (liniowe poziome, tłokowe)

produkowane seryjnie Eckert&Ziegler (

formy zamykane

ręcznie za pomocą dźwigni

kolanowej, agregat wtryskowy napędzany pneumatycznie

),

1956 –

powstanie wtryskarki ślimakowej H.

Beck (Ankerwerk).

HISTORIA WTRYSKAREK

Wtryskarka pionowa

z 1921r.

Pierwsza wtryskarka produkowana seryjnie

(ECKERT & ZIEGLER)

z 1926r.

Wtryskiwanie.

Wtryskiwanie jest podstawowym procesem wytwarzania z

tworzyw sztucznych gotowych wyrobów o masie od 0,01 g do
70 kg; od części dla mikroniki do pojemników transportowych i
kabin telefonicznych.

Został zastosowany po raz pierwszy na początku XX wieku, lecz

rzeczywisty rozwój tej technologii rozpoczął się z chwilą
wprowadzenia do produkcji przemysłowej wtryskarek
ślimakowych (ok. 1960 r.)

Wtryskiwanie jest procesem cyklicznym przeznaczonym głównie

do przetwórstwa tworzyw termoplastycznych, lecz stosowanym
również do przetwarzania tworzyw termo- i
chemoutwardzalnych.

Jest to złożony proces technologiczny, ze względu na specyficzne

właściwości tworzyw sztucznych, w odróżnieniu od pozornie
pokrewnego procesu odlewania ciśnieniowego metali nie jest
procesem mechanicznym, lecz mechaniczno-fizycznym.

W procesie wtryskiwania uzyskuje się wypraskę charakteryzującą

się nie tylko określonym kształtem, lecz także specyficzną
strukturą, wynikającą ze sposobu płynięcia w formie oraz
przebiegu jego krzepnięcia.

Rys. Zespoły funkcjonalne wtryskarki

WTRYSKARKA DO MIKROWYPRASEK

WTRYSKARKA DO MIKROWYPRASEK

Mikrokółko zębate: ciężar

detalu 0,0008 g, materiał

POM.

Wtryskiwanie

elementów

karoserii

samochodowych

siła zwarcia: 8800ton
max. masa wtryskiwania:
50kg

WTRYSKARKA

Pojemnik na odpady

Pojemnik na owoce
(ładowność do 500kg)

FORMA WTRYSKOWA - produkcja

Wtryskiwanie – cykl wtryskiwania.

Cykl pracy składa się z czynności (operacji), których kolejność

jest określana przez system sterowania wtryskarki i
realizowana przez zespół napędu. Kolejność czynności
poszczególnych elementów zespołu uplastyczniania i
wtryskiwania oraz ruch formy wyjaśnia poniższy cyklogram.

Do podstawowych zalet procesu wtryskiwania należą:

• Wytwarzanie nawet najbardziej skomplikowanych wyrobów w jednym

procesie technologicznym,

• Mały bądź żadem udział obróbek wykańczających,
• Wysoka jakość i powtarzalność własności,
• Możliwość pełnego zautomatyzowania, komputerowego sterowania i

kontroli procesu,

• W porównaniu z obróbką metali, znaczne zmniejszenie liczby operacji

technologicznych, mniejsze zużycie energii bezpośredniej i wody,
niewielka pracochłonność, niska emisja związków szkodliwych do
otoczenia.

Wadami tej technologii są:

• Wysoki koszt maszyn i niejednokrotnie dorównujący mu koszt

oprzyrządowania (form), powodujący wydłużenie czasu amortyzacji i
wysokie koszty uruchomienia,

• Konieczność wysokich kwalifikacji pracowników nadzoru technicznego,
• Konieczność zachowania wąskich tolerancji parametrów przetwórstwa,
• Długi czas przygotowania produkcji ze względu na pracochłonność

wykonawstwa form wtryskowych.

Wtryskiwanie – specjalne typy wtryskarek.

Wtryskiwanie wspomagane gazem obojętnym: do porcji tworzywa
doprowadzonego do formy zostaje wprowadzony sprężony azot (ok. 30
MPa), który ją rozdmuchuje. Produkcja wyrobów grubościennych lub o
zróżnicowanej grubości ścianek: wieszaków, armatury łazienkowej,
pojemników transportowych, i wyrobów technicznych: uchwytów, pedału
gazu samochodu, elementów armatury, obudów telewizorów z
pogrubionym obrzeżem.

Wtryskiwanie z doprasowaniem: gniazda formy zamykają się teleskopowo;
tworzywo jest ściskane przez cały czas ochładzania (produkcja soczewek
optycznych z PMMA, bardzo cienkich membran o grubym obrzeżu, ciśnienie
docisku do 3000 bar).

Wtryskiwanie tworzyw termoutwardzalnych i gumy: tworzywo jest
transportowane i dozowane przez ślimak. Usieciowanie tworzywa lub gumy
następuje dopiero w gorącej formie wtryskowej o temp. ok. 180°C. Przednia
część cylindra, w której może nastąpić niepożądane utwardzenie tworzywa,
musi być szybko odłączana. Stopień sprężania ślimaka wynosi od 1,3:1 do
1:1. Stosowane tylko dysze otwarte.

Wtryskiwanie żywic i kauczuków utwardzalnych: dwa komponenty żywicy
lub np. kauczuku silikonowego doprowadzane są przez małe pompy i
urządzenie mieszające do cylindra wtryskowego. Przyspieszone sieciowanie
zachodzi w formie wtryskowej. Produkcja: tłoczków strzykawek, uszczelek
specjalnych, smoczków.

Wtryskiwanie – specjalne typy wtryskarek.

Wtryskiwanie z rozdmuchiwaniem: zaraz po wtryśnięciu część stemplowa
formy z nie zastygniętym tworzywem zostaje przesunięta do innej formy o
kształcie np. butelki, fiolki lub słoika. W wyniku rozdmuchu i ochłodzenia
kształt zostaje utrwalony. Butelki z PET produkuję się metodą wtryskiwania,
rozciągania nie zastygniętej jeszcze wypraski wstępnej tzw. preformy i
następnie rozdmuchu.

Układ trzpienia rozdmuchowego z rdzeniami zostaje umieszczony na
wtryskarce między dwoma stołami nieruchomymi. Do stołu położonego
od strony układu uplastyczniającego jest zamocowana forma
.wtryskowa, a do stołu przeciwległego forma rozdmuchowa. Oba stoły
są połączone prowadnicami, po których układ trzpienia obrotowego
wykonuje ruch postępowo-zwrotny. Liczba gniazd wtryskowych i
rozdmuchowych wynosi 6÷12, całkowity czas procesu 14÷17 s, a
wydajność 1500 ÷2800 butelek (z PET o pojemności ½ litra) na
godzinę.

Wtryskiwanie z wytłaczaniem.

Proces technologiczny wtryskiwania z wytłaczaniem stosuje się do
otrzymywania wyrobów składających się z części wtryskiwanych i
wytłaczanych, integralnie ze sobą związanych. Zostanie przedstawiony na
przykładzie otrzymywania tub z PE jako opakowań.

Wtryskiwanie główki tuby, zgrzewanie bądź klejenie główki z
korpusem tuby.

Wtryskiwanie – cykl wtryskiwania.

0-1 Początek cyklu wtrysku. Szybkie zamknięcie połówek formy

przymocowanych do stołów wtryskarki, przy czym ruchomy stół
jest przesuwany po kolumnach prowadzących, przez mechanizm
zamykający. Siłownik hydrauliczny dociska części formy siła
zamykającą

P

z

.Cylinder wtryskowy z dyszą jest odsunięty. Ślimak

znajduje się w tylnim położeniu wyjściowym. Przed ślimakiem znajduje
się ściśle określona ilość uplastycznionego tworzywa.

1-2 Połówki formy są ściśnięte siłą zamykającą

P

z

. Zespół wtryskowy

zostaje dosunięty tak, że dysza wtryskarki naciska na tuleję
wtryskową formy.

2-3 Suw roboczy ślimaka

s

w

powodujący wtryśnięcie uplastycznionego

tworzywa do gniazda formy w czasie

t

w

pod ciśnieniem wtrysku

p

w

na

czole ślimaka.

3-4 W punkcie

A

p

przełączenie ciśnienia wtrysku

p

w

na ciśnienie docisku

p

d

i dalej niewielkie przesunięcie ślimaka

s

d

. Tworzywo znajduje się

dalej pod ciśnieniem

p

d

. W czasie trwania docisku zostaje uzupełniony

skurczowy ubytek tworzywa. Docisk trwa przez czas

t

d

, aż do

momentu zastygnięcia przewężek w formie. Jednocześnie rozpoczyna
się chłodzenie wypraski – czas

t

ch

. Po zakończeniu wtrysku przed

ślimakiem znajduje się jeszcze niewielka ilość tworzywa zwana często
poduszką resztkową.

Wtryskiwanie – cykl wtryskiwania.

4-5 Ślimak zostaje wprawiony w ruch obrotowy, dzięki czemu następuje

ciągłe pobieranie tworzywa i przetłaczanie go do przedniej części
cylindra. Ciśnienie przetłoczonego i uplastycznionego tworzywa
powoduje przesunięcie ślimaka w tylne położenie o skok

s

pl

. Od

nastawienia wartości drogi

s

pl

zależy objętość dozowania tworzywa.

5-6 Odsunięcie cylindra wtryskowego (dyszy od formy).

6-7 Zakończenie czasu chłodzenia

t

ch

wypraski trwającego od punktu 3.

7-8 Forma zostaje otwarta. W trakcie otwierania wyrzutnik wtryskarki

uruchamia wypychacze formy i wypraska zostaje usunięta z gniazda
formy.

8-9 Do czasu rozpoczęcia nowego cyklu upływa czas przerwy

t

p

.

Rys. Składowe drogi dozowania.

Wtryskiwanie – inne cykle technologiczne wtryskiwania.

• Z odsuwaniem cylindra po uplastycznieniu tworzywa, w celu

uniknięcia przechłodzenia dyszy i przenikania ciepła do formy,

• Bez odsuwania cylindra, dla form z gorącym układem wlewowym; z

opóźnionym uplastycznieniem, dla tworzyw o niskiej odporn.
termiczn.,

• Z obracającymi się ślimakami w czasie wtryskiwania lub docisku, w

celu zmniejszenia przepływu wstecznego tworzywa, jeśli nie jest
stosowana końcówka ślimaka z zaworem zwrotnym,

• Z dekompresją dozowania, w celu zapobieżenia wyciekom tworzywa

z dyszy otwartej,

• Z przerwą w ruchu otwierania i zamykania formy, w celu

wyciągnięcia lub wykręcenia niezależnie napędzanych elementów
formy, np.: rdzeni bocznych,

• Wielokrotnego ruchu wypychania, w przypadku trudności usuwania

wypraski,

• Z doprasowaniem, w przypadku produkcji np.: soczewek,
• Intruzji, tj. powolnego napełniania formy uplastycznionym w sposób

ciągły tworzywem, w przypadku bardzo grubych ścianek wypraski.

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Na ogólną budowę wtryskarki pod względem funkcjonalności

składają się następujące zespoły:

• zespół uplastyczniania i wtryskiwania (agregat wtryskowy),
• zespół zamykania i otwierania formy,
• zespół napędu wtryskarki,
• zespół regulacji i sterowania,
• korpus.

W zależności od rodzaju przetwarzanego tworzywa, sposobu pracy,

rodzaju formy wtryskarki są dostosowywane do wymogów
poszczególnych wariantów technologii w sposób konstrukcyjny
bądź przez zastosowanie specjalnego wyposażenia
technologicznego.

Rys. Zespoły funkcjonalne
wtryskarki

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Zespół uplastyczniania i wtryskiwania – agregat wtryskowy.

W zespole uplastycznienia i wtryskiwania wykonywane są następujące

operacje technologiczne: pobranie granulatu z leja zasypowego,
podgrzanie i uplastycznienie surowca, wtryśnięcie stopu do gniazda
formy, utrzymanie wtryśniętego stopu pod ciśnieniem docisku.

Zespoły wtryskowe dzielimy na:

1. Jednostopniowe zespoły tłokowe,
2. Dwustopniowe zespoły ślimakowo-tłokowe z wstępnym

uplastycznieniem ślimakowym i wtryskiwaniem za pomocą tłoka,

3. Liniowo-zwrotne zespoły ślimakowe ze ślimakiem spełniającym

równocześnie rolę tłoka wtryskowego.

Rys. Klasyfikacja agregatów (zespołów)
wtryskowych.

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Zespół uplastycznienia i wtryskiwania - agregat wtryskowy.

Do podstawowych funkcji zespołu wtryskiwania (agregatu wtryskowego) należą:
1. Przesuwanie się po łożu maszyny w celu dosunięcia dyszy do tulei

wtryskowej w formie oraz jej ponownego odsunięcia,

2. Wywieranie ciśnienia dociskającego dyszę do tulei wtryskowej w formie,
3. Obrót ślimaka podczas fazy dozowania (zasilania),
4. Ruch liniowy (osiowy) ślimaka podczas fazy wtryskiwania,
5. Wytworzenie ciśnienia docisku.

W nowoczesnych wtryskarkach oprócz w/w niezbędnych funkcji wprowadzono:

6. Cofanie nie obracającego się ślimaka za pomocą urządzenia

hydraulicznego,

7. Jednoczesny osiowy i obrotowy ruch ślimaka dla umożliwienia wtryskiwania

z obracającym się ślimakiem,

8. Nastawę różnych dróg, skoków, prędkości, liczby obrotów i wartości ciśnień,

9. Automatyczną wymianą całego zespołu uplastyczniania przy zmianie

rodzaju tworzywa (na ogół wykonania specjalne),

10. Koaksjalne przesunięcie agregatu, umożliwiające wtryskiwanie nie w osi

maszyny,

11. Ułatwienie montażu lub demontażu ślimaka przez wychylne zamocowanie

agregatu, co pozwala na oszczędność czasu przy wymianie ślimaka.

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Zespół uplastycznienia i wtryskiwania.

Od rodzaju budowy tego zespołu pochodzą nazwy wtryskarek:
Wtryskarki tłokowe.
Są to wtryskarki starego typu, stosuje się je w małych wtryskarkach

laboratoryjnych. Składają się z ogrzewanego grubościennego cylindra,
w którym tworzywo jest dozowane i przemieszczane przez prosty tłok
napędzany za pomocą siłownika hydraulicznego. Tworzywo przeciskane
między grubym cylindrem, a wewnętrznym rozdzielaczem, zwanym
torpedą, było ogrzewane i uplastyczniane.

Wadą tego typu wtryskarek były duże straty ciśnienia, brak wymieszania i

homogenizacji tworzywa, bardzo niedokładne dozowanie, brak
możliwości przetwarzania tworzyw czułych termicznie, trudności z
ogrzaniem masy tworzywa większej niż 500 g/cykl – wycofanie maszyn
z produkcji przemysłowej.

Wtryskarki ze wstępnym uplastycznianiem.
Podstawowe wady wtryskarek tłokowych zostały usunięte przez

zastosowanie -

Wstępne uplastycznianie następuje poprzez ślimak umieszczony w

dodatkowym cylindrze połączonym z cylindrem wtryskowym.
Wtryskarki tego typu stosuje się, gdy wymagane są bardzo wysokie
ciśnienia oraz szybkość wtryskiwania. Wadą tych wtryskarek jest
znacznie wyższa cena niż standardowych.

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Zespół uplastycznienia i wtryskiwania.

Wtryskarki ślimakowe.

• We współczesnym przemyśle dominują układy z przesuwanym

ślimakiem.

• W czasie obracania się ślimaka odbywa się uplastycznienie tworzywa.

• Ślimak obracając się gromadzi tworzywo przed swoim czołem, a

równocześnie pod wpływem ciśnienia tego tworzywa przesuwa się do
tyłu.

• Osiągniecie określonego miejsca drogi wycofania oznacza, że została

uplastyczniona odpowiednia porcja tworzywa (4D, D – średnica
ślimaka).

• Następuje wyłączenie obrotów ślimaka.

• W czasie wtrysku przesuwający się ślimak pełni rolę tłoka.

• Dla tw. termoplastycznych: ślimaki trójstrefowe o długości L = 20-25D

i stopniu sprężania H = 2:1 do 3:1 – dla cz. krystalicznych – krótka
strefa sprężania i dolny zakres wartości H.

• PVC i PA z włóknem szklanym – pokrycia za specjalnych stopów ( w

normalnym wykonaniu są utwardzone powierzchniowo przez
azotowanie plazmowe.

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

• Lej zasypowy ze stali nierdzewnej z zamknięciem wejścia do cylindra,

wziernikiem, pokrywą, odpowietrzaniem, urządzeniem opróżniającym,

• Napęd ruchu obrotowego ślimaka,
• Tłok wtryskowy uruchamiany hydraulicznie (pneumatycznie mniejsze

maszyny),

• Sterowane urządzenie przesuwu zespołu wtryskiwania,
• Kompletny zespół uplastyczniania (cylinder, głowica, grzejniki, dysza

otwarta, ślimak, zawór zwrotny),

• Instalacja chłodnicza ślimaka, z umieszczonym z boku lub na końcu

wlotem i wylotem chłodziwa,

• Zabezpieczenie ślimaka przed pęknięciem (ukręceniem),
• Blokada obrotów ślimaka w przeciwnym kierunku,
• Urządzenie cofające ślimak przed dozowaniem i/lub po dozowaniu,
• Urządzenie do regulacji temp. cylindra w strefie zasilania z miernikiem

kontroli przepływu,

• Wskaźnik położenia ślimaka umożliwiający kontrolę optyczną,
• Możliwość pracy w systemie intruzji.
• Osłony zabezpieczające zgodne z przepisami bezpieczeństwa pracy.

Wyposażenie zespołu uplastyczniania i wtryskiwania:

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Zależnie od lepkości i odporności tworzyw na ścieranie stosowane są

różnego typu dysze wkręcane w końcówkę cylindra:

• Dysze otwarte zapewniające najlepszy przepływ, lecz równocześnie

nie zabezpieczające przed niekontrolowanym wyciekiem tworzywa,

• Dysze zamykane tłoczkowe zabezpieczające przed wyciekami

tworzywa z cylindra, lecz powodujące zaleganie tworzywa i duże
straty ciśnienia,

• Dysze zamykane igłą działającą na zasadzie zaworu bezpieczeństwa;

szczególnie zalecane do wtryskiwania tworzyw, takich jak PA, POM,
w przypadku których gazy powstające przy rozkładzie źle
przetwarzanego tworzywa mogą spowodować wypadek,

• Dysze zamykane igłą sterowaną siłownikiem hydraulicznym,

niezbędne przy wtryskiwaniu np.: tworzyw spienianych.

Wyposażenie zespołu uplastyczniania i wtryskiwania:

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Rys. Przykłady rozwiązań

konstrukcyjnych mechanizmu
przesuwu dużych agregatów
wtryskowych:

a) Prowadnice sprzężone z siłownikami

dwustronnego działania,

b) Prowadnice z oddzielnymi

siłownikami dwustronnego działania,

c) Prowadnice na korpusie wtryskarki z

oddzielnymi siłownikami
dwustronnego działania.

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Zespół zamykania i otwierania formy.

Formę mocuje się w zespole zamykania.

Działanie tego zespołu polega na zamykaniu, zwieraniu (utrzymywaniu w

stanie zamkniętym) i otwieraniu formy oraz wytwarzaniu siły
niezbędnej do zwierania i otwierania. Jego głównymi elementami są
kolumny prowadzące, stała i ruchoma płyta mocująca oraz
mechanizmy zamykania, otwierania i zwierania formy.

Rozróżnia się trzy typy konstrukcji zespołu zamykania zależne od

sposobu utrzymywania formy w stanie zamkniętym (zwierania):

1. Zwieranie mechaniczne (blokada kształtowa za pomocą mechanizmu

kolanowo-dźwigniowego napędzanego przez przekładnie śrubową lub
siłownik hydrauliczny),

2. Zwieranie hydrauliczne (blokada siłowa wytwarzana przez siłownik

hydrauliczny),

3. Zwieranie mechaniczno-hydrauliczne (blokada siłowa wytwarzana przez

siłownik hydrauliczny, ruchy napędzane mechanicznie).

Tabela. Najczęściej stosowane układy zamykania wtryskarek.

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Zespół zamykania i otwierania formy.

Rozróżnia się trzy typy konstrukcji zespołu zamykania zależne od niżej

podanych systemów napędowych:

1. Napęd kolanowo-dźwigniowy

-

stół ruchomy jest przesuwany przez

układ, zwykle 5-punktowy (przegubowy), uruchamiany pojedynczym
siłownikiem hydraulicznym.

System ten charakteryzuje się dużą szybkością ruchu oraz niewielkim
wydatkiem oleju (energii).

Do wywarcia pełnej siły zamykania konieczne jest pełne rozprostowanie
dźwigni z jednoczesnym pełnym zamknięciem formy - suma wymiarów
długości dźwigni i wysokości formy musi być wielkością stałą.

Konieczna jest zawsze regulacja położenia punktu podparcia systemu
dźwigniowego przez odpowiednie przesunięcie nakrętek kolumn prowadzących
– różne wysokości form.

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Rys. Jednodźwigniowy mechanizm zamykania

napędzany siłownikiem hydraulicznym

dwustronnego działania: A. forma otwarta, B.

forma zamknięta.

Rys. Zespół zamykania z mechanizmem
dwudźwigniowym napędzanym przez siłownik
usytuowany poprzecznie do osi wtryskarki.

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Rys. Zespoły zamykania:

porównanie konstrukcji

czteroprzegubowej i

pięcioprzegubowej o identycznej

drodze otwierania.

Rys. Zespół zamykania z mechanizmem
dwudźwigniowym napędzanym przez siłownik
usytuowany w osi wtryskarki.

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Zespół zamykania i otwierania formy:

2. Napęd bezpośrednio hydrauliczny – płyta ruchoma jest przesuwana

przez wielostopniowy zespół siłowników hydraulicznych. Do realizacji
szybkiego przesuwu służą:



siłowniki o małej średnicy tłoczyska i długim skoku

,

 duże siły zamykania uzyskuje się za pomocą siłowników o dużej średnicy.

Zmiana wysokości formy odbija się tylko na skróceniu lub
wydłużeniu ruchu tłoka siłownika – nie występuje – niebezpieczeństwo
przeciążenia i zniszczenia kolumn, ponieważ wzrost siły zamykania
spowoduje zadziałanie zaworu bezp.

Nie występuje niebezpieczeństwo przeciążenia i zniszczenia kolumn.

Niezbędny wydatek oleju jest zawsze większy, co rzutuje na szybkość
ruchów.

3. Napęd hybrydowy wykorzystuje elementy obu systemów:

• do realizacji szybkiego przesuwu płyty ruchomej stosuje się zespół

kolanowo-dźwigniowy lub śrubę napędową.

• bezpieczną siłę zamykania uzyskuje się przez zastosowanie

jednego centralnego lub czterech – po jednym na każdą kolumnę -
siłowników o krótkim skoku, zwanych poduszkami hydraulicznymi.

Zespół zamykania i otwierania formy.

dźwignia pomocnicza do odblokowania mechanizmu
dźwigniowego

Rys. Hydrauliczno-mechaniczny zespół zamykania
(system Triulzi).

Zespół zamykania i otwierania formy.

Do głównych funkcji układu zamykania zalicza się:
• Mocowanie formy,
• Otwieranie i zamykanie formy,
• Dosuwanie do siebie części (połówek) formy,
• Przejmowanie siły zamykania,
• Wywieranie siły zwierania.
Ponadto ważne są następujące uwarunkowania dodatkowe:
• Łatwość dostępu do obszaru formy,
• Zużycie energii,
• Zapotrzebowanie miejsca,
• Elastyczność użytkowania.

Zespół zamykania i otwierania formy.

Wyposażenie standardowe zapewnia:
• Ustawianie z powolnym przebiegiem ruchów,
• Zmienną prędkość niezależnych od siebie procesów zamykania i

otwierania,

• Nastawianie prędkości (sterowanie prędkością) z uwzgl. zabezp. formy,
• Możliwość oddzielnego ustalania położenia ruchomej płyty mocującej

na całej długości drogi przy sile zamykania od 5000 kN (nastawianie

wysokości formy)

• Nastawianie siły zamykania od wartości zerowej do maksymalnej, z

odczytem wartości w rzeczywistych jednostkach fizycznych,

• Zabezpieczenie formy przez niskie ciśnienie,
• Impulsowy ruch wypychacza (wielokrotny),
• Zabezpieczenie za pomocą zamkniętej z trzech stron osłony ochronnej,

zgodnie z przepisami bezpieczeństwa pracy,

• Zabezpieczenie elektryczne i hydrauliczne przy osłonie,
• Odciążenie ruchu obsługiwanych przez personel drzwi ochronnych w

maszynach o sile zamykania od 5000 kN,

• Łatwość demontowania co najmniej jednej kolumny w 4-kolumnowych

zespołach zamykania w celu umożliwienia montażu formy o wymiarach

większych niż prześwit między kolumnami.

Ponadto zawiera:

•Urządzenie zabezpieczające (hydrauliczne i elektryczne)
przed niekontrolowanym zamknięciem,

•Wypychacz centralny, mechaniczny lub hydrauliczny,
•Smarowanie centralne z możliwością konrtoli,
•Osłonę ochronną (drzwi ochronne również po stronie tylnej)
z szybą.

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Zespół napędu wtryskarki:
1.

Napęd hydrauliczny – stosowany niemal wyłącznie.

Konwencjonalny zespół napędu składa się z tylu podzespołów, ile

jest siłowników i silników hydraulicznych. Każdy podzespół

składa się z

rozdzielacza

rozdzielacza

,

regulatora ciśnienia

,

regulatora

przepływu

,

zaworów zwrotnych

i

zaworów

bezpieczeństwa

. Podzespoły zasilane są przez układ dwóch

pomp: jednej o dużym wydatku i niskim ciśnieniu oraz drugiej o

małym wydatku i wysokim ciśnieniu oleju (ok. 160 bar). Znaczne

zmniejszenie ilości oleju w obiegu oraz skrócenie drogi

przepływu.

2.

Napęd pneumatyczny – sprężonym powietrzem (0,6-1,2MPa) jest

stosowany tylko w bardzo małych wtryskarkach.

3.

Napęd bezpośrednio elektryczny – oszczędności energii (do 25%)

z powodu wyeliminowania pośredniego nośnika energii – oleju.

Zaletą

jest wykluczenie mgły olejowej w tzw. „czystych

pomieszczeniach” przy produkcji specjalnej, np. soczewek,

wyprasek wysoce precyzyjnych, medycznych.

Wada

– cena

silników serwo podwyższa cenę wtryskarki o ok. 35%.

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Zespół napędu wtryskarki:

1. Napęd elektrohydrauliczny (hydrauliczny): do przetwarzania

energii elektrycznej w mechaniczną stosuje się pompy hydrauliczne:

• Łopatkowe, tłokowe (promieniowe i osiowe), różne wyporowe i z

uzębieniem wewnętrznym.

• Silniki hydrauliczne przetwarzają energię ciśnienia na ruch

obrotowy.

• Silniki hydrauliczne liniowe – zwane siłownikami hydraulicznymi –

przetwarzają energię ciśnienia w pracę na drodze liniowej (suwy)
lub np. za pośrednictwem dźwigni kolanowej przetwarzają energię
kinetycznie w ruch liniowy,

• Silniki hydrauliczne obrotowe – służą do napędu ruchu obrotowego

ślimaków.

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Zespół napędu wtryskarki:

2. Napęd elektromechaniczny (bezpośrednio elektryczny):

• Ruch obrotowy serwosilnika elektrycznego przekształcany jest w

ruch liniowy – osiowy przez śrubę z nakrętką kulkową (np. za
pomocą pasów typu V).

• Układy zamykania np. dwudźwigniowe z czterema przegubami

napędzane przez przekładnię z mechanizmem zębatkowym.

Wtryskiwanie: podział wtryskarek.

Zależnie od potrzeb, wzajemne położenie i liczba dwóch pierwszych

zespołów determinują wielkość i kształt korpusu. Wyróżniamy
wtryskarki: - pojedyncze i – wielozespołowe. O liniowym poziomym i
pionowym ułożeniu zespołów zamykania i agregatu wtryskowego.
Wtryskiwanie wówczas realizowane jest poprzez stół nieruchomy
wtryskarki. Natomiast przy ułożeniu kątowym, również poziomym i
pionowym wtryskiwanie jest dokonywane bezpośrednio w płaszczyznę
podziału formy.

Do wtryskiwania wielokomponentowego lub wielokolorowego stosowane

są wtryskarki z wieloma agregatami wtryskowymi. Do już wykonanego
fragmentu wypraski dotryskiwany jest następny jej fragment, jednak
potrzebne jest przemieszczenie wypraski do kolejnego agregatu przez
obrót stołu ruchomego.

Tą metodą wykonuje się np.: twarde uszczelki pierścieniowe z miękką

wargą uszczelniającą.

Wtryskiwanie: podział wtryskarek.

Wtryskiwanie – celowość kierowania procesem.

Na poniższym rysunku pokazano przebieg ciśnienia w gnieździe
formy wtryskowej oraz proces wykształcania określonych własności
wyrobów, związany z poszczególnymi fazami ciśnienia i chłodzenia
tworzywa.

Celem sterowania i regulacji przebiegu procesu wtryskiwania jest
zapewnienie stałego poziomu tych własności wyprasek, które zależą
od profilu ciśnienia w gnieździe formy.

Wtryskiwanie.

Wtryskiwanie – budowa formy wtryskowej.

Każda forma składa się z następujących podzespołów - układów:

1. Układy technologiczne formy:

a. Elementy formujące, tzw. gniazda formy.

Stopień ich

skomplikowania i budowa są określone konstrukcją wyrobu. Liczba gniazd
w formie zależy od budowy wyrobów, potrzeb i możliwości technicznych
maszyny.

b. Układ wlewowy.

Determinuje on miejsce i sposób doprowadzenia

tworzywa tak aby – w przypadku form wielogniazdowych – w każdym
gnieździe panowały takie same warunki wypełniania, tzn. takie samo
ciśnienie i szybkość płynięcia.

c. Układ regulacji temperatury.

Zwany jest czasem układem

chłodzenia. Jego budowa musi zapewnić równomierny odbiór ciepła z obu
stron powierzchni wyprasek.

2. Układy mechaniczne formy:

a. Układ uwalniania i wypychania wypraski –

forma powinna być

dostosowana do pracy całkowicie automatycznej,

b. Układ prowadzenia i ustalania –

powinien zapewnić precyzyjne

naprowadzenie i złożenie części formy przy zamykaniu,

c. Obudowa –

wiąże wszystkie układy w jedną, funkcjonalną całość.