Battenfeld Polska
Injection Moulding Technology Sp. z o.o.
05-825 Grodzisk Mazowiecki
Adamowizna, ul. Radziejowicka 108
Tel. [phone]
Fax.[phone]
e-mail: [e-mail]
www.battenfeld.pl
Wtrysk wspomagany gazem
Wtrysk wspomagany gazem
AIRMOULD
AIRMOULD
Technika wtrysku z gazem polega na zastosowaniu gazu, który wtryskiwany jest w strugę uplastycznionego
tworzywa. Gaz zapobiega powstawaniu zapadnięć na powierzchni wypraski, przejmując funkcję docisku
realizowaną przez wtryskarkę. Technika ta ostała zastosowana pierwszy raz ponad 25 lat temu. Szczególnie w
latach 80-tych nastąpił jej dynamiczny rozwój prowadzący do coraz szerszego praktycznego zastosowania jej
możliwości. Do dnia dzisiejszego Battenfeld dostarczył i uruchomił ponad 500 urządzeń do wtrysku z gazem
AIRMOULD. W technice wtrysku z gazem pracuje ponad 1500 naszych wtryskarek.
1. Zalety techniki wtrysku z gazem
Dzięki stworzeniu detali z pustymi przestrzeniami uzyskuje się szereg zalet istotnych zarówno dla producenta
jak i użytkownika wyrobu. By ocenić przydatność techniki wtrysku z gazem celowym jest pogrupowanie
wykonywanych wyrobów w odpowiednie kategorie.
1.1 Detale o zwiększonej sztywności
Jest to grupa obejmująca wszelkiego rodzaje uchwyty. Od
detali tych wymagana jest odpowiednia wytrzymałość
mechaniczna w tym ich dobra sztywność. Dzięki zastosowaniu
techniki wtrysku z gazem zamiast detali o pełnym przekroju
uzyskuje się wypraski o przekroju  rury . Dla tej kategorii
wyprasek technika wtrysku z gazem niesie też inne zalety:
- możliwość zredukowania ciężaru wypraski nawet o 50%
- znaczne skrócenie czasu chłodzenia
- brak zapadnięć na powierzchni wyprasek
- możliwość uzyskania detali o ergonomicznej konstrukcji
1.2 Detale płaskie
Duże, płaskie detale cienkościenne zawsze sprawiały
producentom sporo kłopotów. Z uwagi na dużą powierzchnię
wymagały maszyn o dużych siłach zamykania. Z racji
problemów z uniknięciem naprężeń prowadzących do
deformacji wyprasek wymagały dokładnego prowadzenia
procesu wtrysku. Wprowadzenie
wtrysku z gazem okazało się znakomitym rozwiązaniem dla
zapewnienia stabilności i sztywności takich wyprasek. W
przypadku detali płaskich wtrysk kierowany jest w żebra
wzmacniające konstrukcję wyprasek.
Żebra wzmacniające można wykonać jako większe, gdyż ich
wnętrze jest puste. Wtryskiwany gaz zapobiega powstawaniu
wciągów i zapadnięć na powierzchni wypraski. Gaz pozwala
również na znaczne ograniczenie ciśnienia wtrysku co
zapobiega powstawaniu naprężeń wewnętrznych oraz
ogranicza wymaganą siłę zamykania. Przy zastosowaniu
techniki wtrysku z gazem można ograniczyć o 25-50%
wymaganą siłę zamykania. W przypadku detali płaskich o
cienkich ściankach wtrysk z gazem nie pozwala na uzyskanie
znaczących oszczędności gramatury wypraski. Często z uwagi
na powiększony przekrój żeber ciężar wypraski wtryskiwanej
konwencjonalnie jest bardzo zbliżony do ciężaru detalu
uzyskanego techniką wtrysku z gazem.
1.3 Detale płaskie ze zgrubieniami
Ekonomiczna produkcja płaskich detali z miejscowymi zgrubieniami nie mogła by być prowadzona bez
zastosowania wtrysku z gazem. W przypadku takich wyprasek gaz podawany jest w ściankę o zwiększonej
grubości. Dla detali tych wtrysk z gazem stwarza zupełnie nowe możliwości. Stworzenie pustych przestrzeni w
miejscach zgrubień zapobiega tworzeniu zapadnięć oraz znacznie skraca czas cyklu. W przypadku takich detali
wprowadzenie wtrysku z gazem nie prowadzi do obniżenia siły zamykania, gdyż odpowiednia siła zamknięcia
potrzebna jest dla właściwego wypełnienia gniazda w miejscach, gdzie gaz nie jest podawany.
Battenfeld Polska
Injection Moulding Technology Sp. z o.o.
05-825 Grodzisk Mazowiecki
Adamowizna, ul. Radziejowicka 108
Tel. [phone]
Fax.[phone]
e-mail: [e-mail]
www.battenfeld.pl
1.4 Detale które nie dają się wtrysnąć metodą konwencjonalną
W grupie tej znalazły się wszystkie detale, których
konstrukcja z uwagi na funkcjonalność, modę lub
inne przyczyny jest konstrukcją nie technologiczną.
W wypraskach takich produkowanych
konwencjonalnie zmuszeni byliśmy do pewnych
kompromisów polegających np. na zaakceptowaniu
miejscowych zapadnięć lub konieczności zmiany
kształtu wypraski. Dzięki podaniu niewielkich ilości
gazu w odpowiednie miejsca można zapobiec
konieczności wprowadzania zmian konstrukcyjnych i
podnieść jakość wyrobu.
2 Możliwości i granice techniki wtrysku z gazem
Zaprezentowane przykłady zastosowań przedstawiają typowe grupy produktów, w których można zastosować
technikę wtrysku z gazem. Nie są to jedyne wyroby, gdzie z powodzeniem zastosowano technikę wtrysku gazu.
Oprócz wielu zalet technika ta posiada jednak również pewne ograniczenia możliwości zastosowania.
- Technika wtrysku z gazem nie może być stosowana tam, gdzie konstrukcja detalu nie dopuszcza
możliwości wystąpienia pustych przestrzeni np. detale przezroczyste.
- Wypraski gdzie nie można zapewnić prawidłowego rozdziału i wypełnienia gniazda formy przez płynące
tworzywo wspomagane gazem.
- Przy wtrysku dwukomponentowym, gdzie tworzywo zewnętrzne wykazuje znaczną różnicę płynności w
stosunku do tworzywa rdzenia.
- W detalach płaskich, gdzie nie możemy zapewnić odpowiedniego płynięcia gazu. Dotyczy to wyprasek w
których grubość ścianki jest zbliżona do grubości żeber wzmacniających. Przyjęło się stosować zasadę, że
wtrysk gazu możliwy jest w ściankę o grubości min 4 mm.
- W detalach płaskich, gdzie żebra wzmacniające wtryskiwane z pomocą gazu krzyżują się. Przecięcia się
takich żeber prowadzą do nierównomiernego rozdziału gazu.
By zapewnić oczekiwany sukces zastosowania techniki wtrysku z gazem należy połączyć doświadczenie
wszystkich zainteresowanych stron tj. konstruktora wypraski, jej producenta i dostawcy urządzeń. Battenfeld
jako jedyna firma dostarczająca urządzenia do wtrysku z gazem oferuje swym klientom pełną pomoc
rozpoczynającą się już w fazie projektowania wypraski.
3 Technika wtrysku AIRMOULD
Urządzenia naszej konkurencji pracują z wykorzystaniem
pracujących okresowo sprężarek, które sprężają azot do
określonego ciśnienia pracy. W tym przypadku kontrola
sprężania sprowadza się do kontroli objętości gazu. Airmould
wykorzystuje sprężarki pracujące w sposób ciągły. Specjalna
konstrukcja sprężarki umożliwia sprężanie gazu do
określonego ciśnienia. W naszych urządzeniach kontroli
podlega ciśnienie gazu. Dzięki kontroli ciśnienia urządzenia
AIRMOULD wykazują dodatkowe zalety. Ciśnienie wtrysku
gazu może być doprowadzone nie tylko w jednej wielkości lecz
pozwala na ustawienie profilu wtrysku gazu. Profil wtrysku
gazu można ustawić zarówno w funkcji narastania
jak i spadku ciśnienia. Kontrola ciśnienia pozwala na
wykorzystanie gazu jako funkcji docisku. Dzięki kontroli ciśnienia można właściwie wykorzystać cały czas
chłodzenia wypraski.
4 System AIRMOULD
Urządzenia do wtrysku z gazem oferowane są w ramach
systemu modułowego AIRMOULD. System ten obejmuje
następujące grupy:
- urządzenia do wytwarzania azotu
- sprężarki
- urządzenia sterujące
- dysze do wtrysku gazu
Battenfeld Polska
Injection Moulding Technology Sp. z o.o.
05-825 Grodzisk Mazowiecki
Adamowizna, ul. Radziejowicka 108
Tel. [phone]
Fax.[phone]
e-mail: [e-mail]
www.battenfeld.pl
4.1 Kompresory
Urządzenie jest tak zbudowane, że pozwala się ustawić w
pobliżu wtryskarki. Połączenie z maszyną następuje przez
przewody wysokiego ciśnienia (300 bar). Wielkość urządzenia
dobrana jest do wielkości zużycia gazu. Wielkość ta wynika z
rodzaju wypraski, jej wielkości i czasu cyklu.
W naszym asortymencie są urządzenia o wydajności od 100 do
500 Nl/min.
Dzięki pracy w sposób ciągły nasze sprężarki mogą
zaopatrywać w gaz kilka pracujących jednocześnie wtryskarek.
Każda z maszyn może pracować przy tym z różnym ciśnieniem
wtrysku gazu i różnym czasem cyklu. Cecha ta ma bardzo
duże znaczenie przy szacowaniu kosztów inwestycji
wyposażenia kilku maszyn w system wtrysku z gazem.
4.2 Wytwornica azotu
Każdy przetwórca tworzyw stosujący technikę wtrysku z gazem powinien przeprowadzić kalkulację kosztów
pozyskania azotu. Zwykle Klienci wykorzystają butle z azotem. Czasami korzystają z azotu dostarczanego w
postaci płynnej. Przy większym zapotrzebowaniu na azot powinno się jednak rozważyć możliwość zastosowania
wytwornicy azotu. Naszą pierwszą wytwornicę azotu zaprezentowaliśmy na targach K 92. Urządzenie
obsługiwało 7 maszyn pracujących na naszym stoisku. Oferowane przez nas wytwornice pozwalają na
uzyskanie azotu o >98% czystości. W zależności od zapotrzebowania dostarczamy urządzenia o różnej
wydajności.
4.3 Regulatory ciśnienia gazu
Regulator ciśnienia składa się z zaworu regulacji ciśnienia i
urządzenia sterującego. dzięki sterowanym zdalnie zaworom
możliwe jest zbudowanie krzywej profilu ciśnienia do 300bar.
Regulator ciśnienia jest dostarczany jako zwarte, zabudowane
w jednej obudowie urządzenie. Sterowanie pracą regulatora
może nastąpić poprzez układ sterowania wtryskarki lub z
oddzielnego zewnętrznego układu sterowania. Regulator
ciśnienia dostarczany jest jako pojedynczy moduł lub jako
mobilne urządzenie pozwalające na zbudowanie 5-cio
stopniowego profilu wtrysku.
4.4 Układ sterowania
Poprzez układ sterowania można ustawić profil
wtrysku gazu w 5-ciu krokach. Każdy stopień jest w
pełni programowany w funkcji ciśnienia i czasu.
Przełączenie z szybkości ciśnienia wtrysku na
ciśnienie wtrysku gazu może nastąpić w funkcji:
czasu, drogi (objętości wtrysku) lub ciśnienia w
układzie hydraulicznym lub ciśnienia w formie.
Stacjonarny układ sterowania jest układem
zintegrowanym z układem sterowania wtryskarki.
Wprowadzanie parametrów wtrysku gazu następuje
poprzez układ sterowania wtryskarki.
Mobilna jednostka składa się przynajmniej z jednego
modułu regulacji ciśnienia, z możliwością rozbudowy
do 4 modułów. Układu sterowania z możliwością
programowania i zapamiętania ustawień. Mobilna
jednostka wtryskowa bazuje na układzie sterowania
Unilog B4 AC.
4.5 Monomoduł
W przypadkach, gdy wykorzystywany jest tylko jeden punkt
wtrysku gazu nie ma potrzeby stosowania specjalnej jednostki
wtryskowej. W takich przypadkach polecamy Monomoduł z
programowanym, ręcznym urządzeniem sterującym.
Zastosowanie monomodułu pozwala na ograniczenie kosztów
inwestycji. Programowanie monomodułu tak samo jak w
urządzeniu regulacji ciśnienia pozwala na ustawienie profilu
wtrysku gazu w 5-ciu krokach.
Battenfeld Polska
Injection Moulding Technology Sp. z o.o.
05-825 Grodzisk Mazowiecki
Adamowizna, ul. Radziejowicka 108
Tel. [phone]
Fax.[phone]
e-mail: [e-mail]
www.battenfeld.pl
4.6 Dysze do wtrysku gazu
Dysze przeznaczone do wtrysku z gazem można podzielić na
dwie kategorie
- Dysze wtryskarki. W tym wypadku gaz podawany jest
centralnie poprzez tę samą dyszę, którą następuje wtrysk
tworzywa
- Dysze zabudowywane w formie wtryskowej. Dysze takie
pozwalają na podanie gazu w ściśle określone przestrzenie
wypraski. D
Technika wtrysku z gazem jest bardzo dobrym narzędziem,
pozwalającym na uzyskanie szeregu wymiernych korzyści
produkcyjnych, ekonomicznych i użytkowych. Technika ta ma
jednak również swe granice możliwości zastosowań. By
rozszerzyć stosowanie wtrysku z gazem wprowadza się do
technologii wtrysku odpowiednie modyfikacje. Firma Battenfeld
oprócz techniki AIRMOULD stosuje dodatkowo:
- MULTIFOAM  wtrysk z gazem połączony z technika
wtrysku wielokomponentowego,
- AIRMOULD-CONTOUR  wtrysk z gazem pomiędzy ściankę
formy a wypraskę,
- AQUAMOLD  wtrysk z wodą.
5 Technika AIRMOULD-CONTOUR��
W odróżnieniu od techniki AIRMOULD gaz obojętny podawany jest nie do wnętrza wypraski lecz w przestrzeń
miedzy ścianką gniazda formującego a powierzchnię wtryśniętego tworzywa. Oznacza to, ze gaz działa na
powierzchnię wypraski w obszarze w jaki został doprowadzony. Gaz pozostaje aktywny podczas procesu
chłodzenia wypraski zapobiegając tworzeniu zapadnięć. Technika ta jest szczególnie polecana w przypadku
płaskich wyprasek mocno użebrowanych.
Technika AIRMOULD CONTOR pozwala na wykonanie wyprasek;
- pozbawionych zapadnięć na powierzchni,
- detali stabilnych wymiarowo, pozbawionych odkształceń.
- wykonanych przy mniejszej sile zamykania niż wymagała by klasyczna technika wtrysku.
Dla zastosowania techniki AIRMOULD-CONTOUR�� można wykorzystać te same urządzenia, które dostarczane są
jako oprzyrządowanie wtrysku AIRMOULD. Różnice dotyczą jedynie wyposażenia zabudowywanego w formie.
5.1 Zastosowanie techniki AIRMOULD-CONTOUR��
Na podstawie przedstawionych zalet można wskazać jako
obszar zastosowania techniki AIRMOULD-CONTOUR�� te
wypraski, gdzie klasyczna technika wtrysku ma problemy a
gdzie nie można zastosować techniki wtrysku z gazem
AIRMOULD. W praktyce możemy tu wyróżnić następujące
grupy detali.
5.2 Detale z bardzo wysoka jakością powierzchni
zewnętrznych
Technika ta wykazuje bardzo cenne zalety przy produkcji
wyprasek, które musza posiadać bardzo dobrej jakości
powierzchnię zewnętrzną. Do grupy tej można zaliczyć
wszelkiego rodzaju zamknięcia,
pokrywki etc.
5.2.1 Płaskie detale użebrowane lub detale o
dużych różnicach grubości ścianek.
Silnie użebrowane detale lub wypraski o znacznych różnicach
grubości ścianek sprawiają zawsze problemy. Pomimo
stosowania bardzo długiego czasu docisku nie zawsze można
uniknąć śladów zapadnięć na ich powierzchni.
Battenfeld Polska
Injection Moulding Technology Sp. z o.o.
05-825 Grodzisk Mazowiecki
Adamowizna, ul. Radziejowicka 108
Tel. [phone]
Fax.[phone]
e-mail: [e-mail]
www.battenfeld.pl
5.2.2 Detale które nie mogą mieć pustych przestrzeni wewnątrz
Często nie można zastosować klasycznej techniki wtrysku z gazem AIRMOULD, gdyż od formowanego detalu
wymaga się, by był on pełny. W takich przypadkach technika AIRMOULD-CONTOUR�� stwarza możliwość
połączenia techniki wtrysku z gazem z otrzymaniem pełnej wypraski. W szczególnych przypadkach oznacza to
np. brak konieczności budowy nowych form, gdyż można w technice tej wykorzystać stare narzędzia.
Nasze argumenty dla AIRMOULD
Modularny system budowy
Nasz system Airmould jest zbudowany z modułów. Każdy z Klientów może rozpocząć produkcję metodą wtrysku
z gazem przy najmniejszej niezbędnej ilości komponentów. Dalsze elementy systemu może dokupować w
póz
niejszym czasie. Urządzenia do wtrysku AIRMOULD mogą współpracować nie tylko z wtryskarkami
Battenfeld lecz również z maszynami naszej konkurencji. Wtryskarka musi być jednak wyposażona w specjalne
przyłącze.
Możliwość doboru urządzeń o odpowiedniej wydajności
Szeroka gamma oferowanych urządzeń zapewnia nam możliwość dostosowania urządzeń do każdej pracy.
Nasze urządzenia pracują z wydajnością od 75 do 600N2 m3/h; z odzyskiem i bez odzysku azotu. Max ciśnienie
azotu wynosi 350 bar, jednak rzeczywiste ciśnienie pracy nie przekracza 300 bar.
Ekonomiczna wytwornica azotu
Do każdej wielkości sprężarki dostarczamy odpowiednią wytwornicę azotu. Dla ułatwienia kompletacji dostaw
każda wytwornica zbudowana jest jako oddzielne urządzenie, które może być zakupione osobno. Wytwornice
azotu AIRMOULD pobierają azot bezpośrednio z otaczającego powietrza i w porównaniu do konkurencji nie
wymagają dostarczania sprężonego powietrza.
Pierwsze dostępne w handlu mobilne urządzenie sterujące
Nasze urządzenie sterujące umieszczone jest na mobilnym wózku, dzięki czemu w bardzo prosty sposób można
je przemieścić od jednej do drugiej wtryskarki. Układ sterowania łączy się z przyłączem zabudowanym na
wtryskarce poprzez kabel. Wykonanie jednostki sterującej umożliwia podłączenie do niej czterech modułów
regulacji ciśnienia. Dodatkowo można prowadzić sterowanie do czterech modułów kontroli ruchu iglic dysz
wtryskowych Airmould. Poprzez mobilny układ sterowania Airmould można również wprowadzać parametry
pracy rdzeni hydraulicznych.
Prosta obsługa
System Airmould umożliwia wykorzystanie ręcznego urządzenia programującego, służącego do wprowadzania
wartości ciśnień i czasów. Na wyświetlaczu LCD pokazywana jest wartość zadana i rzeczywista wybranego
parametru. Programator umożliwia wprowadzanie i odczyt danych dotyczących wtrysku gazu oraz zapamiętanie
ustawień dotyczących 8 form.
Mały i lekki moduł regulacji ciśnienia
Nasz moduł regulacji ciśnienia jest bardzo małym urządzeniem o zwartej konstrukcji. W jego budowie
zastosowano najmniejsze dostępne na rynku zawory. Małe gabaryty umożliwiają ustawienie modułu
bezpośrednio w pobliżu formy co znacznie obniża zużycie azotu. Małe wymiary i niska waga pozwalają również
na łatwe przenoszenie modułu z jednej do drugiej wtryskarki.
Monomoduł- korzystna cenowo alternatywa układu sterowania
Jeśli w produkowanej wyprasce mamy jeden lub dwa miejsca wtrysku gazu możemy zaoferować nasz
Monomoduł. Jest to cyfrowy zawór regulacji ciśnienia, który można podłączyć bezpośrednio do przyłącza
wtryskarki. Monomoduł zastępuje w tym przypadku urządzenie sterujące. Monomoduł jest połączony
bezpośrednio z programatorem.
A
atwość wykorzystania elementów AIRMOULD w konstrukcji formy
W naszym systemie AIRMOULD oferujemy szeroki wybór dysz do wtrysku gazu. Dysze te budowane są
standardowo o wielkości Ć�3 lub Ć�5 mm. Wszystkie dysze dostępne są w różnych długościach. Dzięki
dodatkowym elementom dystansowym pozwalają się bardzo łatwo wpasować w konstrukcję formy wtryskowej
Pełna i wykwalifikowana pomoc
Jako jedyna firma oferujemy naszym Klientom nie tylko urządzenia lecz również
- pełną pomoc w konstrukcji wyprasek i budowie form.
- przeszkolenie z zakresu technologii wtrysku z gazem
- wielostronną pomoc techniczną przy ustalaniu i optymalizacji parametrów procesu wtrysku.
By spełnić oczekiwania naszych Odbiorców Battenfeld uruchomił przed 10 laty specjalną komórkę zajmującą się
rozwojem techniki wtrysku z gazem. Pracujący w tym dziale specjaliści są odpowiedzialni za przygotowanie
projektów i ofert na urządzenia AIRMOULD oraz za zapewnienie pełnej obsługi użytkownikom naszych urządzeń.
Wszystkich chętnych zainteresowanych techniką wtrysku z gazem zapraszamy do kontaktu z naszym biurem.
Battenfeld Polska 2007