POLITECHNIKA WROCŁAWSKA Wydział Chemiczny, W-3

PROWADZĄCY: dr inż. Wanda Meissner

Kierunek: Technologia chemiczna

Rok studiów: III

Data wykonania doświadczenia: 11.05.2012r.

LABORATORIUM TECHNOLOGII POLIMERÓW

- Sprawozdanie-

ĆWICZENIE 2

„Wtryskiwanie”

CZĘŚĆ TEORETYCZNA

Wtryskiwanie jest procesem cyklicznym, w którym materiał, najczęściej w postaci granulatu, podawany do ogrzewanego cylindra uplastycznia się, a następnie podawany jest przez dyszę do gniazda formy. W formie pod ciśnieniem tworzywo przechodzi w stan stały po czym jest usuwany w postaci gotowego wyrobu.

Cechy procesu wtryskiwania:

• proces cykliczny,

• wysokociśnieniowy,

• do produkcji wyrobów bryłowych pełnych, kompozytowych, dwuskładnikowych, wielokolorowych, wyrobów o zmiennej gęstości, zespolonych (tworzywo - metal,itp) o masie rzędu 10-2grama do 105 grama,

• bezodpadowy,

• o dużej wydajności,

• w pełni zautomatyzowany,

• elastyczny,

• mobilny.

Odmiany procesu wtryskiwania:

• Wtryskiwanie ślimakowe- uplastycznienie tworzywa w układzie ślimak cylinder

• Wtryskiwanie tłokowe - uplastycznienie materiału w cylindrze a wtryśnięcie za pomcą tłoka

• Wtryskiwanie intruzyjne - możliwość wtryskiwania kształtek, których objętość leży daleko powyżej maksymalnej objętości wtryskowej ślimaka

• Wtryskiwanie wielobarwne lub wieloskładnikowe - możliwość formowania wyrobów złożonych z różnych materiałów lub kolorów, połączenie materiałów następuje w formie na gorąco, wtryskarka wymaga co najmniej dwóch jednostek wtryskowych.

• Wtryskiwanie gazowe GIT lub gazowe ze spienianiem GIT-S- podczas procesu wtryskiwania do formy podawany jest gaz obojętny w ten sposób można formować wyroby o różnych grubościach ścianek. W technice GIT - S pęcherzyki gazu w formie powodują spienienie tworzywa.

• Wtryskiwanie z rozdmuchiwaniem lub z rozciąganiem - metoda dwuetapowa do formowania pojemników wewnątrz pustych. W pierwszym etapie wytwarza się wypraskę, w drugim wypraskę się rozdmuchuje się (wprowadzając do środka gaz) lub rozciąga za pomocą rdzenia

Schemat budowy wtryskarki:

Wtryskarka składa się trzech układów

• Układ uplastyczniający (uplastycznia materiał i wtryskuje go do formy)

• Układ narzędziowy (forma plus układ zamykania składający się z trzech stołów

• Układ napędowy i sterujący

Cykl wtryskiwania - etapy

• uplastycznienie materiału

• zamknięcie formy

• dojazd jednostki uplastyczniającej do formy

• wtrysk

• docisk

• chłodzenie

• usunięcie wypraski z formy

Parametry procesu

• temperatury - (stref grzewczych na cylindrze i dyszy, temp. połówek formy na termostacie)

• Ciśnienia - (wtrysku, docisku, zwarcia połówek formy-siła zamykania, uplastycznienia)

• Drogi - (skok formy, skok ślimaka lub tłoka, skok wypychaczy, skok jednostki uplastyczniającej)

• Prędkości - (zamykania i otwierania formy, wypychaczy, wtrysku, jednostki uplastyczniąjącej, prędkość obrotowa ślimaka)

• Czasy (cyklu, wtrysku, docisku, chłodzenia formy)

Schemat graficzny cyklu wtryskiwania
drogi ślimaka i stołów formy w funkcji czasu

Wady i zalety procesu wtryskiwania:

Zalety:

• możliwość wytwarzania bardzo skomplikowanych wyrobów w jednej operacji technologicznej

• otrzymujemy wyrób gotowy do użytkowania, praktycznie bez obróbki wykańczającej

• wysoka jakość i powtarzalność kształtu i wymiarów, estetyka wyrobu

• możliwość pełnej automatyzacji, komputeryzacji procesu

• możliwość masowej produkcji

• niska pracochłonność

• Niska emisja szkodliwych substancji

Wady:

• wysoki koszt oprzyrządowania technologicznego

• technologia nie ekonomiczna przy krótkich seriach produkcyjnych

• wymagane wysokie kwalifikacje pracowników technicznych

• długi czas przygotowania i spore nakłady finansowe związane z wdrożeniem do produkcji nowego wyrobu

CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA

I WRTYSKARKA 1

a) Wyniki uzyskane na wtryskarce ślimakowej (Tabela 1)

b) Parametry procesu:

- siła zwarcia: 80t

- temperatura procesu: 160°C -180°C -190°C

- materiał : poli(chlorek winylu)

Ślimak	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Puh [kG/cm^2]	35	40	55	60	70	85	90	95	110	115
Pzw [kG/cm^2]	225	250	420	440	590	650	700	620	850	880
Masa [g]	13,0	17,0	19,0	21,0	23,0	28,0	30,0	31,0	34,0	36,0

Tabela 1. Wyniki uzyskane przy wtryskarce ślimakowej

P_uh - ciśnienie układu hydraulicznego [kG/cm²]

P_zw - zewnętrzne ciśnienie wtrysku [kG/cm²]

II WTRYSKARKA 2

- masa surowca: 17g

- czas trwania cyklu: 50s

- odpady: 3g

Stosunek masy odpadów do masy surowca: 17,65%

Ilość cykli na godzinę : 3600s:50s=72cykle

Odpady w czasie godziny: 216g

III WNIOSKI

Wraz ze wzrostem ciśnienia wtrysku, wzrasta masa kształtki, co jest prawidłową koleją rzeczy, gdyż właśnie poprzez wzrost ciśnienia, następuje modyfikacja masy otrzymanej kształtki. Optymalizowanie tego parametru jest ważne, gdyż zbyt małe ciśnienie może spowodować niedopełnienie pożądanej kształtki, a zbyt wysokie może spowodować tzw. przelewy kształtki.

---