11.05.2012r.
gr. G piątek TN 7:30
Formowanie tworzyw sztucznych metodą wtryskową
1. Wstęp teoretyczny
Proces wytwarzania tworzyw sztucznych metodą wtryskową jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych. W odróżnieniu od wczesnej poznanego procesu wytłaczania metoda wtryskowa ma charakter periodyczny. Produktami, które są wytwarzane właśnie tą metodą to np. zabawki, guziki. Proces ten przeznaczony jest głównie do przetwórstwa tworzyw termoplastycznych, lecz jest stosowany również do przetwórstwa tworzyw termo– i chemoodpornych.
Zalety procesu wtryskiwania:
- niska emisja związków szkodliwych dla otoczenia
- wytwarzanie nawet najbardziej skomplikowanych wyrobów w jednym procesie technologicznym
- wysoka jakość i powtarzalność własności i wymiarów
- możliwość pełnego zautomatyzowania, komputerowego sterowania i kontroli procesu
Wady procesu:
- wysoki koszt maszyn (wtryskarek) i oprzyrządowania (form)
- konieczność wysokich kwalifikacji pracowników nadzoru technicznego
- opłacalna tylko przy produkcji wielkoseryjnej i masowej
Materiał wyjściowy w postaci granulek lub krajanki jest podany z pojemnika do ogrzewanego cylindra, uplastycznia się i następnie jest wtryskiwany przez dyszę i tuleję wtryskową do gniazd formujących. Tworzywo zestala się w nich, a następnie jest usuwane z formy w postaci gotowej wypraski, po czym cykl procesu rozpoczyna się od nowa. Elementarnym zadaniem wtryskarki jest dobre uplastycznienie tworzywa. Forma jest wtryskowa jest wymieniana częścią aparatury i jest montowana na czas pracy.
Im bardziej skomplikowana forma tym większy jej koszt, często przekraczający koszt wtryskarki.
Dobór temperatury cylindra i formy, ciśnienia oraz szybkości wtrysku zależy od rodzaju tworzywa jak i też od cech jakie ma posiadać wyrób.
Wtryskarki możemy podzielić na tłokowe i ślimakowe.
Stosując wtryskarki tłokowe tworzywo jest uplastycznieni głównie przez kontakt z gorącymi ściankami cylindra i przepychane na pomocą tłoka do formy. Metoda ta ma jednak sporo wad. Chociażby takie stapianie tworzywa nie zapewnia jego dobrej homogenizacji oraz ogranicza szybkość procesu. Zastosowanie tłoka ślimakowego jest znacznie lepszym rozwiązaniem. Dzięki równoczesnemu wykonywaniu ruchu posuwisto-zwrotnego ślimak zapewnia dostarczenie stałej ilości tworzywa w każdym cyklu. Uplastycznienie zachodzi szybciej i jest bardziej równomierne.
Jednym z najbardziej rozpowszechnionych typów ślimaka jest tzw. ślimak trójstrefowy. Strefy te różnią się miedzy sobą głębokością kanału: 1 strefa ma największą głębokość i jest nazywana strefą zasilania, 2 strefa ma zmienną głębokość- strefa sprężania, 3 strefą ma najmniejszą głębokość- strefa dozowania.
2.Pomiary
a) wtryskiwanie ręczne
- temperatura 180 ℃,
- maksymalna masa wtrysku 25g
- odpad 3g
- produktem był pasek zaciskowy
b) wtryskiwanie automatyczne
- 4 strefy grzejne T=160, 170,180, 190 ℃
- produktem była spirala Archimedesa
ciśnienie wtrysku [kg/cm2] |
1000 | 900 | 850 | 750 | 725 | 600 | 550 | 450 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| masa [g] | 38 | 35 | 38 | 36 | 34 | 31 | 27 | 24 |
wykres
c) wtryskiwanie automatyczne sterowane przez komputer
- całkowity czas cyklu 50 s
- odpad 3g
3. Wnioski
Podczas wykonywania krzywej zależności ciśnienia od masy , zauważono, ze punkty znacznie odbiegają od wykresu. Błąd odczytu ciśnienia lub masy spowodował, iż punkty są tak rozbieżne.