Dlaczego odpowietrzanie jest ważne:

W trakcie wtryskiwania tworzyw sztucznych, prawidłowe odpowietrzanie formy jest kluczowe dla eliminacji potencjalnych problemów. Gniazda formy muszą być wolne od powietrza, aby uniknąć powstawania pęcherzyków, deformacji czy też niedokładnego wypełnienia detalu. Skuteczne odpowietrzanie wpływa zatem nie tylko na estetykę produktów, ale również na ich trwałość i funkcjonalność.

Kanały odpowietrzające:

• • Najczęściej stosowaną metodą odpowietrzania są kanały odpowietrzające umieszczone w strategicznych miejscach formy wtryskowej (Rysunek 1). Ich rozmieszczenie i kształt są dostosowywane do konkretnych potrzeb projektu, a ich rola polega na sprawnym usuwaniu powietrza podczas procesu wtryskiwania.
  • Kanały odpowietrzające stanowią nieodzowny element procesu wtryskiwania tworzyw sztucznych. Ich precyzyjne zaprojektowanie i umiejscowienie są kluczowe dla uzyskania wysokiej jakości wtryskiwanych detali. Dbałość o kanały odpowietrzające ma zasadnicze znaczenie dla efektywnego odpowietrzania formy i uniknięcia wad, przyczyniając się do osiągnięcia doskonałych wyników produkcyjnych.

Wypychacze odpowietrzające:

• • Wypychacze odpowietrzające (Rysunek 2) pełnią kluczową rolę w procesie wtryskiwania poprzez skuteczne usuwanie powietrza z gniazda formy. W momencie, gdy tworzywo sztuczne jest wtryskiwane do formy, może ono spowodować zatrzymanie się powietrza w trudno dostępnych miejscach, co prowadzi do powstawania wad w gotowym produkcie. Wypychacze odpowietrzające są zaprojektowane tak, aby aktywnie usuwać to powietrze, umożliwiając równomierne i kompleksowe wypełnienie formy tworzywem (Rysunek 3).
  • Trudność w odpowietrzeniu przy użyciu wypychaczy stanowi miejsce, gdzie dochodzi do sprężenia powietrza. Jeżeli taki obszar nie posiada w pobliżu wypychacza, będzie trudno osiągnąć satysfakcjonujący efekt.

Wstawki ze stali odpowietrzającej

• • Stal porowata jest produktem, który poddawany jest specjalnemu procesowi produkcji, w wyniku którego powstają mikroskopijne otwory i kanały w strukturze metalu. Te drobne porowatości sprawiają, że stal porowata staje się doskonałym materiałem do odpowietrzania w formach wtryskowych.
  • W procesie wtryskiwania tworzyw sztucznych, stal porowatą wykorzystujemy jako specjalny element odpowietrzający. Umieszcza się ją strategicznie w formie wtryskowej, gdzie pełni rolę kanałów umożliwiających wydostawanie się powietrza z gniazd formy podczas wtryskiwania tworzywa. Dzięki temu procesowi odpowietrzania można skutecznie uniknąć wad, takich jak pęcherzyki powietrza czy niedokładne wypełnienie detalu.
  • Odpowiedni dobór rodzaju wstawki porowatej, jej konstrukcja oraz umiejscowienie w formie wtryskowej to gwarancja sukcesu.

Rozwiązania dostawców maszyn:

• • Wittmann – Expert StepForce: Siła zwarcia zwiększana podczas wtrysku, zsynchronizowana przez objętość wtrysku lub przez czas wtrysku. Ułatwia to odpowietrzanie przez linię płaszczyzny podziału, a tym samym napełnianie gniazda formującego. Ekonomicznym skutkiem ubocznym jest zmniejszenie zużycia energii z napędu.

Podsumowanie

Odpowietrzanie form wtryskowych – kluczowy aspekt skutecznego wtryskiwania. Skuteczne odpowietrzanie jest niezbędne do uzyskania wysokiej jakości wtryskiwanych produktów, co pozwala uniknąć potencjalnych wad. Istnieje wiele metod odpowietrzania, a ich wybór zależy od konkretnych warunków produkcji, formy wtryskowej oraz rodzaju tworzywa. Wprowadzanie innowacyjnych rozwiązań, takich jak specjalne stalowe materiały porowate, kanały odpowietrzające czy płaszczyzna podziału, pomaga w doskonaleniu procesu odpowietrzania. Dbałość o precyzyjne odpowietrzanie przekłada się na uniknięcie przypaleń, pęcherzyków powietrza, deformacji czy niedokładnego wypełnienia detalu. To z kolei wpływa na zadowolenie klienta i efektywność produkcji. Ostatecznie, skuteczne odpowietrzanie jest kluczowym elementem każdej udanej produkcji wtryskowej.

Artykuł Odpowietrzanie Form Wtryskowych – Kluczowy Aspekt Skutecznego Wtryskiwania pochodzi z serwisu ASCONS.

Jeżeli jeszcze nie udało Ci się zapoznać z wcześniejszymi częściami, gdzie omawiałem budowę gorącego kanału i rozdzielacza to zachęcam do lektury Wpisy nie są długie, więc czas jaki poświęcisz na przeczytanie będzie bardzo krótki.

A więc na początek zapraszam do przeczytania http://nastawiacz.pl/gorace-kanaly-cz-1/. Potem we wpisie dotyczącym rozdzielaczy gorąco-kanałowych https://ascons.pl/budowa-goracych-kanalow-rozdzielacz/ zapoznam Cię z ich różnymi konstrukcjami.

Gorące kanały cz. 3 – zespół dyszy

Zespół dysz wtryskowych, które stanowią nieodłączny element grzanych kanałów musi być starannie osadzony w obudowie formy, aby zapewnić szczelność kompletnego układu gorąco-kanałowego. Pewnie spotkaliście się już z sytuacją, gdzie taki kanał uległ rozszczelnieniu. Koszty przywrócenia go do pełnej sprawności są bardzo duże i  zmniejszają zwrot z inwestycji doposażenia formy w taki układ. Dlatego szkolenie obsługi jest krytyczne, w celu minimalizowania błędów serwisowania grzanego kanału.

• Poszczególne elementy zespołu:

  1.  Trzon
  2. Grzałka końcowa
  3. Termopara
  4. Grzałka wielostrefowa
  5. Termopara
  6. Separator
  7. Izolator
  8. Pierścień centralny
  9. Pierścień osadczy
  10. Końcówka dyszy gorącego kanału
  11. Obudowa końcówki dyszy
  12. Śruby mocujące termoparę
  13. Śruba mocująca termoparę
  14. Śruba ustalająca pozycję grzałki
  15. Wielostrefowy system grzewczy
  16. Smukły zespół grzewczy

• Przykładowe konstrukcje zespołu dysz:

  • a) Dysza z jedną strefą grzewczą
  • b) Smukła dysza z jedną strefą grzewczą
  • c) Końcówka termiczna, dysza z dwiema strefami grzewczymi
  • d) Dysza dwustrefowa
  • e) Dysza z trzema strefami grzewczymi
  • f) Miejsce montażu w formie wtryskowej

Podsumowując, system grzanych kanałów wymaga specjalnej obsługi i wyjątkowej ostrożności podczas jego użytkowania. Dlatego znajomość budowy poszczególnych elementów zdecydowanie pomoże podczas pracy z nim. Mam nadzieję, że „Gorące kanały cz. 3 – zespół dyszy” przybliżyły Ci tą tematykę.

Dajcie znać z jakimi problemami się mierzycie podczas obsługi systemu gorąco-kanałowego. Na przykład co sprawia Wam największe trudności. Czekam na Wasze komentarze.

Artykuł Gorące kanały cz. 3 – zespół dyszy pochodzi z serwisu ASCONS.

Gorące kanały, a dokładnie kształt rozdzielaczy

oraz jego konstrukcja dobierana jest pod konkretną aplikację, zgodnie ze specyfiką kształtu i podziału formy, dlatego musi być starannie przeanalizowana. Naturalne zbalansowanie przepływu płynnego materiału jest aktualnie podstawową cechą konstrukcji tych bloków.

Istnieje wiele różnych systemów, konstrukcji omawianych rozdzielaczy. Rysunek 1 przedstawia tylko ułamek z dostępnych możliwych kształtów.

Do rozdzielacza gorącego kanału mocuje są dysze wtryskowe prowadzące tworzywo do gniazda formującego, co stanowi swego rodzaju kanał dystrybucji. Od drugiej strony montuje się tuleje wtryskową, która doprowadza materiał do rozdzielacza, bezpośrednio z agregatu wtryskowego.

Rysunek 2 przedstawia przykładową budowę rozdzielacza.

1. Blok kolektora rozdzielającego
2. Grzałka rurowa. Ten typ grzałki jest najczęściej wprasowywany w blok kolektora.
3. Termopara, której zadaniem jest odczyt aktualnej temperatury na rozdzielaczu.
4. Dolny wspornik.
5. Śruba mocująca wspornik.
6. Centralny wspornik.
7. Śruba mocująca centralny wspornik.
8. Górny wspornik.
9. Śruba mocująca górny wspornik.
10. Kołek ustalający.
11. Miejsce do uziemienia GK.
12. Śruba mocująca termoparę.

Rozdzielacz jest podstawowym elementem w budowie gorących kanałów. Ponieważ montaż w formie bardzo często stanowi nie lada wyzwanie dla operatora serwisującego formę z tego typu układem, ważnym aspektem jest poziomowanie i prawidłowy montaż, dlatego zachęcam do edukacji w obsłudze systemów gorąco kanałowych. Przede wszystkim ułatwi to pracę i pozwoli uniknąć niepotrzebnych kosztów. Na koniec zachęcam do zapoznania się z artykułem, gdzie omówiłem pasowanie pomiędzy tuleją wtryskową i dyszą.

Artykuł Gorące kanały cz.2 – rozdzielacz pochodzi z serwisu ASCONS.

Jego główne zadanie, jakim jest przekazanie tworzywa w stanie uplastycznionym z agregatu wtryskowego do gniazda formy wtryskowej pozwala produkować elementy skomplikowane, bez linii łączenia i jednocześnie eliminując powstawanie wlewka, który musiałby być mielony w młynku lub przekazany na odpad.

Gorące kanały (GK) umożliwiły obniżenie kosztów produkcji wielu elementów.

Posłużę się przykładem nakrętki do butelki, gdyby nie GK nakrętka podniosłaby koszt opakowania o kilkadziesiąt procent. Zastosowanie narzędzi wielogniazdowych i wykorzystanie technologii systemów GK pozwala minimalizować koszty i tym samym uzyskać niższą jednostkową cenę za wypraskę.

Niewątpliwie warunkiem koniecznym do bezproblemowej pracy z gorącymi kanałami jest odpowiednie dobranie systemu pod konkretną aplikację i jej prawidłowe serwisowanie.

Niestety do dziś spotyka się w wielu firmach problem z minimalną wiedzą na temat budowy i serwisowania układów GK.

Tym wpisem i kolejnymi, które powstaną, chciałbym chociaż w niewielkim stopniu przybliżyć Wam podstawową budowę gorących kanałów oraz zachęcić do zgłębiania wiedzy na temat tej bardzo interesującej gałęzi w obszarze budowy form wtryskowych. Zrobię to na podstawie gorących kanałów firmy INCOE.

• 1 Zespół dysz wtryskowych. Jest to zbiór części doprowadzających tworzywo w stanie płynnym z rozdzielacza do gniazda formującego.
• 1.1 Trzon do zamocowania dysz wtryskowych z układem grzewczym.
• 1.2 Dysze wtryskowe. Zakończenia mogą mieć różne konstrukcje, od zróżnicowanych długości poprzez różne średnice, ponieważ muszą być dostosowane do geometrii gniazda.
• 2 Rozdzielacz. Element przekazujący tworzywo do zespołu dysz wtryskowych.
• 3 Dysza wlotowa. Dzięki temu elementowi udaje się nam przekazać materiał z agregatu wtryskowego do rozdzielacza. Ma on styczność z dyszą wtryskową zamontowaną na wtryskarce. Promień na tulei i dyszy wtryskowej powinien zapewnić szczelność dystrybucji tworzywa. Dlatego, jeżeli chcesz więcej się dowiedzieć w temacie w/w szczelności to zapraszam do zapoznania się z wpisem „Współpraca dyszy z tuleją wtryskową„.
• 4 Siłownik hydrauliczny. W przypadku zastosowania dysz zamykanych w układach gorąco-kanałowych, siłownik hydrauliczny odpowiada za otwarcie i zamknięcie iglicy podczas wtryskiwania.
• 5 Siłownik pneumatyczny. Zadanie jakie ma spełniać jest identyczne jak w przypadku siłownika hydraulicznego.
• 6 Iglica zamykająca. Sterowana siłownikiem, otwiera lub zamyka przepływ w gorącym-kanale.

Podsumowując

Korzyści jakie mamy ze stosowania systemów gorąco-kanałowych są naprawdę duże. Niestety możemy zauważyć wiele trudności w ich serwisowaniu i obsłudze, dlatego niezbędna jest edukacja w tym zakresie. Poznanie budowy gorących kanałów jest niezbędne przed podjęciem pracy przy ich obsłudze. W innym przypadku możemy niepotrzebnie wydłużać czas serwisowania lub doprowadzić do jego uszkodzenia.

Artykuł Gorące kanały cz. 1 pochodzi z serwisu ASCONS.

Rysunek 1: Przekrój układu gorąco-kanałowego

Do przykładowych zalet tego typu układów wlewowych możemy zaliczyć:

• eliminację wlewka, co pozwala na oszczędność surowca. Ewentualne zawracanie do procesu poprzez jego zmielenie stanowi dodatkowe ryzyko zabrudzenia jeżeli nie dysponujemy młynkiem przy maszynie,
• możliwość doprowadzania punktów wtrysku do miejsc, gdzie nie byłoby to możliwe w przypadku kanałów zimnych. Wykorzystuje się je często w konstrukcjach form typu Tandem, piętrowe (bliźniacze), 2-komponentowe,
• skrócenie czasu cyklu dzięki eliminacji konieczności chłodzenia wlewka, który ze względu na swój przekrój zastyga później niż wypraska. Zastygnięcie wlewka jest konieczne ze względu na wyformowanie.

Stosowanie gorących kanałów (GK) jest związane z koniecznością inwestycji, która przy produkcji masowej bardzo szybko się amortyzuje. Pociąga to za sobą również konieczność szkolenia pracowników, którzy będą ten układ obsługiwać, serwisować itp.

Przy uruchamianiu formy po raz pierwszy lub po serwisie należy postępować w następujący sposób:

1. podłączyć sterownik grzanych kanałów za pomocą kabli uprzednio sprawdzając poprawność konfiguracji termopara-grzałka,
2. uruchomić chłodzenie formy. Uwaga – jest to warunek konieczny. W przypadku uruchomienia układu GK bez odbioru ciepła z formy możemy doprowadzić do jego uszkodzenia lub do degradacji tworzywa.
3. uruchomić sterownik bez załączania funkcji grzania w celu kontroli wskazań temperatury. Takie postępowanie uchroni nas od awarii termopar w przypadku pomyłki tj. zamiany przewodów zasilania z przewodem termopary. Należy zwrócić uwagę czy nie występuje spadek temperatury na wskazaniach sterownika, co mogłoby świadczyć o zamianie miejscami przewodów.
4. uruchomić grzanie w funkcji „soft start” w celu usunięcia wilgoci z elementów gorącego kanału. Większość nowoczesnych sterowników ma wbudowaną funkcję miękkiego startu, co zdejmuje z użytkownika konieczność ręcznego ustawiania i kontroli obniżonej temperatury (Rysunek 2, Rysunek 3)

   

   

5. W przypadku stosowania układów GK typu dociskanego zaleca się rozgrzanie rozdzielacza przy obniżonych temperaturach dysz (o około 80°C mniej niż temperatura rozdzielacza) w celu umożliwienia swobodnego rozszerzenia cieplnego rozdzielacza zanim zostanie on dociśnięty przez dysze.
6. Po osiągnięciu zadanych temperatur należy odczekać ~5 min w celu konwekcji ciepła.
7. jeżeli układ GK uruchamiany jest po raz pierwszy lub gdy podczas serwisu został on oczyszczony należy uzupełnić go tworzywem pod niskim ciśnieniem wykorzystując do tego celu proces dozowania. Przy dojechanym agregacie wtryskowym do formy należy obniżyć przeciwciśnienie do około 10-15 bar i uruchomić dozowanie. Wycofujący się ślimak świadczy o uzupełnieniu tworzywem układu GK.
8. Po uruchomieniu produkcji należy kontrolować poduszkę resztkową na maszynie. W przypadku jej zachwiania np. poprzez uzyskanie wartości 0 (zero) poduszki należy przerwać proces i skontrolować szczelność gorącego kanału. Przy dalszej eksploatacji nieszczelnego układu możemy doprowadzić do jego zalania (Rysunek 4). Spadki ciśnienia wtrysku mogą również świadczyć o awarii.

   

Zakres obsługi układów gorąco-kanałowych jest znacznie szerszy dlatego zapraszam do kolejnych artykułów w temacie: „Gorące kanały cz. 1„, „Gorące kanały cz.2 – rozdzielacz„, „Gorące kanały cz. 3 – zespół dyszy„.

Artykuł Rozruch formy z gorącymi kanałami pochodzi z serwisu ASCONS.

Jaki jest cel odpowietrzenia?
Podstawową funkcją odpowietrzenia jest uwolnienie powietrza z formy wtryskowej, które zostaje sprężone przez wtryskiwany do gniazda formującego polimer.

Powietrze musi zostać usunięte przez płaszczyzny podziału, luzy na ruchomych elementach formy wtryskowej lub specjalnie wykonane szczeliny odpowietrzające. Rysunek 1 przedstawia przykładowe szczeliny odpowietrzające.

W zależności od lepkości materiału stosuje się różne głębokości odpowietrzeń (Rysunek 2).

Powietrze może być ewakuowane także przez zamontowane w formie wtryskowej wypychacze.
Wypychacz posiada szczelinę i odpowiedni luz przez który powietrze zostaje usunięte (Rysunek 3).

Istnieją także specjalne typy wstawek formujących, które ułatwiają odpowietrzenie gniazda formującego. Wstawka taka wykonana jest ze spiekanego metalu o porowatości w zakresie od 20 do 30%. System połączonych porów ma przeciętnie średnicę 20 mikronów. Wstawka wykonana w tej technologii eliminuje gromadzenie się gazów, zmniejsza ciśnienie wtrysku, skraca czas cyklu i poprawia poziom połysku (Rysunek 4).

Jeżeli powietrze nie zostanie w pełni usunięte podczas etapu wypełniania gniazda, może być powodem powstawania kilku wad wyprasek:

1. podczas wypełniania gniazda może dojść do opłynięcia i uwięzienia powietrza co skutkować będzie powstaniem niedolewu,
2. wtryskując tworzywo do formy dochodzi do sprężenia powietrza i tym samym wzrostu temperatury doprowadzając do efektu Diesel’a i powstania wady w postaci przypaleń,
3. obecność powietrza pomiędzy dwoma zbiegającymi się frontami płynącego stopu może powodować powstanie spoiny (linii łączenia) typu „v” na powierzchni części formowanej, powodując jej osłabienie i bardzo często nieakceptowalny efekt wizualny połączenia.

Brak powyższych objawów niekoniecznie świadczy o odpowiednim odpowietrzeniu gniazda formującego. Bardzo trudnym do stwierdzenia objawem nieprawidłowego odpowietrzenia jest:

1. powolne wypełnienie gniazda,
2. konieczność stosowania podwyższonego ciśnienia wtrysku.

Prawidłowe wykonanie odpowietrzeń niestety nie jest rozwiązaniem, które nie wymaga konserwacji. Podczas przetwórstwa w miejscach ujścia gazu wydziela się jasny osad, który powoduje zapychanie się kanałów odpowietrzających w efekcie czego dochodzi do powstawania wad o których pisałem powyżej. Przykład takich zabrudzeń przedstawia
Rysunek 5.

Bardzo istotne jest określenie częstotliwości zapychania kanałów odpowietrzających i wprowadzenie cyklicznych czynności polegających na wyczyszczeniu tłustego nalotu środkami odtłuszczającymi w celu eliminacji ewentualnych wad wypraski.

Artykuł Odpowietrzenie gniazd formujących pochodzi z serwisu ASCONS.