Analiza niedolewu – wtryskarka

Ze względu na omawiany obszar jaki poddaliśmy analizie, za możliwe przyczyny powstawania niedolewu możemy uznać (Rysunek 1):

1. Nieszczelny zawór zwrotny.
2. Niepoprawna dysza wtryskowa.
3. Uszkodzony lub zużyty cylinder wtryskowy.
4. Wydajność maszyny.
5. Wyciek z dyszy.

Artykuł Analiza niedolewu – wtryskarka pochodzi z serwisu ASCONS.

Analiza niedolewu – forma wtryskowa

Dokonując analizy przyczyn występowania niedolewu w obszarze formy wtryskowej skupimy się przede wszystkim na (Rysunek 1):

1. Brak lub niedrożne odpowietrzenie.
2. Niezbalansowany układ wlewowy.
3. Niedrożna przewężka lub dysza gorącego kanału.
4. Zalegające tworzywo w formie.
5. Problemy z temperaturą na gorących kanałach.
6. Nieszczelność w układzie gorącego kanału.
7. Za mała grubość ścianki.

Artykuł Analiza niedolewu – forma pochodzi z serwisu ASCONS.

Opis wady

Niedolew to część, która nie została całkowicie wypełniona tworzywem. Jest to zjawisko, w którym płynne tworzywo nie wypełnia całkowicie gniazda formującego. Taki niedolew najczęściej występuje na końcu drogi płynięcia, ale może powstać również na żebrach oraz na początku wtrysku. Krawędź w miejscu zakończenia płynięcia frontu tworzywa jest najczęściej zaokrąglona. Zaokrąglenie krawędzi wynika z przepływu laminarnego tworzywa w gnieździe formującym. Spójrz na Rysunek 1 – przedstawia on wypraskę z dolanymi obszarami oraz tą samą wypraskę z występującymi niedolewami. Niedolew w wypraskach może stanowić realne ryzyko utraty funkcjonalności części. Taka utrata funkcjonalności np. montażu lub zgrzania stanowi błąd krytyczny dla producenta i uniemożliwia wykorzystanie części przez klienta. Dlatego analiza niedolewu jest istotnym czynnikiem do permanentnego rozwiązania problemu.

Analiza niedolewu – parametry procesu

W celu zbadania możliwych przyczyn musimy sobie wyznaczyć potencjalne źródła problemu. W tej części poradnika skupimy się na parametrach procesu. Kolejne części poświęcę pozostałym źródłom. Poddam wtedy analizie formę, maszynę i tworzywo – Rysunek 2.

Potencjalne przyczyny występowania niedolewu związane z procesem wtrysku to:

1. Zbyt małe wypełnienie.
2. Osiągnięte ciśnienie ograniczające.
3. Zbyt mała prędkość wtrysku.
4. Za małe ciśnienie docisku.
5. Brak poduszki resztkowej.
6. Brak przeciwciśnienia.
7. Zbyt niska temperatura stopu.
8. Zbyt niska temperatura formy.

Ad. 1 – Zbyt małe wypełnienie

Zaleca się, żeby wypraska została wypełniona wtryskiem do 95-98% objętości. Jeżeli nie zastosujesz się do tej zasady to możesz mieć problem z powstawaniem niedolewu. Docisk nie zawsze jest w stanie uzupełnić tworzywem gniazdo formujące tym bardziej, jeżeli wypraska posiada cienkie żebra lub inne pocienienia. Jeżeli została zarejestrowana masa części bez docisku i umieszczona w dokumentacji procesowej to porównaj ją z aktualną wartością masy wypraski bez docisku. Jeżeli ciężar jest zbyt lekki, zbadaj potencjalne przyczyny, które mogą obejmować:

• Wielkość dozy jest zbyt mała.
• Punkt przełączenia został ustawiony zbyt wysoko.
• Występuje wyciek z dyszy.
• Zawór zwrotny jednostki plastyfikacji jest nieszczelny.
• Rozszczelnił się układ gorąco-kanałowy.
• Osiągnięty został czas ograniczający wtryskiwania.

Podczas ustalania wielkości dozy, ważne jest, żeby być pewnym, że tworzywo nie trafia w miejsce gdzie go nie powinno być. Istnieją przypadki, w których pracownik próbujący wyeliminować niedolew zwiększa drogę dozowania nie wiedząc, że materiał ten trafia do układu gorąco-kanałowego w wyniku jego rozszczelnienia, co powoduje jeszcze większe zalanie. Jeżeli nie zorientujemy się, po pierwszym lub drugim wtrysku może dojść do wycieku tworzywa z kanału kablowego od grzałek gorącego kanału. Jeżeli dysponujesz wiedzą na temat masy wypraski bez docisku z poprawnego procesu to porównaj ją z aktualną masą wypraski bez docisku. Dzięki temu będziesz w stanie zweryfikować czy stopień wypełnienia gniazda, czy nawet prędkość wtrysku nie uległy zmianom. Ma to kluczowe znaczenie dla zapewnienia powtarzalnego napełnienia formy wtryskowej.

Ad. 2 – Osiągnięte ciśnienie ograniczające

Wtryskarki umożliwiają ustawienie ograniczającego ciśnienia ograniczającego w celu ochrony formy przed ewentualnym przelaniem. Ciśnienie ograniczające powinniśmy ustawiać około 10% wyższe, niż ciśnienie wymagane do wtrysku akceptowalnej jakościowo części. Jeżeli ciśnienie ustawisz poniżej wymaganego do wtrysku, to zmniejszysz prędkość wtrysku powodując ryzyko wystąpienia niedolewu. Jeżeli ciśnienie ograniczające jest osiągane, może to być wynikiem:

• Zdolności maszyny. Maszyna może nie mieć wystarczającego ciśnienia.
• Zbyt nisko ustawionego ciśnienia ograniczającego. Upewnij się, że jest ustawione około 10% wyżej, niż wymagane do utrzymania zadanej prędkości wtrysku. Powyższa tolerancja zabezpieczy Twój proces wtrysku w przypadku zmian lepkości.
• Wtrącenia, które zmniejszy przekrój przepływu tworzywa. Dysza wtryskowa lub układ gorąco-kanałowy jest podatny na zatkanie jeżeli dostanie się tam np. kawałek metalu lub innego, stałego zanieczyszczenia. W przypadku stosowania filtrów w dyszach wtryskowych musisz być świadomy, że powodują one wzrost ciśnienia. Zanieczyszczenia, które będzie filtr wyłapywał będą to ciśnienie podwyższać.
• Niskiej temperatury dyszy lub gorącego kanału. W tym przypadku zwiększysz opory przepływu.
• Spadku ciśnienia na dyszy. Różnica średnicy tulei wtryskowej w odniesieniu do dyszy wtryskowej na maszynie nie powinna być zbyt duża, gdyż będzie to miało wpływ na spadek ciśnienia. Więcej na ten temat przeczytasz we wpisie dotyczącym średnicy dyszy wtryskowej.

Jeżeli proces wtrysku będzie ograniczony ciśnieniem, to prędkość wtrysku będzie się zmniejszała. Dla lepszego zrozumienia tego procesu zwróć uwagę na Rysunek 3, który przedstawia proces z prawidłowo ustawionym ciśnieniem ograniczającym oraz proces z ciśnieniem ograniczającym ustawionym zbyt nisko. Prędkość wtrysku jest w tym przypadku zmniejszana przez ograniczenie ciśnienia co może być powodem powstawania niedolewów.

Weryfikację przyczyny spadku ciśnienia możesz wykonać za pomocą częściowego wypełniania gniazda i rejestrowaniu przy tym maksymalnych ciśnień dla różnych faz wypełniania. W ten sposób ustalisz obszar, w którym spadek jest największy i będziesz w stanie podjąć dalsze kroki.

Ad. 3 – Zbyt mała prędkość wtrysku

Jeżeli prędkość wtrysku zaprogramujesz zbyt wolno, to nie wypełnisz całkowicie gniazda formującego. Szybki wtrysk jest w większości przypadków pożądany, ponieważ szybkie prędkości wypełniania pomagają utrzymać stałą lepkość tworzywa i ograniczają spadki ciśnienia na drodze wypełniania.

Porównaj czas wtrysku z dokumentacji procesowej z aktualnym czasem wypełniania. Jeżeli aktualny czas wtrysku jest dłuższy, zweryfikuj czy zaprogramowana prędkość jest prawidłowa i ewentualnie dokonaj jej zwiększenia. Zwróć przy tym uwagę, czy maszyna osiąga zadane prędkości. Do tego celu możesz użyć wykresów rejestrujących rzeczywistą prędkość wtryskiwania w maszynie i porównać ją z parametrami zadanymi, co możesz zaobserwować na Rysunek 4. Jeżeli maszyna nie realizuje zadanych prędkości zgłoś to swojemu działowi utrzymania ruchu lub bezpośrednio do działu serwisowego producenta/dostawcy wtryskarki. Czas wtrysku i masa wypraski bez docisku są ważnymi miarami, które powinieneś umieszczać w dokumentacji procesowej. Wartości zadane, które programujemy na maszynie nie powinny stanowić podstawy do oceny procesu wtrysku, ponieważ niektóre maszyny używają procentowej wartości prędkości wtrysku, co nie będzie miarodajne. Zawsze polegaj na masie wypraski i czasie wtryskiwania.

Kolejnym miejscem występowania niedolewów mogą być żebra w pobliżu punktu wtrysku. W wyniku dużej prędkości wtryskiwania, czoło płynącego stopu przepływa po najmniejszej linii oporu, a żebro może zostać dolane dopiero po osiągnięciu podwyższonego ciśnienia w gnieździe formującym. To stanowi duże ryzyko powstawania omawianej wady, przede wszystkim dla żeber umieszczonych poprzecznie do kierunku przepływu tworzywa. W takich przypadkach zmniejszenie prędkości wypełniania może pozytywnie wpłynąć na eliminację niedolewu. Należy przy tym dokonać kontroli, czy żebro jest prawidłowo odpowietrzane.

Ad. 4 – Za małe ciśnienie docisku

Jeżeli ustawisz ciśnienie docisku zbyt małe, to możesz doprowadzić do powstania niedolewu. Po wypełnieniu gniazda formującego do 95-98% objętości powinniśmy przejść ze sterowania prędkością na sterowanie ciśnieniem w wyniku działania docisku. Pod wpływem docisku, gniazdo formujące uzupełni pozostałe 2-5% objętości oraz straty skurczowe w wyprasce. Cienkie żebra i podobne wrażliwe na wadę miejsca na wyprasce wymagają wystarczająco dużego ciśnienia, żeby wcisnąć tworzywo w zagłębienia w formie. Jeżeli ciśnienie docisku będzie za małe powstanie niedolew.

Ad. 5 – Brak poduszki resztkowej

Poduszka resztkowa będąca parametrem wynikowym to bufor pomiędzy głowicą wtryskarki, a końcówką ślimaka. Bufor ten stanowi pewną ilość tworzywa, która pozostaje przed końcówką ślimaka po zakończeniu trwania procesu docisku. Zadaniem poduszki resztkowej jest przeniesienie ciśnienia stopu do gniazda formującego, celem uzupełnienia strat skurczowych powstających w wyprasce. Jeśli poduszka resztkowa osiąga zero, oznacza to, że doza jest zbyt mała lub nastąpił wyciek materiału. Ewentualnym źródłem wycieku/przecieku może być:

• Zawór zwrotny ślimaka.
• Dysza zamykana na maszynie.
• Miejsce styku tulei z dyszą wtryskową.
• Wyciek z układu gorąco-kanałowego.
• Wyciek z podziału formy.

Dokonaj weryfikacji powyższych punktów celem ustalenia źródła problemu.

Jeżeli na maszynie nie pozostaje poduszka resztkowa i nie ma wycieku tworzywa, to należy ponownie ustalić drogę dozowania i punkt przełączenia na docisk. Bardzo dobrą praktyką jest nadzorowanie wielkości poduszki resztkowej poprzez dostępne na maszynie opcje. Monitorowanie wartości poduszki pozwala zatrzymać produkcję w przypadku przekroczenia zastosowanych tolerancji.

Ad. 6 – Brak przeciwciśnienia

Problem z przeciwciśnieniem może się rozpocząć podczas przetryskiwania agregatu. Często w wyniku powstającego ciśnienia w układzie plastyfikacji następuje wyciek materiału z dyszy wtryskowej podczas dozowania. W takim przypadku technik redukuje przeciwciśnienie w celu zadozowania tworzywa, co może skutkować powstawaniem niedolewów w wyniku zmniejszenia gęstości stopu. Podczas ponownego rozruchu należy przywrócić wartości do poprawnych.

Ad. 7 – Zbyt niska temperatura stopu

Niska temperatura stopu zwiększa lepkość tworzywa, co powoduje, że materiał płynie gorzej. Tworzywo o wysokiej gęstości nie będzie w stanie wypełnić niektórych miejsc wypraski i będzie powodowało spadek ciśnienia na drodze wypełniania doprowadzając do powstania niedolewu. Dokonaj kontroli temperatury stopu za pomocą odpowiedniego czujnika i porównaj z dokumentacją procesową i kartą techniczną tworzywa. Zwiększenie temperatury formy to często stosowany zabieg w celu poprawy wypełnienia formy. Zwiększenie tej temperatury może wymuszać wydłużenie czasu chłodzenia lub doprowadzić do degradacji materiału.

Ad. 8 – Zbyt niska temperatura formy

Prawdopodobnie zastanawiasz się dlaczego mówimy w tej części o formie. Już wyjaśniam, ponieważ temperatura formy to parametr procesowy.

Niskie temperatury formy mogą wpływać na skuteczność wypełnienia gniazda formującego tworzywem. Niska temperatura formy skutecznie odbiera ciepło z płynnego materiału powodując zwiększenie zakrzepniętej warstwy tworzywa, co ogranicza przepływ w formie. Forma w wyniku przepływu gorącego stopu podnosi swoją temperaturę. Jeżeli wypraska posiada trudne do wypełnienia obszary to początkowe wtryski mogą posiadać wady w postaci niedolewu wynikające z niskiej temperatury powierzchni narzędzia. Dobrą praktyką jest zarejestrowanie temperatury powierzchni formującej i wypraski podczas wyformowania z zastosowaniem ręcznej termopary i kamery termowizyjnej oraz umieszczenie tych danych w dokumentacji procesowej. Nastawy na regulatorach temperatury nie wskazują rzeczywistej temperatury pracy formy. Temperatury te cechują wahania, które wynikają z odbioru ciepła ze stopu i oddawania go do układu chłodzenia formy wtryskowej (Rysunek 5).

Podsumowując

Przede wszystkim dziękuję Ci za wytrwanie do końca tego wpisu Mam nadzieję, że opisana przeze mnie analiza niedolewu związana z parametrami procesu pozwoli Ci uniknąć tej wady. Jak widzisz, jest to jedynie część przyczyn. Proces wtrysku jest bardzo skomplikowanym etapem produkcji, zależnym od wielu czynników. Jako ustawiacze maszyn wtryskowych musimy mieć świadomość w jaki sposób możemy się przyczynić do wystąpienia wady. Dzięki temu będziemy w stanie ograniczyć brakowość na hali i tym samym zabezpieczyć klienta przed wadliwymi sztukami, a naszą firmę przed reklamacją. Dlaczego to jest tak ważne? Ponieważ w ten sposób zabezpieczasz sam siebie przed zakupem wadliwego wyrobu

Artykuł Analiza niedolewu – parametry pochodzi z serwisu ASCONS.

Nie zmienia to jednak faktu, że oba zjawiska mogą być powodem wielu problemów jakościowych z produkowanymi przez nas częściami. Poza wadami wizualnymi muszę wspomnieć również o ewentualnych postojach, które będą wynikać z zaczopowania, zatkania układu podawania tworzywa. Zanim jednak omówię możliwe wady, jakie mogą wynikać z występowania włosów anielskich i pyłu, opiszę ich definicję.

Włosy anielskie i pył – definicja

Włosy anielskie możecie rozpoznać jako cienkie, długie nitki przypominające włosy. Powstają najczęściej wtedy, kiedy załadowujemy silos granulatem lub zaciągamy materiał przy pomocy systemu podciśnienia do wtryskarki. Zerknijcie na Rysunek 1, który przedstawia włosy anielskie. Jak widzicie – nie ma w nich nic anielskiego dlatego musimy się wystrzegać tego typu zjawisk w naszych miejscach pracy.

Pył, który możemy zauważyć w granulacie to małe cząsteczki stałe, które oderwały się od naszej przysłowiowej granulki. Jeżeli ktoś z Was jeszcze nie widział pyłu to zachęcam do zerknięcia do pojemników, w których składujecie tworzywa. Tam z pewnością dostrzeżecie jego obecność.

Jak powstają?

Musimy poznać sposób powstawania problemu, żeby go wyeliminować . Włosy anielskie i pył to przede wszystkim efekt tarcia o rury i kolanka w systemie zasypowym naszych silosów i/lub centralnym systemie dystrybucji tworzywa na wtryskowni. Całkowita eliminacja włosów anielskich i pyłu w niektórych przypadkach może być niemożliwa. Z pewnością jednak możemy ten efekt zminimalizować na tyle, żeby nie stanowił on problemu podczas produkcji.

Obejrzyjcie proszę poniższy film, który w przystępny sposób pozwoli Wam zrozumieć mechanizm powstawania anielskich włosów. Na filmie poznacie też możliwy sposób rozwiązania problemu, który proponuje firma Hammertek.

Sposób powstawania anielskich włosów.

Największa koncentracja ciepła występuje na wszelkiego rodzaju łukach, gdzie siły odśrodkowe są największe. Najbardziej podatne na wzrost temperatury na takim zakręcie są przede wszystkim polimery „miękkie” tj. PP, PE.

Dlaczego włosy anielskie i pył są niepożądane w procesie wtrysku?

Coraz większe wymagania jakościowe, jakie stawiają przed nami nasi klienci, zmuszają nas do analizy szczegółów każdego etapu procesu. Jeżeli nie będziemy brać pod uwagę wad, które mogą generować anielskie włosy lub też pył w przetwarzanym granulacie, to będzie nam ciężko zrozumieć przyczyny ich powstawania. Problematyczne obszary to przede wszystkim:

1. Jakość wypraski:
   • ciemne wtrącenia,
   • białe kropki (nieroztopione cząsteczki pyłu),
   • smugi (Rysunek 2),
   • wady powierzchniowe,
   • obniżone właściwości mechaniczne wyprasek,
   • przy produkcji wyprasek przeźroczystych (np. z PMMA, PC, PS) – utrata transparentności (Rysunek 2).
2. Wtryskarka:
   • zaczopowanie gardzieli, gdzie wpada tworzywo do cylindra (Rysunek 3),
   • zwiększone zużycie ślimaka i cylindra przez zwęglony pył,
   • zwiększone przestoje maszyny i zwiększone koszty czyszczenia układów plastyfikacji,
   • zaleganie pyłu na podajnikach, częściach maszyny.

Co zrobić, żeby zmniejszyć ryzyko ich występowania?

Jak już wiemy, dlaczego powstają i co mogą powodować, to teraz musimy zrobić wszystko, żeby zmniejszyć ryzyko ich występowania.

1. Jeżeli korzystasz z silosów to:
   • ogranicz ciśnienie rozładunku do max. 0,9 – 1,0 bar. Dzięki temu ograniczysz prędkość ruchu granulatu w rurach i ich tarciu na zakrętach,
   • zminimalizuj ilość załamań rury łączącej samochód rozładowujący z silosem.
2. W centralnym systemie podawania:
   • minimalizuj ilość zakrętów lub kąt (np. z 90 stopni do 45 stopni) w systemie dystrybucji tworzywa po hali,
   • jeżeli nie możesz zmniejszyć ilości zakrętów lub kąta to rozważ zastosowanie rozwiązania jak na przedstawionym wyżej filmie,
   • zadbaj o szczelność układu podawania. Jeżeli układ jest nieszczelny, spada w nim podciśnienie i granulat zwiększa tarcie o rurociąg podnosząc swoją temperaturę. Nie wspominając o utracie energii

Bywając w różnych zakładach przetwarzających tworzywa sztuczne lub rozmawiając z wieloma technologami, ustawiaczami, inżynierami czy też kierownikami tych zakładów na opisany powyżej temat spotykam się ze sporym zdziwieniem. Dlaczego? Skąd to zdziwienie? Ponieważ w większości firm nikt się nad powyższym problemem w ogóle nie zastanawia. Chciałbym, żeby ten wpis na moim blogu dał Ci do myślenia, żebyśmy wszyscy zaczęli zwracać uwagę na obszar dystrybucji tworzywa po hali produkcyjnej.

Do zobaczenia/przeczytania w następnym wpisie

Artykuł Włosy anielskie i pył pochodzi z serwisu ASCONS.

Tworzą się one w przypadku:

• kilku punktów wtrysku,
• opływania przez tworzywo wstawki/rdzenia formującego otwór (Rysunek 2),
• zróżnicowanej szybkości płynięcia w poszczególnych miejscach gniazda formy,
• skomplikowanej i nieregularnej budowy wypraski.

Podczas opływania rdzenia formującego otwór, płynący front tworzywa łączy się pod różnym kątem.
W zależności od kąta pod jakim zderzają się dwa strumienie tworzywa, wyróżniamy obszary łączenia prostopadłego (weld line) i równoległego (meld line).

Wyznacznikiem tego podziału jest kąt β wyznaczony stycznymi frontów płynącego tworzywa w miejscu ich zbiegu (Rysunek 3).
Przyjęto umownie, że:

• jeżeli β < 135° powstaje połączenie prostopadłe (weld line),
• jeżeli β > 135° powstaje połączenie równoległe (meld line).

Symulacje wtrysku są w stanie z pewnym przybliżeniem określić kąt połączenia w zależności od miejsca wystąpienia (Rysunek 4).

Linie łączenia często są widoczne na wtryskiwanych elementach w postaci rys technologicznych, gdyż najczęściej w tym obszarze powstaje karb typu „V”.
Postępujący skurcz uwidacznia powstały szew.

W praktyce najlepiej jest prowadzić obserwację procesu tworzenia się linii łączenia przez przyglądanie się kolejnym kontrolowanym niedolewom.

W wyniku różnego kierunku płynięcia tworzywa występuje odmienne uporządkowanie cząsteczek prowadząc tym samym do różnego współczynnika odbicia światła. Zauważyć możemy różnice w postaci bardziej matowej powierzchni z jednej strony i błyszczącej z drugiej.

Przy metalizowaniu wyprasek metodą galwaniczną, powstała powłoka jest na tyle cienka, że idealnie odwzorowuje powierzchnię wypraski wraz ze wszystkimi szczegółami. Metalizowanie nie maskuje linii łączenia ale je jeszcze bardziej uwidacznia.

Włókno szklane w miejscach gdzie tworzy się linia łączenia podczas prowadzenia procesu wtryskiwania również zmniejszenia wytrzymałość tego połączenia ze względu na jego układanie się równolegle do połączenia (Rysunek 5).

Środki zaradcze:

1. widoczność efektu spotkania się rozdzielonych strumieni tworzywa można na ogół zmniejszyć poprzez:
   • podwyższenie temperatury formy,
   • zwiększenie ciśnienia docisku,
   • polepszenie ewakuacji powietrza z formy wtryskowej,
   • zaprzestanie stosowania środków rozdzielających (antyadhezyjnych),
   • wykonanie faktury na powierzchni formującej,
   • lakierowanie wypraski.
2. linie łączenia w kształcie kurzych łapek powstają w wyniku spotkania się płynących strug i jednoczesnego zamknięcia powietrza:
   • wykonać lub poprawić odpowietrzenie,
   • zmienić charakter płynięcia strumieni tworzywa w formie.

Zachęcam do zapoznania się z kolejnym wadami wyprasek tj.: ślady po wypychaczach, niedolewy, przypalenia oraz rozwarstwienia wyprasek.

Artykuł Linia łączenia pochodzi z serwisu ASCONS.

Eliminacja wady

Możliwe przyczyny i środki zaradcze:

1. zanieczyszczenie materiałem niekompatybilnym z materiałem bazowym (np. ABS z PP, PE z PS) (Rysunek 3) lub barwników i koncentratów nie łączących się ze sobą, o różnych lepkościach i temperaturach przetwórstwa:
   • oczyścić cylinder wtryskowy, podajnik, system podawania i suszenia z tworzywa niekompatybilnego z materiałem bazowym,
   • zastosować odpowiedni materiał pozbawiony zanieczyszczenia,
   • dbać o dokładną segregację tworzyw podczas składowania i mielenia,
   • stosować dedykowane młyny lub dokładnie czyścić przy zmianie materiału,

     

     

2. nadmierne ścinanie zimnego stopu spowodowane wtryskiem w bardzo wychłodzoną formę. W przypadku tworzy częściowo-krystalicznych mogą powstawać warstwy o różnej budowie krystalicznej. W przypadku tworzyw amorficznych może dojść do oddzielania się od stopu – pigmentów, dodatków:
   • zmniejszyć prędkość wtrysku,
   • podwyższyć temperaturę formy,
   • obniżyć temperaturę tworzywa,
3. stosowanie środków antyadhezyjnych (ułatwiających rozdzielanie) lub poślizgowych:
   • zmienić rodzaj stosowanego środka,
   • zaprzestać stosowania.

Rozwarstwienia wypraski – co zrobić gdy do pomieszania tworzyw już doszło?

Jest to niewątpliwie duża strata, tym większa im większa jest ilość zainfekowanego materiału.
Możemy sobie radzić na kilka sposobów:

1. stosując zasadę różnicy gęstości (flotacja). Przykładowo PP ma gęstość ok. 0,95 g/cm³, ABS ma gęstość ok. 1,05 g/cm³ co możemy wykorzystać zanurzając oba materiały w wodzie.
   PP będzie pływał, ABS zatonie.
   Uwaga: dodatki do tworzyw sztucznych (np. włókno szklane, talk itd.) mają wpływ na gęstość materiału.
2. dodając do mieszaniny tzw. kompatybilizator, który posłuży jako łącznik tworzyw niekompatybilnych.
   Metoda często stosowana przez zakłady recyklingu. W ten sposób możemy poprawić właściwości mechaniczne wtryskiwanego elementu i ułatwić jego wtryskiwanie.
   Typowym zastosowaniem jest wykorzystanie regranulatów kompatybilizowanych mieszanin polimerowych jako wewnętrznego rdzenia w nowych wyrobach.
3. odsprzedać jako źródło paliw alternatywnych.
   Tworzywa sztuczne mogą być bardzo dobrym źródłem energii np., w procesach metalurgicznych, w warunkach utleniających, tworzywa mogą ulegać spalaniu z wydzielaniem energii cieplnej. Tworzywa sztuczne i guma dzięki wysokiej zawartości węgla mogą pełnić rolę nawęglaczy. Przykładowo surowy polietylen o dużej gęstości (HDPE), zastosowany w roli nawęglacza wprowadza do kąpieli większą ilość węgla niż koks.
   Wartość opałową tworzyw sztucznych szacuje się w przedziale 40-46 MJ/kg.

Jeżeli interesują Cię wady wyprasek to koniecznie zapoznaj się z innymi wpisami na blogu np. ślady po wypychaczach, niedolew oraz przypalenie.

Artykuł Rozwarstwienia wypraski pochodzi z serwisu ASCONS.

1. łączą się strugi płynącego tworzywa,
2. tworzywo dopływa najpóźniej podczas wypełniania gniazda formującego,
3. materiał wypełniania żebra,

mogą pojawić się ciemne lub czarne przypalenia na wyprasce (efekt Diesla) (Rysunek 1).

Miejsca gdzie pojawiło się przypalenie mogą być także niedolane lub pojawić się może zmatowienie.

Na formie wtryskowej powstaje w tych obszarach ciemny nalot, często trudny do usunięcia bez wspomagania się środkami czyszczącymi.

Efekt Diesla pogarsza jakość wtryskiwanej części i w wyniku powstawania agresywnych produktów rozkładu polimeru, może doprowadzić do uszkodzenia powierzchni formy wtryskowej.
Spotkałem się z przypadkiem, gdzie w/w wada doprowadziła do „wypłukania” na wstawce formującej żebra (Rysunek 2).

Powodem powstawania tej wady jest utrudniona ewakuacja powietrza z formy wtryskowej przez płynący stop tworzywa i w związku z tym wzrost ciśnienia i temperatury (nawet do 1000°C) doprowadzający do przypalenia (Rysunek 3).

Możliwe przyczyny i środki zaradcze, żeby przeciwdziałać temu negatywnemu zjawisku to:

1. zanieczyszczone odpowietrzenia formy wtryskowej lub ich brak:
   • wyczyścić odpowietrzenia (w przypadku odpowietrzania przez luzy na wypychaczach lub specjalne wstawki odpowietrzające wymagane będzie rozłożenie formy wtryskowej),
   • wykonać kanały odpowietrzające,
2. za duża siła zwarcia formy wtryskowej:
   • zmniejszyć siłę zamykania,
3. za duża prędkość wtrysku lub brak profilowania wtrysku (wolno – szybko – wolno):
   • zmniejszyć prędkość wtryskiwania w końcowej fazie wypełnienia gniazda formującego,
   • ustawić profil wtrysku wolno – szybko – wolno,
4. przełączenie na docisk następuje zbyt późno:
   • przyspieszyć punkt przełączenia na docisk (przełączenie na docisk powinno nastąpić po wypełnieniu gniazda formy w 95-98%).

Zapoznaj się również z opisem takich wad jak: linia łączenia, rozwarstwienia wyprasek, niedolew oraz ślady po wypychaczach.

Artykuł Przypalenia – Efekt Diesla pochodzi z serwisu ASCONS.

Jest to zjawisko, w którym płynne tworzywo nie wypełnia całkowicie gniazda formującego najczęściej na końcu drogi płynięcia, ale może powstać również na żebrach na początku wtryskiwania. Krawędź w miejscu zakończenia płynięcia frontu tworzywa jest najczęściej zaokrąglona (Rysunek 1).

Niecałkowite napełnienie gniazda formy przy końcu drogi płynięcia (Rysunek 2):

1. Za mała pojemność wtrysku:
   • zwiększyć drogę dozowania materiału lub wyczyścić/poprawić odpowietrzenia.
2. Za niska temperatura tworzywa:
   • podwyższyć temperaturę wtrysku przez zwiększenie obrotów ślimaka lub przeciwciśnienia,
   • podwyższyć temperaturę formy.
3. Niewłaściwe pobieranie tworzywa:
   • sprawdzić chłodzenie obsady cylindra (pod lejem zasypowym),
   • obniżyć temperaturę pierwszej strefy cylindra wtryskowego (od strony leja zasypowego).
4. Za mała poduszka resztkowa:
   • powiększyć poduszę resztkową.
5. Za niskie ciśnienie lub za mała szybkość wtrysku:
   • skontrolować czy nie za wcześnie następuje przełączenie na docisk,
   • sprawdzić drożność i szczelność dyszy wtryskowej,
   • sprawdzić temperaturę dyszy wtryskowej,
   • skontrolować ciśnienie hydrauliczne na maszynie (czy nie osiągamy ciśnienia ograniczającego),
   • dokonać korekty parametru prędkości i ciśnienia.

Niecałkowite napełnienie gniazda na bocznych ściankach (Rysunek 3):

1. Zmniejszenie grubości na skutek przesunięcia stempla względem matrycy:
   • sprawdzić elementy ustalające formę,
   • sprawdzić, czy nie występuje ugięcie stempla lub rdzenia.

Powtarzające się niedolewy cienkich ścianek i żeber (Rysunek 4):

1. Chwilowe zatrzymanie i przestudzenie płynącego frontu tworzywa:
   • poprawić konstrukcję wyrobu i formy (zwiększyć grubość ścianki, zaokrąglić krawędzie, zmienić miejsce wtrysku).

Jeżeli interesują Cię wady wyprasek to zachęcam do zapoznania się z wpisem dotyczącym śladów od wypychaczy, przypaleń oraz rozwarstwiania wyprasek.

Artykuł Niedolew pochodzi z serwisu ASCONS.

Powstanie tej wady może być spowodowane

• • niewłaściwym doborem parametrów przetwórczych (nieodpowiednio dobrane parametry powodujące „przeładowanie” wypraski w gnieździe formującym)

• • błędami w konstrukcji części i budowie formy wtryskowej (błędy w pochyleniach ścianek, błędy w budowie narzędzia)
  • znacznymi różnicami temperatur na wypychaczach i ściance formy.

Środki zaradcze:

1. 1. Skontrolować czy wypychacz nie wystaje lub nie jest wgłębiony w formie – wyregulować.

1. 1. Skontrolować stan chłodzenia narzędzia. W razie zapchanych obiegów – udrożnić.

1. 1. Zmniejszyć ciśnienie docisku.

1. 1. Wydłużyć czas chłodzenia.

1. 1. Obniżyć temperaturę formy.

1. 1. Obniżyć temperaturę wtrysku.

1. 1. Stosować środek antyadhezyjny pokrywając nim stempel formujący w miejscach występowania żeber itp.*.

1. 1. Zwiększyć ilość wypychaczy lub zmienić miejsce ich oddziaływania.

1. Zastosować wypychacze o większej powierzchni.

* Na rynku dostępne są urządzenia, które pozwalają w sposób automatyczny nakładać środek antyadhezyjny/smarny na powierzchnię formy wtryskowej. Przykładowy sterownik (Rysunek 3) ma w swojej ofercie firma Plastigo.

Specyfikacja – Automatyczny Spryskiwacz Formy ASF-1

Ślady po wypychaczach to jedna z wielu wad jakie spotykamy na produkcji. Jeżeli interesują Cię wady wyprasek to zapoznaj się z kolejnymi wpisami dotyczącymi m.in niedolewów, przypaleń oraz rozwarstwień na wyprasce.

Artykuł Ślady po wypychaczach pochodzi z serwisu ASCONS.