Przed i po dozowaniu

Nowoczesne wtryskarki mają możliwość programowania dekompresji przed procesem dozowania, czyli po procesie docisku lub po czasie opóźnienia dozowania, jeżeli został on zastosowany.

Drugą opcją jaką mamy dostępną na większości maszyn to dekompresja po dozowaniu, która wycofuje ślimak po osiągnięciu nastawionej drogi lub objętości w układzie sterowania maszyny.

W obu powyższych przypadkach, wycofanie następuje w kierunku przeciwnym do wtrysku (Rysunek 1).

Wpływ dekompresji na objętość wtryskiwanego tworzywa

Istotnym czynnikiem na drodze omawiania tytułowego parametru jest zrozumienie jego wpływu na objętość dozowania, czyli na ilość tworzywa, która będzie wtryskiwania do formy wtryskowej.

Zrozumienie wpływu dekompresji na objętość tworzywa do wtrysku wymaga zrozumienia jak działa układ posuwisto zwrotny ślimaka wtryskarki. Granulat podawany przez gardziel pod podajnikiem tworzywa trafia do cylindra wtryskarki. Podczas obrotu ślimaka, granulat jest przemieszczany w kierunku dyszy wtryskowej, ulegając uplastycznieniu. Gdy uplastyczniony materiał przesuwa się przed zawór zwrotny (końcówkę ślimaka), powoduje wzrost ciśnienia w układzie. W wyniku wzrostu ciśnienia następuje wywieranie siły na zawór i ślimak, co doprowadza do jego przesuwu, aż do osiągnięcia zadanej objętości/drogi dozowania. Można to podsumować zdaniem, że nie ma możliwości przepływu tworzywa przed zawór zwrotny, jeżeli ślimak się nie obraca.

Co się w takim razie dzieje z tworzywem, kiedy stosujemy dekompresję przed dozowaniem? Jeżeli wykonam ruch ślimakiem stosując dekompresję przed dozowaniem, to obniżę ciśnienie w przestrzeni między formą a zaworem zwrotnym. Im większa będzie zastosowana dekompresja, tym większe stworzymy ryzyko powstania podciśnienia i zassania powietrza do środka. Kiedy rozpocznie się dozowanie, ślimak nie będzie się od razu wycofywał, ponieważ będzie zmuszony do uzupełnienia strat objętościowych w wyniku zastosowanej dekompresji. Takie zachowanie doprowadzi do wzrostu objętości, a jego wartość zależy m.in. od zastosowanych parametrów dekompresji i przeciwciśnienia.

W taki razie jak wygląda sytuacja w przypadku dekompresji po procesie uplastyczniania? Ruch ślimakiem bez jego obracania po procesie dozowania nie dodaje materiału do uprzednio przygotowanej dawki. Zwiększa to jednak odległość jaką ślimak będzie musiał pokonać do ustawionego punktu przełączenia. Zbyt duża dekompresja po dozowaniu może powodować zaciągnięcie powietrza. Jeżeli to powietrze dostanie się do naszego tworzywa, to będzie stanowiło dodatkowy bufor wpychający tworzywo sztuczne do układu wlewowego i następnie gniazda formującego.

Ryzyka i szanse w stosowaniu parametru dekompresji

Dekompresja (Rysunek 2) może stanowić wsparcie dla naszego procesu wtryskiwania, ale nieumiejętne jej programowanie doprowadzi do licznych problemów.

Dekompresja może powodować:

• Ryzyko dostania się powietrza do uplastycznionego materiału
• Wady w postaci srebrzeń (Rysunek 3), przypaleń na wyrobie

Jednocześnie dekompresja może:

• Ustabilizować poduszkę resztkową poprzez poprawę zamykania końcówki ślimaka
• Zmniejszyć ciśnienie występujące w grzanym kanale, w celu eliminacji „kroplenia” dyszy
• Odciążyć dysze zamykane w grzanych kanałach
• Przy długich czasach cyklu i przetwórstwie np. uniepalnionych tworzyw zmniejsza ryzyko wzrostu ciśnienia w cylindrze i zapobiega niekontrolowanemu przesuwaniu.

Programowanie dekompresji

Sposób wprowadzania parametru dekompresji może się różnić w zależności od producenta wtryskarki. Dla przykładu, w maszynach Wittmann Battenfeld ze sterowaniem B6, dekompresję wprowadza się w sposób względny tj. wprowadzenie 1 cm3, cofa ślimak z aktualnej pozycji o 1 cm3 (Rysunek 4).

Czyli jakie wartości możemy stosować dla dekompresji?

Podczas ustawiania drogi/objętości dekompresji możemy posłużyć się kilkoma metodami. To, która metoda będzie odpowiednia w Twoim procesie, uzależnione jest od wielu czynników (rodzaj tworzywa, temperatury cylindra, wielkość poduszki, przeciwciśnienie podczas dozowania, sprawność końcówki ślimaka, wielkość dozy itd.). Oto kilka propozycji:

• Ograniczyć się do wartości 10% objętości dozowania – jest to szybki sposób, który zależy od wielu czynników. Dla przykładu, przy dużym przeciwciśnieniu podczas dozowania, powinniśmy zbliżać się do wartości 10%, natomiast przy niskim przeciwciśnieniu wartość tą obniżamy.
• Pozycja dekompresji zależna od wskaźnika płynięcia – to drugi sposób na programowanie omawianego parametru. W tabeli pokazane są możliwe drogi dekompresji w zależności od współczynnika płynięcia.
  

  MFR	Droga dekompresji
  Do 15 g/10 min	2 ~ 4 mm
  15 – 25 g/10 min	5 ~ 8 mm
  25 – 50 g/10 min	10 ~ 15 mm

• Droga dekompresji zależna od skoku pierścienia końcówki ślimaka – to trzeci sposób, który wymaga wiedzy odnośnie do zastosowanej końcówki ślimaka.

Jeżeli z jakiegoś powodu w procesie ustawiona jest wyższa temperatura tworzywa niż zalecana przez producenta, to jest to powód do użycia wyższej dekompresji niż zalecane powyżej.

Nie możemy zapomnieć o prędkości dekompresji, który towarzyszy omówionej powyżej drodze/objętości. Prędkość programujemy w taki sposób, żeby wtryskarka wykonując dekompresję robiła to w sposób łagodny, bez zbędnych szarpnięć. Współczynnik płynięcia będzie w tym przypadku najlepszym przykładem – większą szybkość będziemy ustawiać dla wysokiego współczynnika płynięcia, mniejszą dla niskiego współczynnika płynięcia.

Podsumowanie

Dekompresja stanowi jeden z kluczowych parametrów każdego procesu wtryskiwania. Pomaga ustabilizować jeden z najważniejszych parametrów wynikowych – poduszkę resztkową, która bezpośrednio wpływa na jakość wtryskiwanej części. Wydłuża także trwałość zaworu zwrotnego.

Jednak nieumiejętne jej programowanie może narobić wiele kłopotów w naszym procesie, dlatego zwracajcie uwagę na ryzyka jakie ze sobą niesie.

Artykuł Dekompresja pochodzi z serwisu ASCONS.

Projektuj optymalnie

Części projektowane pod proces wtryskiwania mają odpowiednie zalecenia dotyczące ich konstrukcji. Stosowanie tych zaleceń, poza poprawą jakości części, ma również wpływ na zużycie energii elektrycznej podczas produkcji.

Różne rodzaje tworzyw mają różne zalecenia w zakresie długości przepływu w stosunku do grubości ścianki. Zrozumienie zachowania się tworzywa podczas przepływu dostarcza bezcennych informacji, które mają bezpośredni wpływ na koszty produkcji (Rysunek 2).

Grubość żebra u podstawy i jego wysokość to kolejny obszar projektu wypraski, dzięki któremu możemy zaoszczędzić energię podczas produkcji. Grube żebro wymaga dużych ciśnień, żeby nie wystąpiła wada, którą nazywamy wciągiem. Stosunek grubości żebra do podstawowej grubości ścianki powinien mieścić się w zakresie 40-60%. Natomiast wysokość żebra powinna być < 4x grubości ścianki (Rysunek 3).

Taki projekt wypraski daje możliwość uzyskania szerokiego okna procesowego, zapewnia niskie straty ciśnienia, co bezpośrednio wpływa na optymalną produkcję elementów wtryskiwanych.

Kontroluj suszenie tworzywa

Niektóre tworzywa termoplastyczne należą do grypy materiałów higroskopijnych (np. PA, PC, PET) co wymusza ich suszenie przed wykorzystaniem do produkcji. Faza suszenia tworzywa zużywa nawet 15% całkowitej energii zużywanej do przetwórstwa tworzyw sztucznych. Odpowiednie wykorzystanie suszarek i ich optymalne ustawienie może przynieść duże oszczędności energii. Punkt rosy suszarki ze złożem molekularnym powinien mieścić się w zakresie -25°C do -50°C. Im bliżej -50°C będzie ustawiony tym większe będzie zużycie energii, które nie spowoduje istotnego przyspieszenia suszenia.

Jeżeli istnieje możliwość zastosowania tworzywa niechłonącego wilgoci bez wpływu na właściwości wypraski to warto przemyśleć ten krok. Wybór niehigroskopijnych tworzyw sztucznych, tam gdzie jest to możliwe, przyczyni się do znaczących oszczędności w zużyciu energii elektrycznej.

Utrzymuj temperaturę formy ograniczając straty ciepła

Wykorzystanie do produkcji technicznego tworzywa (np. PA, POM) wymaga stosowania wysokich temperatur formy, nawet powyżej 100°C. Forma, która jest zamocowana na wtryskarce styka się z płytą maszyny całą powierzchnią mocującą. Tak duża powierzchnia styku powoduje istotny przepływ ciepła z formy do konstrukcji maszyny. Odbiór ciepła przez maszynę wpływa na pracę termostatu, który w takim przypadku będzie zużywał większą ilość energii w celu zapewnienia stabilnej temperatury formy.

Dobrą praktyką w opisanym powyżej przypadku jest stosowanie płyt izolacyjnych na formach wtryskowych, które zdecydowanie zminimalizują proces przepływu ciepła do konstrukcji maszyny (Rysunek 4).

Ogranicz starty ciepła na cylindrze wtryskowym

Maszyna wtryskowa wymaga dużej ilości energii do pracy. Rozgrzanie i utrzymanie temperatury cylindra wtryskowego pochłania jej znaczącą ilość. Maty termoizolacyjne pozwalają w znaczny sposób zniwelować występujące straty energii cieplnej (Rysunek 5). Zastosowanie mat termoizolacyjnych zmniejsza ilość energii elektrycznej używanej do ogrzania cylindrów wtryskarki nawet o 40% (Rysunek 6). Pieniądze zainwestowane w zakup mat termoizolacyjnych zwracają się już po kilku miesiącach.

Maty termoizolacyjne polecane są przede wszystkim tam, gdzie mamy mono produkcję lub ewentualne zmiany tworzywa nie wymuszają dużych zmian temperatury cylindra. Związane jest to z długim oczekiwaniem na wychłodzenie cylindra np. przy zmianie tworzywa z PA6.6 na PE (czyli obniżenie z temperatury ~290°C do temperatury ~210°C). Czas oczekiwania na zmniejszenie temperatury ma w takim przypadku bezpośredni wpływ na wydłużenie czasu przezbrojenia.

Inwestuj w ludzi

Efektywność energetyczna to nie tylko projekt wypraski czy sprzęt wykorzystywany do produkcji. Istotną rolę odgrywa także sposób funkcjonowania wtryskowni. Szkol swoich pracowników poprzez szkolenia wewnętrzne oraz zewnętrzne, które będą podnosić świadomość i przyczyniać się do oszczędności energii.

Kluczowe czynniki, o które powinien zadbać pracownik to m.in. reakcja na wszelkiego rodzaju wycieki tj. sprężonego powietrza, wody, oleju. Każdy taki ubytek medium wpływa na bezpieczeństwo pracy i zużycie energii. Ich szybka eliminacja pozwala podnieść efektywność funkcjonowania zakładu produkcyjnego.

Optymalnie ustawiony proces wtrysku to podstawa w każdej wtryskowni. Korzystając ze szkoleń z zakresu ustawiania parametrów wtrysku masz możliwość podniesienia kwalifikacji pracownika i przyczynienia się do zmniejszenia strat. Tego typu inwestycja podnosi również morale, które mają bezpośredni wpływ na zaangażowanie w pracy.

Podsumowanie

Włączenie oszczędzania to nie moda, to konieczność która umożliwi dalsze funkcjonowanie i rozwój firm z branży przetwórstwa tworzyw sztucznych.

Kilka przykładów przytoczonych w tym artykule, które mogą zwiększyć efektywność energetyczną wtryskowni zdecydowanie nie wyczerpuje wszystkich dostępnych opcji. Wdrażaj zmiany małymi, zdecydowanymi krokami – zacznij produkować efektywniej.

POBIERZ PDF: Włącz oszczędzanie na wtryskowni

Artykuł Włącz oszczędzanie pochodzi z serwisu ASCONS.

[ PL ]

Niniejsza instrukcja jest przeznaczona dla wszystkich osób zaangażowanych w obsługę i monitorowanie systemu robota.
Są odpowiedzialni za zapewnienie płynnego działania systemu robota. Jeśli wystąpi błąd, powinni być w stanie wyszukać oznaki przyczyny błędu i wywołać kluczowe sekwencje programu.
W tym celu konieczne jest nauczenie się obsługi systemu sterowania. Niniejsza instrukcja wyjaśnia, jak bezpiecznie obsługiwać system sterowania.

[ ENG ]

This manual is intended for all persons involved in the operation and monitoring of the robot system.
They are responsible for ensuring that the robot system runs smoothly. If a fault occurs they should be able to search for signs of the cause of the fault and call up key program sequences.
In order to do this it is necessary to be learn how to use the control system. This manual explains how to operate the control system safely.

Artykuł User´s Manual UNIROB R10S – UNILOG B4 pochodzi z serwisu ASCONS.

Suszenie tworzyw sztucznych

Proces kontroli zawartości wilgoci w tworzywie to czynność wymagająca użycia specjalistycznych urządzeń. Pomiar wilgotności za pomocą wag analitycznych (grawimetrycznych) może nie być wystarczający, ponieważ ta metoda ma tendencję do mierzenia innych lotnych składników próbki. Metody chemiczne, takie jak miareczkowanie Karla Fischera jest zbyt kosztowne do szybkiej analizy zawartości wilgoci. Niezwykle precyzyjną metodą oznaczania wilgotności resztkowej jest metoda wodorku wapnia stosowana przez firmę Brabender Messtechnik, która zastosowana jest w mierniku wilgotności AQUATRAC-V (Rys. 2).

Duża część tworzyw jak np. PP, PE, PS nie ma własności higroskopijnych i wilgoć może osadzić się niemal wyłącznie na ich powierzchni. Sytuacja jednak ulega zmianie, kiedy do tworzywa niewykazującego skłonności do wchłaniania wilgoci, dodamy wypełniacz, który jest higroskopijny. W takim przypadku tworzywo zaczyna pochłaniać wilgoć i należy poddać je procesowi suszenia.

Większość tworzyw posiada jednak własności higroskopijne, są to m.in. PA, PC, PET, ABS, ASA, w których wilgoć będzie penetrować wnętrze granulatu. W przypadku takich tworzyw należy stosować proces suszenia.

Podstawowe suszarki z wymuszonym obiegiem powietrza pobierają je z otoczenia, podgrzewają i wprowadzają do suszarki. Tego typu urządzenia nie nadają się do tworzyw silnie higroskopijnych (np. PA). W procesie suszenia takich tworzyw, należy stosować urządzenia ze specjalnym środkiem osuszającym, w celu osiągnięcia odpowiedniego punktu rosy (Rys. 3).

Efektywne suszenie tworzyw wymaga:

• Doboru odpowiedniej temperatury
• Utrzymania punktu rosy na odpowiednim poziomie
• Stabilnego przepływu powietrza
• Czasu w powyższych warunkach

Suszenie tworzyw sztucznych – Temperatura

Temperatura jest parametrem, który wpływa na ruch cząsteczek wilgoci w otoczeniu, a jej odpowiedni dobór jest istotnym aspektem w kontekście suszenia granulatu. W celu odpowiedzi na pytanie jaka jest najlepsza temperatura suszenia, odpowiedzi należy szukać w broszurach dostawców granulatu i kartach technicznych dla danego tworzywa. Istnieją ogólne wytyczne (Tab. 1), ale powinny one być traktowane jako wstępne parametry nastawcze, a następnie skorygowane po otrzymaniu dokumentów od dostawcy materiału.

Punkt rosy

Punkt rosy to temperatura, w której wilgoć zawarta w powietrzu ulegnie kondensacji. W celu zapewnienia skutecznego suszenia, punkt rosy powietrza powinien wynosić od -25°C do -50°C.

Niemożność osiągnięcia punktu rosy na odpowiednim poziomie może wynikać m.in. z:

• Nieodpowiedniego lub zużytego środka osuszającego. Środek osuszający należy wymieniać zgodnie z czasookresem podanym w dokumentacji technicznej suszarki.
• Uszkodzone/wypalone grzałki regeneracyjne. Sprawność grzałek należy sprawdzać min. raz do roku. Jeżeli będą uszkodzone – wzrośnie punkt rosy.
• Uszkodzone uszczelnienia/węże. Kontroluj stan uszczelnień i przewodów, którymi przesyłane jest powietrze. Ewentualne uszkodzenia będą zmniejszać efektywność suszenia.

Należy mieć świadomość, że dla suszarek z wieloma złożami osuszającymi, zużyciu może ulec tylko jedno ze złóż. Wyrywkowa kontrola punktu rosy może uniemożliwić wychwycenie awarii. Oznacza to, że kontrola punktu rosy musi odbywać się w sposób ciągły w przestrzeni czasu.

Przepływ powietrza

Przepływ powietrza jest niezbędny do przeniesienia ciepła na granulat i usunięcia z niego wilgoci. Zalecenia określające niezbędny przepływ powietrza suszącego, mogą być różne w zależności od producenta suszarki. Na przepływ powietrza ma wpływ wiele czynników m.in. gęstość nasypowa tworzywa, która jest jednostką objętości surowca wraz z porami i luźną przestrzenią pomiędzy granulkami, zawartość przemiału, objętość leja suszącego, czystość filtrów itp.

Prawidłowy dobór wielkości leja suszącego zapewnia optymalną pracę całego zespołu suszącego. Przepływ powietrza jest zaburzony np. wtedy, kiedy zasypujemy tworzywem lej suszący poniżej połowy jego objętości. W rezultacie zwiększamy ryzyko przesuszenia lub uszkodzenia termicznego suszonego tworzywa (Rys. 4).

Czas suszenia

Czas suszenia jest uzależniony od wielkości leja suszącego i objętości pobieranego materiału, który zależy m.in. od ilości podłączonych maszyn pod dany lej suszący. Zasobnik jest zaprojektowany w taki sposób, aby zapewnić przepływ tworzywa zgodnie z zasadą FIFO. Czas suszenia granulatu oznacza czas, w którym granulat poddany jest odpowiednim warunkom suszenia. Jeżeli pozostałe parametry są w odpowiedni sposób ustawione i kontrolowane, utrzymanie stałego czasu suszenia będzie stanowić gwarancję uzyskania optymalnej wilgotności tworzywa do wtrysku. W przypadku przekroczenia czasu suszenia tworzywa może dojść do pogorszenia własności fizycznych i przetwórczych materiału. Przykładem może być PA, który zwiększa swoją lepkość w wyniku przesuszenia, co może utrudniać właściwe wypełnienie gniazda formującego.

Podsumowanie

Suszenie tworzyw sztucznych stanowi istotny punkt w projektowaniu procesu wtrysku. W przypadku wielu tworzyw sztucznych, a w szczególności materiałów wykazujących tendencję do wchłaniania wilgoci, kluczowym aspektem jest zastosowanie właściwej metody suszenia oraz poprawnego ustawienia i utrzymania parametrów suszenia: temperatury, punktu rosy, przepływu powietrza i czasu.

Artykuł „Proces suszenia w technologii wtryskiwania” znajdziecie w czasopiśmie PlastNews w ramach cyklu „Ustawianie parametrów procesu wtrysku tworzyw sztucznych”. Ponadto poniżej, jak już zawsze czynię, zamieszczam link do pobrania wersji .pdf

POBIERZ PDF: Proces suszenia w technologii wtryskiwania

Artykuł Suszenie tworzyw sztucznych pochodzi z serwisu ASCONS.

Tarcie, które powstaje w wyniku obracania się ślimaka, zapewnia dodatkowe źródło ciepła od wewnętrznej strony cylindra. Wysokie obroty ślimaka generują duże ścinanie i pomagają w uplastycznieniu tworzywa. Weryfikacja wpływu temperatury tarcia na stop tworzywa powinna odbyć się po kilkunastu minutach pracy maszyny w trybie automatycznym. Więcej o pomiarze temperatury dowiesz się z artykułu temperatury układu plastyfikacji do którego serdecznie odsyłam.

Wpływ prędkości dozowania na tworzywo i jego dodatki

Stosowanie niskich prędkości dozowania zmniejsza ryzyko uszkodzenia tworzywa, stosowanych barwników czy wypełniaczy długowłóknistych i środków zmniejszających palność. Podczas przetwarzania materiałów wzmocnionych włóknem szklanym, przy zbyt dużych prędkościach dozowania, może dochodzić do ich skracania. Będzie to miało wpływ na badania wytrzymałościowe, którym są poddawane wtryśnięte części. Dodatki zmniejszające palność tworzyw sztucznych mogą ulegać degradacji jeżeli prędkość dozowania będzie zbyt szybka. Może to wpłynąć na zmniejszenie ich udziału w stopie oraz na klasę palności.

Ustawianie prędkości dozowania

Prędkości obrotowe ślimaka są często ustawiane w taki sposób, żeby czas dozowania był krótszy niż czas chłodzenia. Jeżeli czas dozowania będzie dłuższy od czasu chłodzenia maszyna wstrzyma otwarcie formy do momentu jego zakończenia. Niestety wpłynie to na czas cyklu produkcyjnego. W praktyce przyjmuje się zasadę, że czas dozowania powinien zakończyć się na około 2 sekundy przed zakończeniem czasu chłodzenia. Wyjątkiem od powyższej reguły jest doposażenie maszyny w dodatkowy układ hydrauliczny lub silnik elektryczny, obsługujący w sposób niezależny proces dozowania. Dzięki temu możemy kontynuować proces uplastyczniania w czasie, gdy forma wtryskowa się otwiera i wyformowuje wypraskę.

Należy pamiętać, że w przypadku dozowania przy otwartej formie, ciśnienie uplastyczniania może powodować wypływanie tworzywa z punktów wtrysku. Problem ten może się pojawić w przypadku układów zimno kanałowych, gdzie tworzywo będzie wpływać do kanałów. W formach z gorącymi kanałami może wystąpić kroplenie układu gorąco kanałowego. Powyższe problemy mogą doprowadzić do powstania oporów podczas wtrysku, które w konsekwencji znacząco utrudnią lub nawet uniemożliwią wtrysk tworzywa do formy. W takim przypadku musisz wyposażyć układ gorąco kanałowy w dysze zamykane lub doposażyć jednostkę plastyfikacji w układ zamykanej dyszy wtryskowej (Rysunek 1).

Częstą praktyką przy długich czasach chłodzenia jest stosowanie opóźnienia dozowania, w celu obniżenia ryzyka przegrzania i degradacji stopu.

Istnieją ogólne wytyczne prędkości obwodowych dozowania dla poszczególnych typów tworzywa (Tabela 1). Musisz zwrócić uwagę na fakt, że ogólne wytyczne nie uwzględniają dodatków do tworzyw, które mogą ulegać uszkodzeniu podczas zwiększonych prędkości dozowania. Najlepszym źródłem dotyczącym dopuszczalnych prędkości jest karta techniczna przetwarzanego materiału lub bezpośredni kontakt z dostawcą w przypadku braku takiej informacji we wspomnianej karcie.

Prędkość obrotowa ślimaka (RPM) jest uzależniona od średnicy ślimaka. Niektóre maszyny starszego typu nie mają możliwości programowania prędkości obwodowej. W takim przypadku można posłużyć się wykresem do ustalenia prędkości obrotowej w zależności od średnicy ślimaka i oczekiwanej prędkości obwodowej (Rysunek 2).

Profilowanie prędkości dozowania

Profilowanie prędkości dozowania możesz stosować przy długich drogach pobierania tworzywa. Na przykład mniejsza prędkość przy rozpoczynaniu dozowania zmniejsza moment generowany przez układ napędowy na ślimaku. Ponadto dobrą praktyką jest zmniejszenie prędkości przed osiągnięciem drogi dozowania. Dzięki czemu osiągniemy zdecydowanie lepszą dokładność plastyfikacji (Rysunek 3).

Podsumowanie

Prędkość dozowania stanowi kluczowy element przy programowaniu wtryskarki. W rezultacie wartości dostosowane do wymogów przetwarzanego tworzywa zapewnią świadomą produkcję z nastawieniem na jakość wyrobu.

Artykuł „Prędkość dozowania” znajdziecie w czasopiśmie PlastNews w ramach cyklu „Ustawianie parametrów procesu wtrysku tworzyw sztucznych”. Ponadto poniżej, jak już zawsze czynię, zamieszczam link do pobrania wersji .pdf

POBIERZ PDF: Prędkość dozowania

Artykuł Prędkość dozowania pochodzi z serwisu ASCONS.

Należy pamiętać, że zalecana temperatura przetwórstwa, to temperatura rzeczywista uplastycznionego stopu. Nastawcze temperatury układu plastyfikacji nie są miarodajne i nie powinny być uznawane za temperaturę stopu. W trakcie pracy wtryskarki temperatura będzie ulegać zmianie. Ciepło tarcia podczas fazy uplastyczniania, ustawiony profil temperaturowy, stopień wykorzystania pojemności dozowania, to kilka czynników wpływających na zmianę temperatury.

Procedura weryfikacji temperatury stopu

Do wykonania pomiaru temperatury stopu niezbędny będzie czujnik temperatury z termoparą zanurzeniową. Czujnik na podczerwień oraz kamera termowizyjna nie są odpowiednimi urządzeniami do pomiaru temperatury stopu. Tworzywo w kontakcie z temperaturą otoczenia szybko się wychładza i ten efekt zaburza dokładny pomiar.

Przykładowa procedura pomiaru:

• Pozwól maszynie pracować w cyklu automatycznym przez około 15-20 minut w celu stabilizacji temperatury.
• Podgrzej wstępnie termoparę by wykonać dokładny pomiar (możesz to zrobić np. poprzez umieszczenie jej w pobliżu wykonanego wcześniej przetrysku tworzywa).
• Odjedź agregatem i wykonaj przetrysk tworzywa.
• Zanurz termoparę w stopie i zataczaj ósemki. Brak ruchu termoparą nie pozwoli odczytać rzeczywistej wartości temperatury z powodu szybkiego wychładzania termopary i odbioru ciepła ze stopu (Rysunek 2).
• Zarejestruj maksymalną wartość temperatury.

Zarejestrowana temperatura podczas pomiaru powinna mieścić się w zalecanym zakresie przetwórstwa tworzywa, podanym w karcie technicznej materiału.

Bardzo ważnym aspektem podczas ustawiania temperatur przetwórstwa jest zapoznanie się z wcześniej wspomnianą kartą techniczną. Wynika to z faktu, że w jednej grupie materiałowej np. PP, możemy mieć różne zalecane zakresy temperatur przetwarzania.

• Za wysoka temperatura stopu może doprowadzić do degradacji stopu i dodatków powodując wady na wypraskach np. srebrzenia lub miejscowe odbarwienia.
• Za niska temperatura utrudni homogenizację tworzywa, wymusi stosowanie wyższych ciśnień na maszynie lub w skrajnym przypadku doprowadzi do jej uszkodzenia.

Profilowanie temperatury układu plastyfikacji

Ustawienia temperatur jednostki plastyfikacji w celu osiągnięcia właściwych parametrów przetwórstwa są różne dla tworzyw amorficznych i częściowo krystalicznych. Jednostka dozowania jest przeważnie wyposażona w co najmniej trzy strefy grzewcze, a każda z tych stref może zostać ustawiona na inną wartość temperatury. Dzięki temu uzyskujemy możliwość stosowania profilu temperatury. Zanim rozpoczniemy profilowanie temperatury musimy być świadomi, że w standardowej budowie ślimaka możemy wyróżnić trzy podstawowe strefy:

1. Strefa zasilania, gdzie granulat trafia zaraz z podajnika. W tej strefie nie możemy dopuścić do wczesnego uplastycznienia ponieważ zablokujemy ujście dla powietrza i możemy doprowadzić do zaczopowania gardzieli podajnika. W tej strefie ustawiamy temperaturę w jej dolnym zalecanym zakresie.
2. Strefa sprężania, gdzie następuje uplastycznienie materiału i wypchnięcie powietrza.
3. Strefa dozowania, gdzie następuje ujednorodnienie stopu pod kątem temperatury i przekazanie materiału przed czoło ślimaka.

Polimery częściowo krystaliczne wymagają do uplastycznienia większej energii niż tworzywa amorficzne, co wymusza stosowanie dla nich większych temperatur w obszarze zasilania. Tworzywa częściowo krystaliczne mogą być wrażliwe na podwyższone temperatury lub nie wytrzymywać długich czasów przebywania w wyższych temperaturach, co będzie skutkowało koniecznością jej obniżenia w kolejnych strefach. Będzie to prowadziło do powstaniem profilu z widocznym garbem. Dla tworzyw amorficznych taki profil nie będzie wymagany, ponieważ nie potrzebują tak dużej energii do uplastycznienia. Przykładowe profile przedstawia Rysunek 3.

Profil z garbem może być stosowany w przypadku materiałów, które są zbrojone włóknem szklanym. Dzięki zastosowaniu wyższej temperatury w początkowej fazie zmniejszamy wpływ erozyjny włókna szklanego na ślimak, co zwiększy żywotność układu plastyfikacji i tym samym zmniejszy koszty eksploatacji.

Czynniki wpływające na zmianę temperatury

Stabilność termiczna stopu to podstawa przy produkcji wyprasek o wysokiej jakości. Aby temu sprostać, maszyna musi być serwisowana przez wykwalifikowany personel. Wszelkie czynniki mające wpływ na zaburzenie tej stabilności powinny być niezwłocznie usuwane. Takimi czynnikami mogą być:

• Zmiana miejsca grzałek na cylindrze.
• Wysunięcie lub uszkodzenia termopary np. w wyniku zalania tworzywem.
• Zastosowanie odmiennej termopary np. „K” zamiast „J” bez wprowadzenia korekcji w sterowniku maszyny.
• Zmiana geometrii ślimaka np. w wyniku zużycia układu plastyfikacji.
• Brak okresowej kalibracji tj. tzw. „nauki grzania”.

Powyższy artykuł ukazał się w czasopiśmie branżowym PlasNews 12/2021. Poniżej możecie pobrać artykuł w formacie .pdf.

POBIERZ .PDF – Dobór temperatury układu plastyfikacji. ascons.pl.

Artykuł Temperatury układu plastyfikacji pochodzi z serwisu ASCONS.

Teraz wystarczy telefon i dostęp do sieci, żebyś mógł dokonać weryfikacji błędu i szybko go usunąć.

profiTemp+ Opis Alarmów

[table id=1 /]

Uszkodzenie czujnika TCb

• Pod pojęciem uszkodzenia czujnika należy rozumieć przerwanie obwodu czujnika w jakimkolwiek miejscu między czujnikiem a regulatorem.
• Po wykryciu błędu wysyłany jest natychmiast komunikat o błędzie i w związku z tym wyłączone ogrzewanie danej strefy.
• Alarm o uszkodzeniu czujnika dostarcza użytkownikowi konkretne wskazówki na temat błędu w kanale grzewczym lub okablowaniu i daje możliwość szybkiego zidentyfikowania błędu oraz jego usunięcia.
• Sprawdzić przewód połączeniowy na regulatorze kanału grzewczego.
• Sprawdzić wejście czujnika.

Niewłaściwa polaryzacja czujnika TCp

• Pod pojęciem złej polaryzacji czujnika rozumie się przypadek błędu, w którym termoelement został podłączony do regulatora z nieprawidłową polaryzacją.
• Przez błędne okablowanie regulator mierzy błędną wartość rzeczywistą, dlatego przy nienagrzanym narzędziu nie jest w stanie rozpoznać błędu. Dopiero, gdy strefa regulacji zostanie podgrzana, błąd zostanie rozpoznany od razu i wygeneruje się komunikat o błędzie.
• Alarm o złej polaryzacji czujnika dostarcza użytkownikowi konkretne wskazówki na temat błędu w kanale grzewczym lub okablowaniu i w związku z tym daje możliwość szybkiego zidentyfikowania błędu oraz jego usunięcia.
• Sprawdzić przyłącza czujnika +/-.

Alarm czujnika TCs

• Pod pojęciem zwarcia czujnika rozumie się przypadek błędu, w którym:
  • przewód czujnika pomiędzy czujnikiem a regulatorem został w jakimkolwiek miejscu zmiażdżony i w związku z tym doszło do zwarcia,
  • czujnik nie znajduje się w przewidzianym położeniu (został usunięty lub zamieniony z innym).
• Wskutek uszkodzenia przewodu do regulatora zostaje przesłana zbyt niska wartość temperatury. Rzeczywista temperatura jest znacznie wyższa niż temperatura zmierzona. Jeśli zmierzona wartość temperatury nie wzrasta w czasie zależnym od rodzaju strefy (uwzględnia dysze i rozdzielacze) w oczekiwany sposób, użytkownikowi wyświetli się alarm czujnika. Aby zapobiec szkodom w danej strefie, ogrzewanie zostanie wyłączone. Alarm czujnika może zostać uruchomiony błędnie i to wtedy, gdy moc grzewcza strefy jest wybrana jako za niska. Ukazuje się identyczny obraz błędu.
• Alarm o uszkodzeniu czujnika dostarcza użytkownikowi konkretne wskazówki na temat błędu w kanale grzewczym lub okablowaniu i daje możliwość szybkiego zidentyfikowania błędu oraz jego usunięcia.
• Sprawdzić przewód połączeniowy na regulatorze kanału grzewczego.
• Sprawdzić położenie czujnika.

Błąd potencjału Pot

• Na wejściu czujnika zostało rozpoznane zbyt wysokie napięcie.
• Błąd zostanie rozpoznany przez osprzęt na HTC 06/15 Heating Thermocouple Card.
• W celu zabezpieczenia wszystkie strefy są odłączane od napięcia (przekaźnik na karcie HTC wył.), a także strefy na innych kartach nastawnika mocy, ponieważ napięcie może pochodzić z każdej strefy.
• Sprawdzić wejście czujnika.
• Uziemienie narzędzia/Sprawdzić czujnik.

Błąd tolerancji prądu CTA

• Błąd prąd poza tolerancją wskazuje, że zmierzony został prąd grzewczy, który znajduje się poza pasmem tolerancji wskazanej dla strefy wartości porównawczej (wartość zadana prądu).
• Regulator kanału grzewczego mierzy cały czas prądy przechodzące przez grzałki. Dlatego jest w stanie porównywać je z wartościami referencyjnymi, wartościami zadanymi prądu. Wartości te można wpisać ręcznie lub wczytać automatycznie przez wywołanie funkcji transferu prądu. Błąd tolerancji prądu wskazuje albo na awarię części ogrzewacza albo, że wartości zadane prądu po wymianie podłączonego do regulatora kanału grzewczego nie zostały jeszcze ustawione od nowa.
• Błąd tolerancji prądu dostarczy użytkownikowi konkretnej informacji o błędzie w kanale grzewczym lub nieprawidłowym ustawieniu. W związku z tym, daje możliwość szybkiego zidentyfikowania błędu oraz jego usunięcia.
• Przyłącze masy, sprawdzić ogrzewanie.
• Czujnik na wyjściu grzania, sprawdzić okablowanie.
• Transfer wartości prądu.

Alarm tyrystora Thy

• Alarm tyrystora wskazuje na uszkodzenie w podzespole w regulatorze kanału grzewczego.
• Regulator kanału grzewczego sprawdza podczas pomiaru prądów grzewczych, czy wskutek defektu nastawnika mocy (tyrystor) w regulatorze kanału grzewczego nie odbywa się niekontrolowane ogrzewanie. Ponieważ chodzi tu o błąd krytyczny, którego skutkiem może być uszkodzenie w obwodzie grzewczym spowodowane przegrzaniem, obwód grzewczy zostanie od razu odłączony od zasilania (przekaźnik na karcie HTC wył.).
• Alarm tyrystora chroni w pierwszej kolejności przed nadmiernymi temperaturami na grzałce, co mogłoby spowodować uszkodzenie elektryczne grzałki i tym samym konieczność wymiany podzespołu. Alarm ten dostarcza użytkownikowi konkretną wskazówkę o uszkodzeniu w regulatorze grzewczym. W związku z tym daje możliwość jego szybkiego zidentyfikowania oraz usunięcia.
• Uszkodzony podzespół. Wymiana uszkodzonego podzespołu (wymiana HTC 06/15 Heating Thermocouple Card).

Prąd różnicowy (prąd uszkodzeniowy) RC

• Ustawiona granica prądu odpływowego (maksymalny błąd prądu różnicowego) przy profiTEMP+ została przekroczona. Dlatego grzałki odłączono w stan bez napięcia (przekaźnik na karcie HTC wył.).
• Prąd różnicowy dla regulatora kanału grzewczego mierzy się przetwornikiem prądu w kablu doprowadzającym profiTEMP+ oraz rejestruje w inCUI07.
• Upływność prądu dostarcza użytkownikowi konkretną wskazówkę o błędzie w kanale grzewczym lub nieprawidłowym ustawieniu. Dlatego daje możliwość szybkiego zidentyfikowania błędu oraz jego usunięcia.
• Narzędzie wilgotne. Sprawdzić narzędzie pod kątem wilgotności. Z powodu złej/wilgotnej izolacji część prądu odpływa, np.: przez przewód ochronny lub bezpośrednio do ziemi.
• Wartość graniczna nieprawidłowa. Sprawdzić ustawienie wartości granicznej i w razie potrzeby dopasować.

Alarm prądu Cur

• Na wyjściu ogrzewania stwierdzono zwarcie.
• Podczas włączania strefy regulacyjnej kontroluje się prąd grzewczy. Jeśli prąd ten przekracza zdefiniowaną granicę, prawdopodobnie doszło do zwarcia. Obwód grzewczy zostanie odłączony od zasilania (przekaźnik na karcie wył.).
• Alarm prądu z późniejszym wyłączeniem zapobiega zniszczeniom w urządzeniu i w związku z tym przekazuje użytkownikowi konkretną informację o błędzie w kanale grzewczym.
• Zwarcie w obiegu grzewczym:
  • sprawdzić ogrzewanie,
  • sprawdzić okablowanie.

Całkowite uszkodzenie grzałki HBr

• W przypadku całkowitej awarii grzałek chodzi o sygnał alarmowy w regulatorach kanałów grzewczych. Sygnał ten jest dodatkowo generowany do alarmu prądu, jeśli w strefie zostanie stwierdzone przerwanie obwodu grzewczego, tzn. gdy nie jest mierzony prąd grzewczy.
• Wskazuje użytkownikowi przerwanie w obwodzie grzewczym. W czasie pomiaru prądu grzewczego stwierdza się prąd grzewczy o wartości 0.0 A.
• Alarm o całkowitej awarii dostarczy użytkownikowi dodatkowo konkretnej wskazówki na temat błędu w kanale grzewczym lub okablowaniu, dając możliwość szybkiego zidentyfikowania błędu oraz jego usunięcia.
• Prawdopodobnie uszkodzone okablowanie, dlatego należy je skontrolować.
• Grzanie. Sprawdzić ogrzewanie, zmierzyć opór elektryczny.

Temperatura poza zakresem granicznym

• Wartość rzeczywista temperatury jest monitorowana w regulatorze kanału grzewczego pod kątem utrzymywania się w wartościach granicznych. Jeśli wartość rzeczywista temperatury będzie poza ustawialnymi granicami, pokaże się alarm przez zmianę koloru ramy zakłóconych stref.
• Wartość graniczna za niska. Sprawdzić ustawienie wartości granicznej i w razie potrzeby dopasować.

Alarm temperatury Tmp

• Alarm temperatury zostaje wygenerowany, kiedy wartość zadana temperatury jest większa niż parametr [P010] Górna granica wartości zadanej +5K i utrzyma się dłużej, niż 5 sekund. Ogrzewanie uszkodzonej strefy będzie odłączone [P003] Stopień nastawienia=0.
• Parametr powinien być ustawiony odpowiednio do zakresu pomiarowego ustawionego termoelementu.
• Alarm temperatury z późniejszym wyłączeniem zapobiega zniszczeniom w urządzeniu i w związku z tym, przekazuje użytkownikowi konkretną informację o błędzie w kanale grzewczym.
• Częściowa awaria czujnika. Błędne wskazanie wartości rzeczywistej, ale bez zwarcia czujnika. Sprawdzić czujnik i w razie potrzeby wymienić.

Uszkodzenie bezpeicznika Fus

• Regulator kanału grzewczego kontroluje stan bezpieczników w obwodach grzewczych i w przypadku uszkodzenia przekazuje odpowiedni komunikat o błędzie.
• Komunikat o błędzie wyświetli się w strefie.
• Alarm o awarii bezpiecznika dostarcza użytkownikowi konkretną informację o błędzie, dlatego możesz usunąć błąd bez zwłoki i strat czasu.
• Uszkodzony bezpiecznik. Sprawdzić bezpiecznik na karcie HTC, ew. wymienić (HTC 06/15 Heating Thermocouple Card – wymiana bezpieczników).
• Brak fazy (Faza brak FUS):
  • sprawdzić napięcie sieciowe przed bezpiecznikiem,
  • zweryfikuj wyłącznik instalacyjny,
  • sprawdzić bezpiecznik sterowania.

Grzejnik alarm HST

• Temperatura radiatora karty HTC przekroczyła dopuszczalną wartość graniczną [SP10] Wartość graniczna radiatora. Wszystkie wyjścia na uszkodzonej karcie HTC zostaną wyłączone [P003] Stopień nastawienia = 0]
• Karty HTC mierzą temperaturę radiatora i wyłączają wyjścia ogrzewania w przypadku przekroczenia temperatury granicznej [SP10] Wartość graniczna radiatora.
• Ochrona regulatora kanału grzewczego przed szkodami wskutek przegrzania.
• Wysoka temperatura na miejscu postawienia. Dlatego sprawdź temperaturę otoczenia miejsca postawienia.
• Przeciążenie. W związku z tym, sprawdź współczynnik jednoczesności = 100% (czas włączania) stabilny w temperaturze otoczenia <= 25°C; Przy temperaturach otoczenia od 25°C do 45°C współczynnik jednoczesności może zredukować się w zależności od średnich stopni nastawienia oraz ich trwanie do 70%.
• Błędne połączenie wtykowe do wentylatorów, dlatego:
  • sprawdź połączenie wtykowe/ kabel połączeniowy,
  • ew. wymień.
• Mechaniczne uszkodzenie wentylatora. W związku z tym sprawdź i ew. wyczyścić wentylatory.

Błąd danych kanału Cha

• Przez parametry kanału karty CUI oblicza się sumę kontrolną. Jeśli jeden z tych parametrów z jakichkolwiek powodów wykaże błąd bez możliwości skorygowania, to karta CUI zgłosi błąd danych kanału.
• Błąd numeru kontrolnego w EEPROM; EEPROM OK. Edytuj dowolnie wybrany parametr kanału [P***]. W związku z tym, błąd usunie się po krótkim czasie przez nowe obliczenie sumy kontrolnej.
• Błąd numeru kontrolnego w EEPROM; EEPROM uszkodzony. Wymiana HTC. Wymiana Control&User Interface CUI07 lub wysłać regulator kanałów grzewczych do naprawy.

Błąd danych systemowych SYS

• Przez parametry systemowe karty CUI oblicza się sumę kontrolną. Jeśli jeden z tych parametrów z jakichkolwiek powodów wykaże błąd bez możliwości skorygowania, to karta CUI zgłosi błąd danych systemu.
• Błąd numeru kontrolnego w EEPROM; EEPROM OK. Edytowanie parametrów systemu [SP03]. W związku z tym błąd usunie się po krótkim czasie przez nowe obliczenie sumy kontrolnej.
• Błąd numeru kontrolnego w EEPROM; EEPROM uszkodzony. Wymiana HTC Control&User Interface CUI07 lub wysłać regulator kanałów grzewczych do naprawy.

Komunikat CAN

Komunikat CAN – Zmiana w konfiguracji systemu

• Po włączeniu regulatora kanałów grzewczych wykonuje się „hardware check”/kontrolę sprzętu komputerowego. Sprawdza się przy tym, czy wszystkie złożone w projektowaniu części są na CAN-Bus. W związku z tym, następuje ciągła kontrola projektowania (cykliczna kontrola zmian poszczególnych części).
• Błędne połączenia wtykowe CAN:
  • sprawdzić połączenie kabla taśmowego,
  • ew. wymienić kabel taśmowy
• Błędne połączenia wtykowe. W związku z tym sprawdź sprzęt komputerowy we wszystkich gniazdach (czy jest?, dobry styk?). Przeprowadź Hardware Setup.
• Karta nastawnika mocy uszkodzona elektrycznie:
  • sprawdzanie LED na karcie HTC (Wyświetlanie statusu na karcie HTC),
  • wymiana karty HTC (Wymiana HTC 06/15 Heating Thermocouple Card) lub wysłać regulator kanałów grzewczych do naprawy.

Komunikat CAN – Awaria karty HTC

• Umieszczone w regulatorze kanałów grzewczych karty HTC przestają pracować z powodu problemu ze sprzętem komputerowym.
• Karta nastawnika mocy uszkodzona elektrycznie:
  • sprawdzanie LED na karcie HTC (Wyświetlanie statusu na karcie HTC),
  • wymiana karty HTC (Wymiana HTC 06/15 Heating Thermocouple Card) lub wysłać regulator kanałów grzewczych do naprawy.

Komunikat CAN. – Brak wartości RZECZYWISTYCH

• Komunikat pojawi się w trakcie eksploatacji, gdy przez CAN Bus ze strefy regulacji nie przekazuje się już wartości rzeczywistej. W związku z tym, połączenie regulatora z zewnętrznymi czujnikami jest przerwane / zakłócone.
• Błędne połączenia wtykowe CAN:
  • sprawdzić połączenie kabla taśmowego,
  • ew. wymienić kabel taśmowy
• Karta nastawnika mocy uszkodzona elektrycznie:
  • sprawdzanie LED na karcie HTC (Wyświetlanie statusu na karcie HTC),
  • wymiana karty HTC (Wymiana HTC 06/15 Heating Thermocouple Card) lub wysłać regulator kanałów grzewczych do naprawy.

Komunikat CANID – jednakowe NodeID

• Komunikat pojawi się, kiedy na magistrali CAN wielokrotnie te same NodeID zostaną rozpoznane.
• Ustawienie przełączników DIP, dlatego wykonaj kontrolę ustawień przełączników DIP.

Artykuł profiTemp+ Opis Alarmów pochodzi z serwisu ASCONS.

Prawidłowo zaprojektowane części formowane metodą wtrysku charakteryzują się możliwie jednakową grubością ścianki, kątami zbieżności i zaokrąglonymi narożnikami. Projektowanie narożników w poprawny sposób ma dwie podstawowe funkcje:

1. Poprawia przepływ stopu wokół naroża dzięki czemu możemy wypełnić gniazdo przy użyciu niższych ciśnień.
2. Zmniejsza naprężenia powstające w wyprasce.

Zanim omówimy zasady projektowania narożników, odpowiemy sobie na pytanie jaki mają one wpływ na deformację ścianki.

Dlaczego ścianka się deformuje?

Podczas wtrysku wypełniamy formę uplastycznionym stopem o temperaturze często przekraczającej 230°C. W wyniku kumulacji ciepła w narożniku i tworzenia się węzłów cieplnych na stemplu formy zwiększa się miejscowy skurcz. Błędnie zaprojektowany narożnik jest podatny na kumulowanie ciepła. Dlaczego? Ponieważ grubość ścianki w narożniku jest większa niż grubość wypraski. O ile? W zdecydowanej większości grubość ścianki w błędnie zaprojektowanych częściach można opisać poniższym wzorem:

s′ = √2 × s ≈ 1,4 × s

Żebyś łatwiej mogła/mógł zrozumieć powyższy zapis to zobacz jak to wygląda na poniższym rysunku:

Jeżeli teraz wyobrazisz sobie, że każdy kwadrat w grubości naszej ścianki oddaje ciepło do formy wtryskowej w kierunku stempla i matrycy to zauważysz, że:

1. Kwadrat biały oddaje ciepło do formy wtryskowej tylko z jednego swojego boku. Mówimy wtedy o standardowym odbiorze ciepła.
2. Kwadrat niebieski oddaje ciepło z dwóch swoich boków. Mamy tu do czynienia z intensywnym odbiorem ciepła.
3. Kwadrat czerwony? Nie oddaje ciepła z żadnego swojego boku. To oznacza, że mamy do czynienia z kumulacją ciepła.

W związku z większą ilością ciepła jaką musimy odprowadzić z wypraski, która jest błędnie zaprojektowana w narożniku najczęściej wydłużamy czas chłodzenia. To niestety niesie za sobą konsekwencje w postaci obniżenia naszych zysków ze sprzedaży powyższego produktu.

Oprócz powyższej straty w czasie cyklu możemy mieć do czynienia z różnymi wadami wyprasek. Są to m.in deformacje, o których wspomniałem wcześniej oraz z jamami skurczowymi (Rysunek 2). Jeżeli chcesz się dowiedzieć więcej na temat wad to zachęcam do przeczytania tych wpisów

Wady wyprasek, o których wspomniałem są w takich przypadkach trudne do usunięcia. To nie zmienia jednak faktu, że możemy je zmniejszać.

Jak próbować eliminować powyższą wadę za pomocą zmian parametrów? W zdecydowanej większości wyprasek możemy mieć wpływ na wielkość deformacji poprzez różnicowanie temperatur stempla i matrycy, a jeszcze lepiej kiedy mamy możliwość wyodrębnienia obiegu najbardziej zbliżonego do problematycznego obszaru. Dzięki tym zmianom wpływamy na temperatury Qw1 oraz Qw2 (Rysunek 1). Zmieniając te temperatury, zmieniamy szybkość chłodzenia konkretnych obszarów formy i tym samym zmniejszamy wielkość skurczów. Jednak nie zawsze można tą metodą uzyskać satysfakcjonujący efekt.

Zasady projektowania narożników

Najlepszą metodą na minimalizację deformacji oraz jam skurczowych będzie prawidłowy projekt narożnika. Zasada jest bardzo prosta. W celu eliminacji zgrubienia s` (Rysunek 1) należy tak zaprojektować narożnik, żeby odpowiadał on grubości ścianki s (Rysunek 1). W tym celu stosuje się promienie: większy na zewnątrz, mniejszy wewnątrz (Rysunek 3).

Dla grubości ścianki s zaleca się wykonanie promienia zewnętrznego R 1,5s oraz promienia wewnętrznego R 0,5s. Dzięki temu zmniejszymy efekt kumulacji ciepła oraz zmniejszymy naprężenia panujące w tym obszarze, co odwdzięczy się stabilną produkcją z mniejszym odpadem Od razu podpowiem, że istnieją wypraski, w których nie ma najmniejszych szans powyższe zalecenie, to nie zmienia jednak faktu, że w zdecydowanej większości można je stosować

Innym sposobem, ale również konstrukcyjnym jest taka budowa formy, która pozwoli na zwiększenie efektywnego odbioru ciepła z naroża. Przykładem może być przytoczone przeze mnie wydzielenie konkretnego obiegu chłodzącego newralgiczny obszar lub zastosowanie wstawek np. z brązu berylowego, które będą efektywniej odprowadzać skumulowane ciepło.

Podsumowując powyższy wpis mogę z pełną odpowiedzialnością powiedzieć, że nie wyczerpuje od wszystkich zasad projektowania narożników. Mam jednak nadzieję, że wyjaśni Ci powody powstawania jednego z rodzajów deformacji oraz umożliwi zweryfikowanie, czy czasem to nie błędna konstrukcja wyrobu jest powodem Twoich problemów

Artykuł Projektowanie narożników pochodzi z serwisu ASCONS.

Najtańszym i najczęściej stosowanym sposobem mocowania form wtryskowych na maszynach jest mocowanie przy pomocy różnego rodzaju łap dociskowych.

Tym wpisem chciałbym się z Wami podzielić moimi spostrzeżeniami w kwestii mocowania form. Postaram się także opisać zalecenia, a w niektórych przypadkach wręcz wymagania odnośnie montażu formy. Liczę na Wasze komentarze i ewentualne uwagi.

Pracownik zmieniający narzędzia na wtryskarce musi mieć świadomość, że jego praca polegająca na mocowaniu formy wtryskowej ma wpływ na bezpieczeństwo swoje i współpracowników, a także form, maszyn i peryferii.

Najczęściej popełniane błędy w mocowaniu form wtryskowych i zalecenia

Rodzaje gwintów

Na halach produkcyjnych możemy spotkać maszyny kupione z różnych stron świata i tym samym z różnymi typami gwintów w stołach mocujących. Dobrą praktyką będzie wprowadzenie przez Was standardu określającego jaki typ gwintu ma być wykonany w maszynach, które będziecie kupować.

Próba wkręcenia śruby z gwintem metrycznym do otworu z gwintem innego typu skończy się jego uszkodzeniem. Jeżeli macie na hali maszynę, która posiada inny typ gwintu to warto zastosować oznaczenie jasno określające inny typ.

Długość śruby

Bardzo ważne jest, żebyście zwrócili uwagę na długość śruby, którą musicie wkręcić na co najmniej 1.5 D (D – średnica gwintu) w stół maszyny (Rysunek 1). Z drugiej strony – za długa śruba może dojść do końca otworu gwintowanego i uniemożliwić prawidłowe zamocowanie formy. Siłowe dokręcanie śruby, która osiągnęła już maksymalną głębokość w otworze będzie powodowało naprężenia uszkadzające gwint o czym możecie przeczytać w tym artykule.

Moment dokręcania

W przypadku zbyt małego naprężenia wstępnego złącze śrubowe mogłoby drgać lub poluzować się. W przypadku zbyt dużego naprężenia wstępnego istnieje niebezpieczeństwo, że złącze śrubowe pęknie. Optymalne naprężenie wstępne osiąga się za pomocą właściwego momentu dokręcenia. Zachęcam do zapoznania się z wpisem https://www.ascons.pl/uszkodzenia-gwintow-w-stolach-wtryskarek/. W szczegółach omówiłem tu granicę wytrzymałości, granicę plastyczności oraz zamieściłem tabelę z maksymalnymi momentami dokręcania. Kolejny warty uwagi wpis to https://www.ascons.pl/klucz-dynamometryczny-moment-dokrecania/, gdzie opisałem w jaki sposób prawidłowo obsługiwać klucz dynamometryczny.

Jeżeli podczas montażu formy wtryskowej nie stosujesz smarowania śrub bądź nakrętek, to siła naprężenia znacząco spada i dochodzi do szybszego zużycia elementów gwintowanych. Większość momentu dokręcającego przy dokręcaniu bez użycia specjalnego smaru jest wykorzystywana do pokonania tarcia. Jeżeli użyjecie smaru (np. na bazie dwusiarczku molibdenu) zmniejszycie tarcie i przy tym samym momencie obrotowym wytworzycie większe napięcie wstępne (Rysunek 2).

Podkładki pod śrubę, nakrętkę

Twardość

Powinniśmy używać podkładek ulepszanych cieplnie. Stosowanie miękkich podkładek (Rysunek 3) powoduje ich odkształcenie i uszkodzenie. W razie uszkodzenia istnieje ryzyko, że łeb śruby lub nakrętka „przebije” się przez podkładkę i poluzuje mocowanie.

Rodzaj

Jeżeli używamy różnego rodzaju łap dociskowych musimy zwracać uwagę czy stosowane przez nas podkładki są odpowiednie do rodzaju łapy. Na poniższych zdjęciach możecie zobaczyć (Rysunek 4, 5), że użyto płaskiej podkładki, która nie jest dedykowana do tego rodzaju mocowania. Kontakt łba śruby z podkładką jest tylko z jednej strony, z drugiej powstaje szczelina, co powoduje deformacje na śrubie i ryzyko poluzowania. Stosowanie nakrętek zamiast podkładki również jest zabronione. W tym przypadku trzeba dostosować długość śruby i usunąć nakrętkę.

Ilość

Długość śruby trzeba dopasować do typu łapy i płyty mocującej w formie wtryskowej w taki sposób, żeby minimalna głębokość wkręcenia wynosiła
1,5 średnicy gwintu, a maksymalna długość nie stanowiła ryzyka wkręcenia jej do końca otworu gwintowanego. Nie dostosowujcie tej długości w taki sposób jak przedstawia poniższe zdjęcie (Rysunek 6). W tym przypadku zastosowane podkładki mają również nieodpowiednią twardość.

Pozycja łapy

Śruba, którą dokręcamy łapę powinna być umieszczona możliwie blisko formy wtryskowej. Siła, którą będziemy dokręcać będzie efektywnie oddziaływać na formę, a nie na podporę, co da pewne zamocowanie narzędzia. Im dalej umieścisz śrubę od formy wtryskowej tym będzie większe ryzyko wysunięcia się narzędzia lub luzowania połączenia podczas pracy maszyny. Jeżeli nie spełniasz wymogów pokazanych poniżej (Rysunek 7) to powinieneś zmienić miejsce mocowania łapy.

Podsumowanie

Ilość zagadnień jaką można poruszyć w kwestii mocowania form wtryskowych na wtryskarkach jest bardzo duża. Błędy popełniane na halach produkcyjnych wynikają najczęściej z niewiedzy osób wykonujących przezbrojenie, dlatego tak ważna jest dyskusja i edukacja w tym temacie. Powyższe uwagi dotyczące błędów i ewentualnych zaleceń powinniście wziąć sobie do serca. Ryzyko jakie występuje na stanowisku odpowiedzialnym za przezbrojenia jest duże, a pewne zamocowanie formy wtryskowej skutecznie je minimalizuje.

Myślę, że Was nie zaskoczę jak stwierdzę, że temat mocowania nie został przeze mnie wyczerpany. Jest z pewnością jeszcze wiele aspektów, które powinniśmy poruszyć dlatego zapraszam Was do dyskusji w tym temacie. Jeżeli chcecie się podzielić Waszymi spostrzeżeniami dotyczącymi mocowania to będzie mi bardzo miło Tymczasem, życzę przyczepności do obu połówek maszyny

Artykuł Mocowanie form wtryskowych na wtryskarkach pochodzi z serwisu ASCONS.

Zachęcam również do przeczytania poprzednich wpisów dotyczących programowania zabezpieczenia formy dla Wittmann-Battenfeld EcoPower oraz Haitian Mars.

Zabezpieczenie formy dla maszyn BOY

1. Programowanie zabezpieczenia rozpoczynamy od wejścia na stronę ustawiania parametrów dotyczących zamykania formy.
2. Profil „p6” jest parametrem, od którego rozpoczynamy drogę zabezpieczenia formy. Jest to tzw. „bezpieczny skok formy” i z tego powodu profilu „p6” nie można wyłączyć.
3. W tym polu wprowadzamy czas zabezpieczenia formy. Czas jest liczony od momentu osiągnięcia przez formę drogi zabezpieczenia formy. Forma powinna się zamknąć w zadanym czasie. Jeżeli nie dojdzie do osiągnięcia zamknięcia, to maszyna wystawi alarm dotyczący zabezpieczenia formy lub wykona kolejne podejścia do zamknięcia, w zależności od ustawienia w punkcie nr 4.
4. Jeżeli proces zamykania formy wtryskowej nie zostanie ukończony w zadanym czasie, to w zależności od wpisanej liczby powtórzeń nastąpi zatrzymanie lub wykonanie kolejnych zamknięć.
5. Pole to wskazuje rzeczywisty czas zamknięcia formy.
6. W tym miejscu zobaczysz rzeczywistą ilość powtórzeń zamknięcia formy.
7. Parametr drogi, od którego powinna nastąpić kontrola narzędzia. Wartość zależy od rodzaju formy wtryskowej i konstrukcji wypraski.
8. Prędkość zamykania w obszarze rozpoczęcia ochrony formy powinna zapewnić płynność ruchu i nie powodować szarpnięć.
9. Bardzo ważne jest ustawienie siły, z jaką narzędzie będzie się poruszało w obszarze ochrony. Siła powinna być możliwie najniższa – zapewniająca płynny ruch.

Podsumowanie

Zachęcam Cię do zwracania uwagi na parametry dotyczące zabezpieczenia formy i ich nadzoru. Mam nadzieję, że tak jak ja, Ty też uznasz to za jeden z istotniejszych parametrów, jakie możemy zaprogramować na wtryskarkach.

Artykuł Zabezpieczenie formy dla maszyn BOY pochodzi z serwisu ASCONS.