Wiele osób pomija rolę dyszy wtryskowej podczas planowania produkcji na maszynach. Nie zwraca się uwagi, czy dysza została dostosowana do konkretnego tworzywa podczas gdy jest to jeden z najważniejszych czynników. Ważnym aspektem jest jej utwardzenie oraz wypolerowanie.

Te i wiele innych parametrów powinniśmy uwzględniać w jej projektowaniu i wykonaniu.

Dzięki mojemu wieloletniemu doświadczeniu w branży PTS, wraz z narzędziownią, opracowaliśmy zasady oraz technologię wykonywania dysz wtryskowych.

Jeżeli potrzebujesz dyszy do wtryskarki wykonanej w sposób przemyślany, redukujący brakowość, zmniejszający spadki ciśnienia na maszynie to zapoznaj się z moją ofertą http://ascons.pl/?page_id=76

Dlaczego dysza wtryskowa jest tak ważnym elementem w procesie wtryskiwania?

Spotykam często w zakładach przetwórstwa tworzyw sztucznych sytuację, gdzie dysza wtryskowa jest dorobiona przez narzędziownię bez udziału i wiedzy technologa.

W takim przypadku narzędziownia, jeżeli nie dysponuje wiedzą w zakresie procesu wtryskiwania, w sposób nieświadomy może pominąć wiele istotnych parametrów dyszy.

To może mieć odzwierciedlenie w błędach na wyprasce lub nawet doprowadzić do wycieku tworzywa i zalania agregatu wtryskowego.

Zapraszam do zapoznania się z wpisem http://nastawiacz.pl/wspolpraca-dyszy-z-tuleja-wtryskowa/, w którym opisałem zasady współpracy dyszy wtryskarki z tuleją na formie.

Istotnymi parametrami dysz wtryskowych są m.in.:

1. Średnica dyszy. Średnicę dyszy wtryskowej dopasuj do tulei wlewowej, musisz przewidzieć taką średnicę, żeby zapewniać możliwie najniższe spadki ciśnienia podczas wtryskiwania. Możliwe obszary zalegania tworzywa, które będą degradowały, mogą powodować smugi oraz wtrącenia na produkowanych częściach.
2. Typ dyszy. Dopasuj dyszę wtryskową do przetwarzanego tworzywa na maszynie. Jej konstrukcja powinna zapewniać właściwy przepływ.
3. Twardość. Jeżeli wykonasz zbyt miękką dyszę to ulegnie szybkiemu zużyciu. Jeżeli dysza będzie zbyt twarda – może uszkodzić tuleję wtryskową.
4. Konstrukcja dyszy. Jeżeli często zmieniasz kolor to powinieneś dostosować do tego konstrukcję dyszy.

Są to tylko przykładowe parametry dyszy wtryskowej. Musimy dbać o ten element naszych maszyn, jeżeli chcemy zapewnić powtarzalną produkcję na poziomie satysfakcjonującym naszego klienta.

Artykuł Dysza wtryskowa pochodzi z serwisu ASCONS.

Co jednak możemy zrobić nie mając programowej możliwości redukcji siły zwarcia? Czy możemy na takich maszynach w sposób bezpieczny produkować części na formach z wieloma rdzeniami, w tym z rdzeniem, który należy wycofać po zredukowaniu siły zwarcia?

Redukcja siły zwarcia wtryskarki z układem kolanowym

Taką możliwość omówię na podstawie maszyny Haitian Mars z kolanowym układem zamykania bez możliwości programowej redukcji siły zwarcia.

Forma wtryskowa wymaga redukcji siły zwarcia przed wyjazdem rdzenia blokującego i rdzenia formującego zgodnie z poniższą sekwencją.

W czerwonych prostokątach zaznaczone są działania, które będziemy w tym wpisie omawiać. Wyjazd bez redukcji siły zwarcia jest możliwy, jednak żywotność trzpienia siłownika ulegnie drastycznemu zmniejszeniu.

Siłowniki odpowiedzialne za ruch rdzenia formującego muszą być wyposażone w krańcówki wjazdu i wyjazdu. Na stronie konfiguracji ustawiamy typ kontroli „Limit”.
W polu „Akt.Poz” dla wyjazdu rdzenia (a) wpisujemy wartość uchylenia się układu zamykania.
UWAGA: pozycja ta nie może powodować fizycznego uchylenia się formy wtryskowej. Jest to pozycja potencjometru drogi formy. Jeżeli forma się uchyla, należy tą wartość zmniejszyć.

Następnym krokiem jest konfiguracja drogi otwarcia formy.
Pierwsza pozycja otwarcia formy musi być mniejsza od ustawionej drogi zadziałania rdzenia (a). Takie ustawienie powoduje odpuszczenie siły zwarcia poprzez delikatne uchylenie układu kolanowego i przesterowanie rdzenia.
UWAGA – jeżeli ta wartość będzie większa od ustawionej na stronie rdzenia (a) to przesterowanie nastąpi na sile zwarcia.

Szybkie prędkości otwarcia formy mogą powodować jej uchylenie co jest w tym przypadku niekorzystne. Z tego powodu należy stosować małe przepływy.

Powyższe ustawienia umożliwiają pracę rdzenia. Redukcja siły zwarcia jest wykonywana poprzez delikatne odpuszczenie układu kolanowego.

Jak wykorzystać oscyloskop na wtryskarce Haitian

W celu kontroli sygnałów elektrycznych pochodzących z krańcówek rdzenia formującego możemy uruchomić oscyloskop. Odpowiednia interpretacja wskazań umożliwia wykrycie wszelkich problemów oraz zakłóceń występujących w procesie wtrysku.

Kontrolować musimy następujące zmienne:

• Sygnał rdzenia na pozycji „IN” (formuje)
  Zmienna: „_.sv_CoreInPosReached”
• Sygnał rdzenia na pozycji „OUT” (nie formuje)
  Zmienna: „_.sv_CoreOutPosReached”
• Pozycja formy wtryskowej:
  0 mm – zamknięta
  570 mm – otwarta
  Zmienna: „Poz.Zacis”

Co możemy odczytać z krzywych pokazanych na oscyloskopie?

Interpretacja wskazań oscyloskopu

1. Sygnał aktywnej krańcówki rdzenia na pozycji „IN” (formuje)
2. Rozpoczęcie procesu uchylania układu kolanowego
3. Uruchomienie rdzenia do pozycji „OUT” (nie formuje)
4. Aktywacja krańcówki potwierdzającej pozycję rdzenia „OUT”
5. Uruchomienie otwarcia formy
6. Osiągnięcie drogi otwarcia – 570 mm

   

7. Odległość pomiędzy obiema krzywymi wskazuje różnicę w czasie dezaktywacji jednej krańcówki „IN” i aktywacji drugiej „OUT”.Im większa odległość pomiędzy krzywymi, tym: większy opór musiał pokonać suwak, użyte zostało za małe ciśnienie hydrauliczne do sterowania rdzeniem lub ustawiony został zbyt mały przepływ regulujący ruch rdzenia. Pomijam przypadki awarii mechanicznych i elektrycznych.

   

8. Wydłużająca się krzywa aktywnej krańcówki rdzenia na pozycji „IN” (formuje), po wysterowaniu zaworu hydraulicznego w celu wsunięcia rdzenia na pozycję „OUT” świadczy o: zakleszczeniu się suwaka w miejscu formowania przez użycie zbyt dużego ciśnienia docisku, braku redukcji siły zwarcia czyli próbie przesterowania rdzenia na pełnym zwarciu, użyciu za małego ciśnienia hydraulicznego do sterowania rdzeniem lub za małym przepływie regulującym ruch rdzenia. Pomijam przypadki awarii mechanicznych i elektrycznych.

   

   W celu dokładnego odczytu pozycji otwarcia formy i kontroli siły zwarcia możemy dołożyć kolejną zmienną oraz przeskalować zakres wartości drogi otwarcia (590 mm –> 5 mm).

   Rzeczywista siła zwarcia formy (0-10V)
   Zmienna: „system.sv_ClampPRaw”

   

9. Wraz z postępującym uchylaniem się układu kolanowego maleje siła zwarcia.
10. Forma osiągając pozycję 3,7 mm zatrzymuje się i oczekuje na przesterowanie rdzenia „C” do pozycji „OUT”.
    UWAGA: nie dochodzi do fizycznego uchylenia się narzędzia.
11. Siła zwarcia w momencie przesterowania rdzeni wynosi 12 ton.
12. Aktywna krańcówka rdzenia „C” w pozycji „OUT” zezwala na otwarcie formy.
    Siła zwarcia maleje do 1 tony (błąd pomiarowy tensometrów), forma się otwiera.

    

    Podsumowanie

    Jak widać istnieje możliwość kontrolowanego uchylenia kolanowego układu zamykania i tym samym realizacja założeń zapisanych w sekwencji pracy formy wtryskowej. Istotnym czynnikiem jest wykorzystanie krańcówek odpowiadających za wskazanie położenia rdzeni formujących i wiedzy na temat działania układu zwarcia.
    Oscyloskop jest przydatnym narzędziem w przypadku pojawiających się odchyleń stabilności np. czasu cyklu związanych z nieprawidłowym funkcjonowaniem rdzeni. Jego poznanie wymaga czasu ale później przyspiesza analizę problemu.
    Do możliwości nadzoru i analizy problemów związanych z procesem możemy wykorzystać również tabelę jakości.

Artykuł Redukcja siły zwarcia i oscyloskop na wtryskarce Haitian Mars pochodzi z serwisu ASCONS.

Dysza, jako część składowa układu uplastyczniania, tworzy połączenie zamykane siłowo pomiędzy głowicą wtryskową cylindra a tuleją wtryskową formy. Wykonuje się je zgodnie z normą EUROMAP tzn., promień dyszy uzależniony jest od rozstawu kolumn maszyny wtryskowej i może wynosić 15, 20, 25 lub 35mm. Dysze wykonuje się ze stali do azotowania (np. 38HMJ, 1.8550, 1.8519) lub stali do hartowania (np. WCL, NC11LV, 40H). Zaleca się w niewielkim stopniu utwardzać dysze wtryskowe.

Współpraca dyszy z tuleją wtryskową

W czasie pracy maszyny dysza przylega szczelnie do tulei wtryskowej. Powierzchnia styku jest kompromisem pomiędzy skutecznym i szczelnym przyleganiem a przewodzeniem ciepła z gorącej dyszy do chłodniejszej tulei wlewka. Zbyt duży ubytek ciepła z dyszy może powodować powstawanie tzw. „korka” w dyszy co jest następstwem zastygnięcia stopionego tworzywa, uniemożliwiającego dalsze prowadzenie procesu.

Tuleja wtryskowa jest to kanał stożkowy, współosiowy z dyszą wtryskarki, będący początkiem układu wlewowego. Stalowa tuleja powinna być utwardzana do ~55 HRC. Jest to element znormalizowany. Przykładową tuleję przedstawia Rys. 2.

W celu zapewnienia współpracy między dyszą wtryskową a tuleją wtryskową należy przestrzegać poniższych zasad:

• Pasowanie promienia dyszy z promieniem stosowanej tulei wtryskowej musi być wykonane wg zasady R_k > r_k o 1-5mm (Rys. 3)
• Średnica otworu wejściowego do tulei wlewka powinna być większa o co najmniej 1 mm od otworu w dyszy.

Kontrola pasowania dyszy

Kontrolę prawidłowości pasowania dyszy można przeprowadzić za pomocą odcisku na specjalnej kalce (ostatecznie zwykłej kartce papieru, jednak nie polecam ze względu na częsty błąd odcisku) po umieszczeniu jej w punkcie styku dysza wtryskowa – tuleja wtryskowa i dojechaniu agregatem wtryskowym. Przykładowe odciski przedstawiam na rysunku 4.

Centrowanie agregatu

W celu ustawienia środka dyszy w środku otworu centrującego formę wtryskową na maszynie należy:

Dojechać agregatem wtryskowym do momentu, aż końcówka dyszy znajdzie się w jednej płaszczyźnie z otworem w płycie mocującej (Rysunek 5).

Za pomocą suwmiarki najpierw zmierzyć wyśrodkowanie dyszy, wielokrotnie mierząc odstęp od otworu dyszy do otworu centrującego narzędzie. Odchyłka nie może przekroczyć 0,2 mm. Wyregulować położenie agregatu w poziomie za pomocą odpowiednich układów regulacyjnych w zależności od typu maszyny.

Identycznie postępujemy w przypadku pomiaru w pionie. Odchyłka również nie może przekroczyć 0,2 mm.

Prawidłowe funkcjonowanie zespołu dyszy i tulei wtryskowej pozwoli uniknąć wielu błędom wyprasek wtryskowych oraz oszczędzi nam pieniędzy i wielu godzin pracy na usuwaniu skutków nieprawidłowego wycentrowania (rysunek 8).

Podczas prac należy uważać na wysokie temperatury dyszy oraz tulei w przypadku układów z gorącymi kanałami. Podczas przeprowadzania pomiaru i regulacji można przypadkowo dotknąć rozgrzanych elementów dlatego stosujcie środki ochronne.

Kolejnym zagrożeniem jest ciśnienie w układzie wtryskowym (agregat i rozdzielacz gorących kanałów), które powstaje w wyniku działania temperatury przez określony czas. Najbezpieczniej będzie wyłączyć układy grzewcze na czas trwania serwisu maszyny.

Artykuł Współpraca dyszy z tuleją wtryskową 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.