Ćwiczenie 6.

Imię i nazwisko ……………………………………
Grupa ……….
Data ………….
Ćwiczenie nr 6
Wtrysk materiałów polimerowych
Wtrysk tworzyw sztucznych jako metoda wytwarzania różnego rodzaju elementów jest procesem coraz częściej
stosowanym we wszystkich gałęziach przemysłu. Na to rosnące zainteresowanie składa się wiele czynników –
głównie ekonomicznych ponieważ proces ten umożliwia pełną automatyzację produkcji wyrobów. Kolejnym
równie ważnym czynnikiem wpływającym na wzrost popularności jest możliwość produkowania przedmiotów o
bardzo skomplikowanych kształtach. Dodatkowo przetwórstwo tworzyw sztucznych charakteryzuje się
stosunkowo niskim zapotrzebowaniem na energię. Jednym z równie ważnych aspektów tego procesu jest to, że
może on prowadzić do stworzenia gotowego wyrobu – powierzchnia nie wymaga obróbki, a dzięki zastosowaniu
odpowiednich barwników możliwe jest uzyskanie żądanego przez producenta koloru.
Budowa i zasada działania wtryskarki. Wtryskarka jest urządzeniem przeznaczonym do przetwarzania
tworzyw sztucznych. Tworzywo jest podawane w formie granulatu, gdzie w trakcie procesu jest pobierane przez
śrubę ślimakową, a następnie topione i sprężane, po czym następuje faza wtrysku stopionego tworzywa do
specjalnej formy gdzie jest zestalane a następnie wypychane z formy. Tu kończy się faza tworzenia przedmiotu
tzw. wypraski. Dzięki dobrze zaprojektowanym formom i odpowiednio dobranym parametrom proces ten może
być całkowicie automatyczny. Rozdział ten opisuje szczegółowo budowę wtryskarki.
Przykładowe temperatury przetwórstwa tworzyw sztucznych
Polimer
Temperatura [°C]
Zasilanie
Strefa 1
Strefa 2
Strefa 3
Dysza
Forma
PE-LD
PP
20-30
20-30
140-300
150-210
200-350
210-250
220-350
240-290
220-350
240-300
20-70
20-100
ABS
20-30
150-180
180-230
210-280
220-280
10-60
PA 6
60-80
210
230
240
230
60-100
CA
40
135-165
140-185
165-200
185-200
40-80
PPO
40
260-280
300-310
320-340
320-340
80-105
PET
60-80
240-250
245-255
250-260
250-260
90-140
Laboratorium – MATERIAŁY POLIMEROWE
Zakład Mechaniki Doświadczalnej i Biomechaniki
Cykl wtrysku:
Zarówno dla wtryskarki tłokowej jak i ślimakowej proces wtrysku przebiega następująco:
1. Szybkie zamknięcie przymocowanych do stołów wtryskarki połówek formy, przy czym ruchomy stół
przesuwany jest po prowadnicach przez zespół zamykający.
2. Zamknięcie połówek formy pełną siłą zamykania.
3. Dosunięcie cylindra wtryskowego do formy tak, aby dysza cylindra zetknęła się z tuleją wtryskową formy.
4. Suw roboczy ślimaka lub tłoka wtryskowego, powodujący wtryśnięcie uplastycznionego tworzywa do formy.
5. Uzupełnienie skurczowego ubytku tworzywa w formie przez docisk wywołany niewielkim przesunięciem
ślimaka lub tłoka wtryskowego.
6. Odsunięcie ślimaka lub tłoka i ewentualne odsunięcie cylindra wtryskowego, uplastycznienienie tworzywa.
7. Zredukowanie siły zamykającej formę.
8. Otwarcie formy i usunięcie wypraski (kształtki).
We wtryskarce ślimakowej ślimak wprawiany jest w ruch obrotowy, następuje pobieranie tworzywa z zasobnika
i przesuwanie go do przedniej części cylindra. Ciśnienie uplastycznionego tworzywa przesuwa ślimak w tylne
położenie. W przypadku wtryskarki tłokowej tłok odsuwany jest do tylnego skrajnego położenia, następuje
zasypanie cylindra następną, odmierzoną porcją tworzywa., w tym czasie następuje chłodzenie wypraski.
Uproszczony diagram pracy wtryskarki ślimakowej lub tłokowej:
Głównymi parametrami wtrysku są:
1.Temperatura wtrysku: temperatura ogrzania tworzywa w cylindrze, dobrana w zależności od rodzaju wyrobu,
konstrukcji formy, stanu wtryskarki, wielkości i kształtu wypraski, temperatury formy, ciśnienia na czole tłoka,
szybkości wtrysku.
2.Temperatura formy: wpływa na okres zestalenia tworzywa, jakość powierzchni wypraski, naprężenia
wewnętrzne w kształtce, własności mechaniczne wyrobu, skurcz tworzywa, gęstość wypraski, zdolność
wypełniania gniazda. Optymalna - pozwala cały przekrój formy wypełnić w minimalnym czasie przy zachowaniu
dobrych własności gotowego wyrobu.
3.Ciśnienie wtrysku (zewnętrzne): ciśnienie jakie panuje na czole tłoka w momencie wtrysku. Wartość od około
800 do 2300 bar.
4.Ciśnienie wewnętrzne: ciśnienie tworzywa w formie. Zmienia się w trakcie wtrysku. Wartość maksymalna
osiąga 35-70% wartości ciśnienia zewnętrznego.
Dodatkowo: Szybkość wtrysku, Czasu przerwy, Czasu chłodzenia, Czas cyklu wtrysku: uzależniony jest od:
kształtu i wielkości wyrobu, rodzaju tworzywa, sprawności wtryskarki.
Laboratorium – MATERIAŁY POLIMEROWE
Zakład Mechaniki Doświadczalnej i Biomechaniki