Badania procesu uplastyczniania przy wtryskiwaniu – część 1

technologie
Badania procesu uplastyczniania
przy wtryskiwaniu – część 1
Jacek Iwko, Roman Wróblewski, Ryszard Steller
W pracy zaprezentowano nowe stanowisko badawcze do badania procesu uplastyczniania polimerów przy wtryskiwaniu. Stanowisko to zostało wykorzystane do weryfikacji modelu komputerowego procesu uplastyczniania polimerów przy wtryskiwaniu.
Artykuł zawiera analizę najważniejszych charakterystyk procesu uplastyczniania przy wtryskiwaniu na przykładzie wtryskiwania
poliformaldehydu (polioksymetylenu, POM).
J
ednym z elementów umożliwiających obniżenie kosztów
wytwarzania jest optymalny dobór konstrukcji maszyn
przetwórczych oraz warunków przetwarzania. Stwierdzenie
to dotyczy także metod przetwórczych wykorzystujących
procesy transportu ślimakowego. Należą do nich zwłaszcza
wytłaczanie oraz wtryskiwanie ślimakowe, które pod względem
ilości przerabianych tworzyw zdecydowanie prowadzą wśród
wszystkich metod przetwórstwa tworzyw polimerowych. Zarówno
wytłaczanie, jak i wtryskiwanie obejmują dwa etapy, tj. uplastycznianie tworzyw oraz ich właściwe formowanie, które wywierają
decydujący wpływ na jakość wyrobów polimerowych oraz koszty
ich wytwarzania. Podstawowym zadaniem etapu uplastyczniania jest otrzymanie w sposób kontrolowany, z dużą wydajnością
i przy małym nakładzie energii, uplastycznionego tworzywa o dużej jednorodności materiałowej i termicznej.
W przypadku wytłaczania, procesu o charakterze ciągłym,
uplastycznianie przebiega w warunkach równowagi dynamicznej. Stan równowagi może być zakłócany jedynie przez losowe
wahania parametrów. W przypadku wtryskiwania, procesu cyklicznego, uplastycznianie zachodzi w warunkach zupełnej nierównowagi dynamicznej. Oznacza to, że w trakcie jednego cyklu
wtryskowego parametry procesu podlegają zmianom w czasie
niezależnym od możliwych zakłóceń o charakterze losowym.
Różnice w procesie uplastyczniania przy wytłaczaniu i wtryskiwaniu znajdują swoje odzwierciedlenie w odmiennym ukształtowaniu geometrycznym układów uplastyczniających, zwłaszcza
ślimaków we wtryskarkach i wytłaczarkach. Przy optymalizacji
geometrii tych układów wykorzystywano przez długi czas jedynie doświadczenie konstruktorów oraz technologów. W ostatnich latach większego znaczenia nabrało podejście teoretyczne.
Związane jest ono z tworzeniem matematycznych modeli procesu uplastyczniania w oparciu o prawa zachowania masy, pędu
i energii oraz znajomość charakterystyki materiałów. Modele te
wiążą podstawowe charakterystyki uplastyczniania danego tworzywa z geometrią układu uplastyczniającego, umożliwiając tym
samym optymalizację rozwiązań konstrukcyjnych. Należy zaznaczyć, że podejście empiryczne i teoretyczne wzajemnie się inspirują i uzupełniają (rys. 1).
Teoretyczne podejście do uplastyczniania tworzywa poprzez
tworzenie komputerowych modeli symulacyjnych tego procesu
było szeroko stosowane głównie w przypadku wytłaczania. W literaturze znaleźć można wiele modeli opisujących proces upla42
styczniania polimerów przy wytłaczaniu [2-7]. Modele te różnią
się od siebie przede wszystkim zastosowaniem różnych równań
konstytutywnych, opisujących zachowanie się stopionych polimerów, sposobem uwzględnienia oddziaływania ścian bocznych
kanału ślimaka oraz jego krzywizny na przepływ materiału. Obecnie dostępne są na rynku m.in. pakiety: EXTRUD, SSD, REX, PSI,
EXTRUCAD. Mają one bardzo podobne założenia. Wytłaczarka
podzielona jest na 3 strefy – strefę transportu tworzywa stałego, stapiania oraz transportu stopu. Kanał ślimaka jest płaski,
a przepływ stopu jest dwuwymiarowy.
W kraju powstały przede wszystkim prace dotyczące modelowania uplastyczniania polimerów w procesie wytłaczania. Opracowany został m.in. kompleksowy model matematyczny procesu
wytłaczania jednoślimakowego [8], którego efektem był oryginalny program komputerowy, pozwalający na pełną symulację tego
procesu – pakiet SSEM wydany przez Politechnikę Warszawską
[9]. System umożliwia modelowanie procesu wytłaczania w różnych warunkach technologicznych, w tym również układów z zastosowaniem ślimaków niekonwencjonalnych i głowic o złożonej
geometrii. Z nowszych polskich produktów wyróżnić można również publikacje dotyczące modelowania uplastyczniania w procesie wytłaczania dwuślimakowego, zarówno przeciwbieżnego, jak
i współbieżnego [10, 11].
Znacznie mniej informacji związanych jest z tematyką uplastyczniania polimerów przy wtryskiwaniu oraz doświadczalnej
weryfikacji procesu uplastyczniania. W kraju powstała praca
dotycząca badania wpływu parametrów wejściowych na zużycie
Rys. 1. Poglądowa zależność kosztów optymalizacji ślimaka
wytłaczarskiego oraz ryzyka konstrukcyjnego od
zastosowanej metody optymalizacji [1]
Tworzywa Sztuczne w Przemyśle . Nr 2/2015
technologie
MODEL SYMULACYJNY UPLASTYCZNIANIA
POLIMERÓW PRZY WTRYSKIWANIU
Kilka lat temu stworzono pełny model procesu uplastyczniania
przy wtryskiwaniu [17–22], który na podstawie danych wejściowych, obejmujących parametry geometryczne układu uplastyczniającego, parametry robocze pracy wtryskarki oraz parametry
materiałowe tworzywa polimerowego, pozwala na przewidywanie
wszystkich najważniejszych wielkości wyjściowych procesu uplastyczniania przy wtryskiwaniu, takich jak:
l profil względnej szerokości złoża stałego tworzywa na długości
cylindra;
l profil ciśnienia tworzywa na długości cylindra;
l profil temperatury tworzywa na długości cylindra;
l średni moment obrotowy na ślimaku w czasie jego ruchu obrotowego;
l wydajność masowa procesu uplastyczniania;
l czas rotacji ślimaka oraz czas cyklu wtryskowego.
Opis modelu obejmuje transport materiału stałego, począwszy od leja zasypowego, następnie transport granulatu w kanale
ślimaka, w dalszej kolejności proces stapiania tworzywa (dynamicznego i statycznego) i wreszcie proces transportu stopu.
Stworzony model symulacyjny procesu uplastyczniania ślimakowego przy wtryskiwaniu nie został w pełni sprawdzony doświadczalnie. Jego weryfikacja dokonana została w uproszczony
sposób poprzez pomiar czasu ruchu obrotowego cofającego się
ślimaka w trakcie procesu wtryskiwania różnych termoplastów.
Czas rotacji cofającego się ślimaka jest wielkością dynamiczną, wynikającą z przebiegu całego procesu i będąc wielkością
wyjściową, może stanowić w ograniczonym zakresie informację
o poprawności wskazań modelu. Jednakże jego podstawowym
mankamentem jest brak pełnej weryfikacji, a więc porównania
generowanych charakterystyk wyjściowych procesu, wymienionych powyżej, z charakterystykami występującymi w realnej
jednostce uplastyczniającej wtryskarki. Do tego celu należało
stworzyć stanowisko badawcze, złożone z odpowiednio oprzyrządowanej wtryskarki, połączonej z rejestratorem zapisującym
wszystkie dane pomiarowe odczytywane z zamontowanych we
wtryskarce czujników i elementów pomiarowych.
STANOWISKO BADAWCZE DO DOŚWIADCZALNEJ
WERYFIKACJI MODELU MATEMATYCZNEGO
W wyniku dalszych badań nad modelem stworzono stanowisko
badawcze do pomiarów parametrów wyjściowych procesu uplastyczniania polimerów przy wtryskiwaniu. Zbudowane jest ono
z odpowiednio oprzyrządowanej wtryskarki ślimakowej, połączonej z modułem zbierającym i przetwarzającym dane oraz
z komputerem umożliwiającym zapis i wyświetlanie w czasie
rzeczywistym zebranych wyników pomiarowych. Stanowisko to,
przedstawione na rys. 2 składa się z:
l wtryskarki ślimakowej Battenfeld Plus 350/75;
l czterech czujników pT (ciśnienia i temperatury) (analogowy
czujnik CDTAI200-1/2-1500-1-1-1J prod. Bagsik Sp. z o.o.,
zakres 0–150 MPa, 0-300oC, błąd całk. ± 0,5% FS);
Tworzywa Sztuczne w Przemyśle . Nr 2/2015
•sprzęgła pomiarowego momentu obrotowego (analogowy czujnik DMF2X-250 prod. MEGATRON Elektronik GmbH & Co. KG,
zakres 0–250 Nm, błąd całk. ±1% FS);
•czujnika indukcyjnego mierzącego szybkość obrotową ślimaka
(czujka indukcyjna E2A-S08KS02-WP-B1 prod. Omron Corp.);
•czujnika przesunięcia liniowego ślimaka (analogowy czujnik
LWH 0150 prod. Novotechnik U.S. Inc., zakres 0–150 mm,
błąd liniowości ±0,08%);
•szafy elektryczno-sterującej wraz z ekranem dotykowym.
Parametry techniczne wtryskarki Battenfeld Plus 350/75
przedstawiono w tabeli 1. W cylindrze wtryskarki, w odpowiednich miejscach na jego długości, licząc od zasobnika, zostały
wykonane otwory pod czujniki pT. Wykonano łącznie 16 otworów
w dwóch liniach, umożliwiając montaż czujników w jednej lub
Tabela 1. Parametry wtryskarki Battenfeld Plus 350/75
średnica ślimaka [mm]
L/D
długość strefy zasilania/sprężania/
dozowania (ilość zwojów)
głębokość kanału w strefie zasilania/
dozowania [mm]
skok linii śrubowej ślimaka [mm]
szerokość zwoju [mm]
maks. siła zwarcia [kN]
maks. objętość wtrysku (PS) [cm3]
maks. ciśnienie wtrysku [MPa]
25
17
14/4/4
4,1/1,9
19
3,7
350
49
157,5
Rys. 2. Wtryskarka wraz z układem pomiarowo-kontrolnym
Rys. 3. Umiejscowienie otworów pod czujniki pT
w cylindrze wtryskarki
t
energii elektrycznej w procesie wtryskiwania [12]. Podobna praca, dotycząca obliczania mocy jednostek napędowych w układach uplastyczniających wytłaczarek i wtryskarek, ukazała się
kilka lat temu w Niemczech [13]. Potente i wsp. przedstawili
również podstawy matematyczne do symulacji procesu uplastyczniania polimerów [14]. Ukazały się również doniesienia
o doświadczalnych badaniach szerokości złoża stałego w układach uplastyczniających wtryskarek [15, 16].
43
technologie
w dwóch liniach, z zamocowaniem czujników w cylindrze na
kształt litery „V”. Schematyczny widok cylindra z otworami pod
czujniki przedstawiono na rysunku 3. Na cylindrze zostały zamontowane nowe grzałki otokowe o odpowiedniej budowie,
umożliwiającej umieszczenie czujników pT w cylindrze. Do badań
wykorzystuje się cztery czujniki pT, pozostałe otwory w cylindrze
zaślepione zostały śrubami, co przedstawiono na rys. 4.
Pomiar momentu obrotowego na ślimaku w trakcie procesu
uplastyczniania jest dokonywany za pomocą momentomierza,
zamocowanego bezpośrednio w mechanizmie napędowym ślimaka pomiędzy silnikiem a pasem przenoszenia napędu na
ślimak. Umieszczono tam również czujnik indukcyjny mierzący
rzeczywistą prędkość obrotową ślimaka. W układzie napędowym
wtryskarki zamontowano ponadto dodatkowy liniał mierzący precyzyjnie przesunięcie ślimaka (położenie czoła ślimaka).
Układ pomiarowy ma za zadanie zebrać i przetworzyć sygnały
wygenerowane przez czujniki. Niezależnie od chwilowego odczytu,
układ sterownika (PLC CJ z Ethernetem, dwa moduły AI oraz moduł DI) dokonuje rejestracji i archiwizacji powyższych parametrów.
Stworzone oprogramowanie umożliwia dla każdego z parametrów
pomiarowych odczyt chwilowy, rejestrację i archiwizowanie oraz
przedstawienie na bieżąco na wykresach oraz w sposób liczbowy
wartości mierzonych parametrów w funkcji czasu. Otrzymane wyniki są eksportowane do programu MS Excel.
Stworzony układ pomiarowy rejestruje dane z 15 czujników
pomiarowych:
temperatura polimeru w czterech niezależnych punktach cylindra (T1-T4);
l ciśnienie masy polimeru w czterech niezależnych punktach cylindra (p1-p4);
l przesunięcie liniowe ślimaka (położenie czoła ślimaka);
l czas rotacji ślimaka;
l prędkość obrotowa ślimaka;
l moment obrotowy ślimaka podczas jego ruchu posuwisto –
obrotowego;
l moc pobierana przez grzałki (P1-P3).
Poszczególne moduły układu pomiarowego umieszczone są
wewnątrz wtryskarki (oprócz czujników pT). Mierzone parametry
procesu uplastyczniania wyświetlane są w czasie rzeczywistym,
zarówno na ekranie synoptycznym szafki kontrolnej, jak również
na ekranie komputera rejestrującego dane.
Wyniki pomiarów zapisywane są na komputerze wyposażonym w odpowiedni program komputerowy, który został wykonany
w ramach tworzonego stanowiska pomiarowego. Program ten
posiada moduły służące do wprowadzania danych, zapisu danych z układu pomiarowego do komputera oraz obserwacji bieżącej wyników. Przykładowy kadr działania programu przedstawiający prezentację w czasie rzeczywistym wszystkich mierzonych
parametrów przedstawiono na rys. 5.
l
TESTY UKŁADU POMIAROWEGO
Po uruchomieniu stanowiska badawczego przeprowadzono badania testowe układu z wykorzystaniem różnych polimerów: LDPE,
HDPE, PP, PS praz POM. Badania potwierdziły poprawność montażu
układu pomiarowego, który zapisuje dane z 15 linii pomiarowych,
scharakteryzowanych powyżej, z częstotliwością do 50 Hz.
Na rys. 7–13 przedstawiono przykładowe wyniki otrzymane
w procesie wtryskiwania POM (Schulaform 9A, MFR=10 g/10min)
przy wykorzystaniu zbudowanego stanowiska pomiarowego. Sym-
Rys. 4. Widok „z góry” na czujniki pT umieszczone
w cylindrze wtryskarki; widoczne śruby blokujące
pozostałe otwory w cylindrze
Rys. 6. Schemat układu uplastyczniającego wtryskarki
wykorzystanej do badań z zaznaczonymi czujnikami pT;
ślimak znajduje się w położeniu maksymalnym przednim
Tabela 2. Stałe parametry robocze wtryskiwania POM
Rys. 5. Kadr z programu współpracującego z układem
pomiarowo-kontrolnym, umożliwiającego podgląd oraz
zapis zbieranych danych pomiarowych
44
ciśnienie wtrysku [MPa]
ciśnienie docisku [MPa]
czas docisku [s]
skok ślimaka przy wtrysku [mm/il. zwojów]
temperatura cylindra (I/II/III strefa) [oC]
temperatura formy [oC]
70
35
4
45/2,5
210/210/210
45
Tworzywa Sztuczne w Przemyśle . Nr 2/2015
technologie
ciśnienia stopionego polimeru na poszczególnych czujnikach
dla jednego cyklu wtryskowego. Widoczny najwyższy pik ciśnienia odpowiada etapowi wtrysku, a dalsze przebiegi krzywych
odpowiadają procesowi rotacji ślimaka, podczas którego ciśnienie w poszczególnych punktach cylindra ulega zmianom.
Warto w tym miejscu dodać wyjaśnienie dotyczące piku ciśnienia. Czujniki ciśnienia umieszczone są w cylindrze wtryskarki
w różnych jego pozycjach, licząc od zasobnika, jak pokazano na
rys. 6. Czujnik 4 (krzywa czerwona) umieszczony był najbliżej
dyszy wtryskowej, ale nie znajdował się w samej dyszy. Przed
etapem wtrysku czujnik 4 znajduje się przed czołem ślimaka,
natomiast czujniki 1, 2, 3 – nad jego uzwojeniem. W momencie rozpoczęcia etapu wtrysku widoczny jest najwyższy pik ciśnienia, lecz w wyniku ruchu posuwistego ślimaka „do przodu”
w tym etapie, czujnik 4 dostaje się w strefę nad uzwojeniem
ślimaka. Nie jest więc rejestrowany przez czujnik 4 (krzywa
czerwona na rys. 9) pełny etap wtrysku, lecz jedynie jego początkowa część, gdyż wartość ciśnienia powinna tu osiągnąć
ok. 70MPa (na tyle ustawiona była wartość ciśnienia wtrysku).
W następnym etapie cyklu (docisk) czujnik 4 nie rejestruje już
również ciśnienia docisku, gdyż nie znajduje się w strefie przed
czołem ślimaka, tylko wciąż nad jego uzwojeniem. Dopiero w
następnym etapie (uplastycznienie), gdy ślimak wykonuje ruch
posuwisto-obrotowy „do tyłu”, widzimy rejestrowane na wszystkich czujnikach znaczne ciśnienie rzędu 10-30 MPa. Etap ten
trwa ok. 5s, następnie, na samym końcu wykresu widzimy
gwałtowny spadek ciśnienia na wszystkich czujnikach na sku-
Rys. 7. Profile temperatury tworzywa w cylindrze podczas wtryskiwania POM (pp=10MPa, tp=20s, v=60 obr./min]
Rys. 8. Profile ciśnienia masy tworzywa w cylindrze podczas
wtryskiwania POM (pp=10MPa, tp=50s, v=240 obr./min]
Rys. 9. Profile ciśnienia masy tworzywa w cylindrze
(jeden cykl wtryskowy) podczas wtryskiwania POM
(pp=10MPa, tp=50s, v=240 obr./min]
Rys. 10. Położenie czoła ślimaka podczas wtryskiwania
POM z zaznaczonymi etapami cyklu wtryskowego
(pp=10MPa, tp=50s, v=240 obr./min)
Tworzywa Sztuczne w Przemyśle . Nr 2/2015
t
bole 1–4 na rysunkach 7–9 oznaczają kolejne czujniki, których
rozmieszczenie w cylindrze wtryskarki przedstawiono na rys. 6.
Ślimak wtryskowy we wtryskarce przeznaczonej do badań posiada 22 zwoje, czujniki umieszczone są co cztery zwoje, przy czym
ostatni czujnik (nr 4) znajduje się nad ostatnim zwojem ślimaka (dla ślimaka w położeniu maksymalnym przednim, jak na rys.
6). Stałe parametry robocze wtryskarki przedstawiono w tabeli
2. Zmiennymi parametrami w badaniach testowych były ciśnienie uplastyczniania pp (ciśnienie na czole ślimaka podczas rotacji
i ruchu wstecznego), czas postoju ślimaka w położeniu tylnym tp
(czas mierzony od momentu zakończenia ruchu obrotowo-wstecznego ślimaka do momentu rozpoczęcia ruchu posuwistego ślimaka w etapie wtrysku, równy w przybliżeniu czasowi chłodzenia
wypraski w gnieździe formy) oraz prędkość obrotowa ślimaka v.
Wykres zmian temperatury uplastycznionego POM w cylindrze
w procesie wtryskiwania w czasie kolejnych cykli wtryskiwania
przedstawiono na rysunku 7. Widoczne wahania temperatury
stopu w jednym cyklu wtryskiwania spowodowane są pobraniem
chłodniejszego materiału z początkowej części cylindra (czujnik
1 oraz 2), jak również wzrostem temperatury stopu w wyniku
tarcia lepkiego (czujnik 3). Widoczne są również bardziej długoczasowe wahania temperatury stopionego polimeru, których
okres wynosi ok. 5–10 cykli wtryskowych.
Rysunki 8 oraz 9 przedstawiają wyniki pomiarów ciśnienia
stopionego POM w cylindrze podczas procesu wtryskiwania.
Rys. 8 przedstawia wyniki pomiaru ciśnienia w okresie trzech
cykli wtryskowych, natomiast na rys. 9 przedstawiono wartości
45
technologie
Rys. 11. Moment obrotowy na ślimaku w trakcie rotacji ślimaka
podczas wtryskiwania POM (pp=10MPa, tp=50s, v=240 obr./min]
Rys. 12. Czas rotacji ślimaka w kolejnych cyklach
wtryskiwania POM(pp=10MPa, tp=12s, v=240 obr./min]
Rys. 13. Pobór mocy przez grzałki podczas wtryskiwania
POM (pp=10MPa, tp=20s, v=400 obr./min]
46
tek ustania ruchu obrotowego ślimaka.
Na rys. 9 zaobserwować można nieznaczny
wzrost ciśnienia na czujniku 1 oraz 2, niewielki
spadek na czujniku 3, natomiast na czujniku nr 4
w czasie rotacji ciśnienie jest stałe i równe ciśnieniu uplastyczniania, wynoszącemu 10 MPa. Nieliniowość krzywych ciśnienia rejestrowanego przez
czujniki, widoczna przede wszystkim na czujnikach
1 oraz 2, a przejawiająca się występowaniem niewielkich, naprzemiennych, bardzo szybkich wzrostów i spadków ciśnienia spowodowana jest przemieszczaniem się ślimaka pod danym czujnikiem.
Czujniki te znajdują się naprzemiennie nad zwojem
ślimaka oraz nad jego kanałem, co skutkuje zmiennym ciśnieniem sygnalizowanym przez te czujniki.
Wyniki pomiaru położenia ślimaka (czoła ślimaka) podczas jednego cyklu wtryskowego w procesie
wtryskiwania POM zobrazowano na rysunku 10.
Zaznaczono na nim kolejne etapy cyklu, przy czym
w pełni widoczne są etapy wtrysku, docisku, rotacji
oraz odprężenia.
Rysunek 11 przedstawia wyniki pomiarów momentu obrotowego na ślimaku w procesie wtryskiwania POM w czasie jednego cyklu wtryskowego.
Widoczny jest niewielki wzrost momentu obrotowego podczas trwania rotacji. Warto zaznaczyć, iż
dla innych, przebadanych polimerów obserwuje się,
oprócz zmiennych wartości średnich momentu, także różne przebiegi tej wielkości. Dla LDPE obserwuje się spadek momentu podczas rotacji, dla HDPE
w przybliżeniu stałą jego wartość. Dla PP można natomiast zaobserwować występowanie maksimum –
na początku następuje wzrost, a pod koniec czasu
rotacji ma miejsce spadek momentu obrotowego na
ślimaku. Dla PS, podobnie jak dla POM, obserwuje się wzrost momentu obrotowego podczas rotacji
ślimaka. Prowadzone są obecnie badania z wykorzystaniem innych gatunków w/w polimerów w celu
wyjaśnienia takiego zachowania polimerów podczas
rotacji ślimaka w procesie wtryskiwania.
Wyniki pomiaru czasu rotacji ślimaka w kolejnych cyklach wtryskowych w procesie wtryskiwania
POM pokazano na rysunku 12. Widać, iż różnice
czasów rotacji w kolejnych cyklach wtryskiwania są
bardzo niewielkie i nie przekraczają 5%. Generalnie, podczas badań procesu wtryskiwania różnych
polimerów nie obserwowano dużych rozrzutów tej
wartości, co świadczy o dużej stabilności procesu,
przejawiającej się w bardzo zbliżonych czasach kolejnych cykli wtryskowych.
Na rysunku 13 przedstawiono wyniki pomiaru
średniej mocy pobranej przez elementy grzejne
na cylindrze podczas procesu wtryskiwania POM.
Wtryskarka wykorzystana do badań wyposażona
była tylko w dwie strefy grzejne oraz grzałkę na
dyszy wtryskowej, która ustawiona była na stałą
moc grzania równą 128W. Widoczne jest znaczne zróżnicowanie mocy pobieranej przez pierwszą
oraz drugą grzałkę. Pierwsza strefa grzejna pobiera znacznie większą moc, podczas gdy na drugiej
strefie grzewczej element grzejny tylko utrzymuje
temperaturę uplastycznionego już materiału.
Tworzywa Sztuczne w Przemyśle . Nr 2/2015
technologie
PODSUMOWANIE
W wyniku prac nad matematycznym modelem procesu uplastyczniania polimerów przy wtryskiwaniu stworzone zostało nowe
stanowisko do pomiaru najważniejszych charakterystyk wyjściowych tego procesu, takich jak ciśnienie i temperatura tworzywa
w cylindrze, pobór mocy przez układ uplastyczniający, moment
obrotowy na ślimaku, wydajność uplastyczniania i czas rotacji
ślimaka. Stanowisko to zostało wykorzystane do ilościowej weryfikacji wspomnianego modelu, która zostanie przedstawiona
w następnej części artykułu.
LITERATURA
[1] J. Stasiek: Wytłaczanie Tworzyw Polimerowych – Zagadnienia
Wybrane, Wydawnictwa Uczelniane UTP w Bydgoszczy, Bydgoszcz 2007.
[2] Z. Tadmor, I. Klein: Computer Programs for Plastic Engineers, Reinhold Book Corp., New York 1968.
[3] S. Agur, J. Vlachopoulos: Polym. Eng. Sci., 1982, 22, 1084.
[4] E. Zavadsky, J. Karnis: Rheol. Acta, 1985, 24, 556.
[5] N. Rao: Computer Aided Design of Plasticating Screws, Hanser Verlag, Munich 1986.
[6] K. Wilczyński: Polimery, 1986, 31, 264.
[7] E. Lai, D.W. Yu: Polym. Eng. Sci., 2000, 40, 1074.
[8] K. Wilczyński: Teoria wytłaczania jednoślimakowego tworzyw
wielkocząsteczkowych, Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej,
Warszawa 1989.
[9] K. Wilczyński: Reologia w przetwórstwie tworzyw sztucznych,
WNT, Warszawa 2001.
[10] K. Wilczyński, J. White: Technical Transactions. Mechanics,
2006, 6-M, 511.
[11] K. Wilczyński, S. Olszewski: Mechanik, 2012, 5-6, 472.
[12] L. Chwalisz: Wpływ podstawowych parametrów
technologicznych na zużycie energii elektrycznej w procesie
wtrysku tworzyw termoplastycznych przy użyciu wtryskarki
Formoplast 498/165, rozprawa doktorska, Politechnika
Poznańska, Poznań 1984.
[13] H. Potente, M. Bornemann: Int. Polym. Process., 2008,
XXIII, 345.
[14] H. Potente, H. Schulte, N. Effen: Int. Polym. Process.,
1993, VIII, 224.
[15] F. Gao, Z. Jin, X. Chen: Polym. Eng. Sci., 2000, 40,1334.
[16] T.L. Pham i in.: Key Eng. Mat., 2013, 554-557, 1683.
[17] R. Steller, J. Iwko: Int. Polym. Process., 2008, XXIII, 252.
[18] J. Iwko, R. Steller: Int. Polym. Process., 2008, XXIII, 263.
[19] R. Steller, J. Iwko: Polimery, 2008, 11/12, 836.
[20] R. Steller, J. Iwko: PlastNews, 2009, 5, 72.
[21] J. Iwko, R. Steller: PlastNews, 2009, 6, 42.
[22] R. Steller, J. Iwko: Polimery, 2011, 1, 51.
Projekt został sfinansowany ze środków Narodowego Centrum Nauki,
nr wniosku N N519 6518 40
dr inż. Jacek Iwko, dr inż. Roman Wróblewski
Wydział Mechaniczny, Katedra Odlewnictwa
Tworzyw Sztucznych i Automatyki
prof. dr hab. inż. Ryszard Steller
Wydział Chemiczny
Wydziałowy Zakład Inżynierii i Technologii Polimerów
Politechnika Wrocławska
ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław
REKLAMA
Battenfeld Polska, 05-825 Grodzisk Maz., Adamowizna, ul. Radziejowicka 108
www.battenfeld.pl Tel. 0048 22 724 38 07 Fax.0048 22 724 37 99
Tworzywa Sztuczne w Przemyśle . Nr 2/2015
47