Potrzebujesz ok. 4 min. aby przeczytać ten wpis
Technika formowania tworzyw sztucznych polega na wtrysku uplastycznionego tworzywa do odpowiedniej formy – tam materiał zastyga, tworząc oczekiwany kształt i wymiary. Tę metodę wykorzystuje się w przetwórstwie tworzyw sztucznych. Całość odbywa się w przystosowanej do tego maszynie zwanej wtryskarką.
Czym jest i na jakiej zasadzie działa wtryskarka?
Wtryskarka składa się z zasobnika w postaci granulatu, a także ogrzewanego cylindra, w którym dochodzi do roztopienia się tworzywa. Następnie uplastyczniony materiał przechodzi do formy, w czym pomaga ślimak lub tłok. Wtryskarki dzieli się na modele o mniejszej i większej sile docisku.
Szczegółowa budowa wtryskarki:
- Zbiornik tworzywa – to z niego tworzywo dozowane jest do cylindra z pomocą ślimaka,
- Cylinder – rura, w której dochodzi do stopienia się granulatu,
- Ślimak – pomaga w transporcie uplastycznionego tworzywa do cylindra,
- Układ napędowy ślimaka – napędzana silnikiem elektrycznym pompa hydrauliczna,
- Elementy grzejne – odpowiadają za utrzymanie prawidłowej temperatury w cylindrze,
- Układ rozłączający – rozłączanie ślimaka od układu napędzającego w czasie wtrysku,
- Układ wyrzutnikowy – oddzielanie powstałego detalu od formy,
- Siłowniki hydrauliczne – otwieranie i zamykanie formy/wprawianie tłoka w ruch,
- Układ zamknięcia formy – utrzymywanie zamkniętej formy podczas wtrysku,
- Układy chłodzenia – obniżanie temperatury oleju i obniżanie temperatury kształtki,
- Układ grzejny formy – uniemożliwia zastygnięcie materiału w czasie pracy wtryskarki.
Etapy procesu wtryskowego krok po kroku
Kilka słów na temat każdego etapu, zachodzącego podczas formowania wtryskowego tworzyw sztucznych za pomocą wtryskarki.
- Ogrzewanie i upłynnienie – tworzywo dozowane jest ze zbiornika do cylindra. Pomaga w tym opisywany już ślimak. W tym czasie cylinder ogrzewany jest przez elementy grzejne. Wysoka temperatura łączy się z wysokim ciśnieniem wytwarzanym przez ślimak, co powoduje stopienie się materiału.
- Wtrysk właściwy – ogrzane, płynne tworzywo jest teraz wtryskiwane do odpowiedniej formy. Pomaga przy tym nawet kilkanaście dysz oraz system kanałów w formie.
- Stygnięcie – gdy forma zostanie napełniona do maksimum, przychodzi czas na stygnięcie materiału. Odbywa się to poprzez chłodzenie tworzyw termoplastycznych lub ogrzewanie tworzyw termoutwardzalnych. Dzięki temu płynny granulat idealnie odwzorowuje kształt formy.
- Opróżnienie formy – dwie połówki formy zostają rozdzielone, co powoduje uwolnienie się uzyskanej kształtki. Najczęściej wykonuje się to przy pomocy automatycznego układu wypychania.
- Zamknięcie formy – po wypchnięciu kształtki należy zamknąć szczelnie formę. Można to zrobić ręcznie lub również automatycznie.
- Oczyszczanie produktu – często na kształtkach znajdują się resztki tworzywa. Niewielkie pory pozostałe po kanałach doprowadzających są usuwane mechanicznie, a następnie powierzchnia kształtek jest polerowana.
Dzięki powyższym działaniom możliwe jest proste i szybkie uzyskanie oczekiwanej formy z tworzywa sztucznego.
Znane techniki wtrysku
Istnieje pięć technik wtryskowego formowania tworzyw sztucznych:
- Wtrysk sekwencyjny, który polega na wtłoczeniu do formy tworzywa poprzez odpowiednie kanaliki. Co ważne, kanaliki otwierane są jeden po drugim, a nie wszystkie jednocześnie. Unika się w ten sposób osłabienia tworzywa w miejscu, gdzie spotyka się granulat wtryskiwany z różnych kanałów.
- Wtrysk z doprasowaniem to rodzaj formowania, w którym gniazda formy zamykane są teleskopowo. Dzięki temu tworzywo jest ściskane przez cały czas podczas ochładzania.
- Wtrysk z rozdmuchiwaniem, gdzie po wtryśnięciu część stemplowa formy, w której znajduje się niezastygnięte tworzywo, zostaje przetransportowana do formy o innym kształcie.
- Wtrysk wielokomponentowy – w tym przypadku do formy wtryskuje się nie jeden, a dwa lub więcej rodzajów tworzywa. Technika ta pozwala na uzyskanie bardziej złożonych, trwalszych lub elastyczniejszych wyrobów.
- Reaktywne formowanie wtryskowe – tutaj zamiast granulatu do formy wtłacza się prepolimer lub monomer wraz ze środkiem polimeryzacyjnym.
Zdjęcie główne artykułu: Designed by Freepik
