PlasticPortal.eu - denne aktualizovaný portál pre plasty a gumu

Aktuality
Plastpol, s.r.o. má nový e-shop

27.07.2017 | Firma Plastpol, s.r.o., zaoberajúca sa obrábaním plastov, nedávno spustila svoj nový e-shop.

Zoznámte sa s novou dutinovou doskou SIMONA® s krížovým rebrovaním

24.07.2017 | Výskum a vývoj spoločnosti SIMONA® aj ďalej zlepšuje efektivitu využitia materiálov a stabilitu dutinových dosiek. Výsledkom nových technických zmien je dutinová doska s krížovým rebrovaním s celkovou tenšou hrúbkou steny.

Zmena na pozícii riaditeľa Plastikárskeho klastra

21.07.2017 | Pri príležitosti Valného zhromaždenia plastikárskeho klastra č. 32, ktoré prebehlo 27.6.2017, došlo k zmene na pozícii riaditeľa klastra.

Všetko najlepšie, Fakuma!

20.07.2017 | Fakuma, medzinárodný veľtrh pre spracovateľov plastov, oslavuje v tomto roku svoje 25. výročie.

Ochranné relé pre optimálny výkon bez kompromisov

18.07.2017 | Potrebujete sa vyvarovať škodám spôsobenými poruchami v elektrickej rozvodnej sieti a tak si zabezpečiť, aby stroje robilo to, na čo sú určené?

 
Plastikársky slovník
Portál ZÁKONY A NORMY
Portál ZÁKONY A NORMY
Aktuálne v legislatíve
Obsah PAH v predmetoch a v hračkách

03.07.2017 | Na webovej stránke ECHA je nová výzva na predkladanie pripomienok a dôkazov týkajúce sa obsahu PAH uvedeného v položke 50 prílohy XVII nariadenia REAC ...

Nová vydaná změna nařízení č. 10/2011 (nařízení PIM) o materiálech a předmětech z plastů určených pro styk s potravinami

31.05.2017 | Nařízení Komise č. (EU)2017/752 mění a opravuje nařízení PIM o materiálech a předmětech z plastů určených pro styk s potravinami:

Verejná konzultácia o pravidlách zodpovednosti výrobcu za škodu spôsobenú chybou výrobku

10.04.2017 | Európska Komisia začala na svojich webových stránkach verejnú konzultáciu o pravidlách zodpovednosti výrobcu za škodu spôsobenú chybou výrobku.

Zdravotnícke pomôcky - Systémy manažérstva kvality

07.12.2016 | Norma pre Zdravotnícke pomôcky - Systémy manažérstva kvality - Požiadavky na splnenie predpisov, z decembra 2016.

Připravuje se novela zákona č. 477/2001 Sb. o obalech

29.11.2016 | Připravovaná novela zákona č. 477/2001 Sb. o obalech se týká se povinného zpoplatnění pouze lehkých plastových odnosných tašek s tloušťkou stěny do 50 ...

 
Newsletter
CAPTCHA Image
 
Úvod > Aktuálne články > Kompozity s termoplastickou matricí a automobilový průmysl, 4. část
Kompozity s termoplastickou matricí a automobilový průmysl, 4. část
 
 
Kompozity s termoplastickou matricí a automobilový průmysl, 4. část

Kompozity s termoplastickou matricí a automobilový průmysl, 4. část

Abrazivita, zvýšený vstřikovací tlak - samozřejmě ovlivňují i konstrukci vstřikovacích forem pro zpracování kompozitů typu LFT, zejména výběr vhodných materiálů tvarových částí forem a jejich dimenzování z pohledu tuhosti.

2. Vstřikovací forma

Výběr ocelí pro výrobu forem - nástrojové ocele pro tvarové části forem na zpracování LFRT, zejména LGF, mají mít pro dosažení požadované životnosti, procesní stability a produktivity některé specifické vlastnosti:

 - vysokou odolnost proti opotřebení - i když studie výrobců LGF materiálů i výrobců forem a vstřikovacích strojů ukázaly, že tyto materiály nevykazují větší opotřebení tvarových částí forem než standardní krátkými skleněnými vlákny vyztužené kompozitní materiály je nutno při konstrukci tvarů forem na abrazivitu pamatovat a používat tvarové části s tvrdostí 55 až 65 HRC  

 - vysokou odolnost proti korozi - to platí zejména pro PC a PA polymerní matrice a materiály s aditivy proti hoření, která mohou korozně napadat ocelové slitiny použité pro výrobu tvarů forem

 - vysokou rozměrovou stabilitu - zpracování vysoce tepelně odolných polymerních matric vyžaduje zajistit vysoké teploty stěn tvarových dutin formy - až 200 °C. Při vyšších teplotách formy (nad cca 100 °C) je nutno také pamatovat, zejména u rozměrnějších výstřiků s vysokými nároky na rozměrovou přesnost, na kompenzaci teplotní roztažnosti materiálů tvarů formy

 - dobrou tepelnou vodivost - nástrojové oceli pro výrobu tvarových částí forem, v závislosti na svém složení, nemají výrazně odlišnou tepelnou vodivost, určitý rozdíl je mezi nimi a uhlíkovými ocelemi používanými pro výrobu rámů forem, ale rozdíl není potřeba kompenzovat. Ovšem při použití vysoce vodivých měděných slitin, například beryliové bronze nebo materiálů typu Amcoloy, používané pro lokální odvod tepla, musíme již rozdílné tepelné vodivosti brát do úvahy - nutno zajistit dobrý a rychlý odvod tepla z tvarů vyrobených z těchto materiálů - včetně jejich menší mechanické pevnosti a tvrdosti oproti nástrojovým ocelím. V souvislosti s vyššími pracovními teplotami forem je zapotřebí pro snížení náročnosti ohřevu, jeho délky, snížení energetické náročnosti a zlepšení kontroly nad tepelnými ději ve formě tyto tepelně od upínacích desek vstřikovacího stroje izolovat

 - požadavky na mechanické vlastnosti - tuhost ocelí při pracovních teplotách forem je po dobu jejich provozu v podstatě na stále stejné úrovni. Použité ocele a jejich případné úpravy musí zajišťovat jejich povrchovou tvrdost, dobré únavové chování, korozní odolnost, odolnost proti abrazi, snadnou leštitelnost a možnost leptání fotochemických desénů. S použitými ocelemi souvisí i zajištění tuhosti konstrukce formy použitím dostatečného množství správně - do míst působícího namáhání - umístěných rozpěrek - co jsou platné pouze obvodové rozpěrky, když tvar je umístěn ve středu formy a tam působí tlak taveniny nejvíce? Obdobně to platí i pro zavírací klíny čelistí, které musí být integrální součástí desek s bohatým dimenzováním

 - Zkrácený přehled vhodných ocelí:

  • 1. 2343 - 48 až 52 HRC - prokalitelná standardní nástrojová ocel
  • 1. 2767 - 50 až 54 HRC - vysoce kalitelná, dobře leštitelná
  • 1. 2842 - 56 až 62 HRC - standardní odolnost proti opotřebení
  • 1. 2379 - 58 až 62 HRC - vysoká odolnost proti opotřebení
  • 1. 2083 - 54 až 56 HRC - korozní odolnost, leštitelnost

 - Povrchové úpravy ocelí - používají se pro zvýšení životnosti forem. Technologie úprav: tepelně - chemické: nitridace, boridování - galvanické metody: chromování, niklování - metalurgické procesy: CVD (Chemical Vapour Deposition) a PVD (Physical Vapour Deposition). Nejčastěji používaným povlakem je TiN, tloušťka cca 5 mikrometrů, tvrdost 2 300 HV, odolnost proti abrazi vysoká, odolnost proti korozi omezená, odformovatelnost dobrá, lesk stejný jako u leštěné oceli, vrstvu lze odstranit a obnovit; další vrstvy, například TiCN, CrN, atd.

Studený vtokový rozvod - vtokové rozvody musí dovést polymerní taveninu bez výrazného smykového namáhání, bez výrazné tlakové ztráty a rychle do tvarové dutiny formy. U více násobných forem musí umožnit naplnění tvarových dutin ve stejném okamžiku, se stejným průtokem taveniny, se stejným tlakem a teplotou. Rozvod a ústí vtoku taveniny musí zajistit i dostatečně dlouhé působení dotlakové fáze.

Empirické poznatky:

 - tyčový vtok do výstřiku by měl mít průměr větší než 1, 4 násobek jeho maximální tloušťky

 - průměr tunelového ústí vtoku by měl mít průměr vetší než 0, 8 maximální tloušťky výstřiku, minimální průměr by neměl klesnout pod 1, 5 mm

- tvar a rozměry rozvodných kanálů - nejvýhodnější z hlediska toku taveniny je kruhový tvar, který ale vyžaduje lícování v obou částech formy a je tedy drahý - jeho průměr by měl být o cca 1, 5 mm větší než je maximální tloušťka výstřiku; kanály vytvořené pouze v jedné části formy mají parabolický nebo trapezoidní tvar, jejich hloubka má být jako průměr kruhového kanálu a šířka v dělící rovině cca o 25 % větší než průměr kruhového kanálu, úkos cca 5 až 10 ° na stranu

- třídeskový rozvodný systém - není doporučen zejména z důvodu vysoké pevnosti a tuhosti vtokového zbytku, kterou by bylo velmi problematické při odformování vtokového rozvodu překonávat

Horké vtokové systémy - mají stejný úkol jako studené; z používaných druhů je doporučeno nepoužívat systémy s topením umístěným v ose kanálu, kdy tavenina teče v mezikruží mezi topením a vývrtem v rozvodné desce nebo trysce; běžně se používají systémy s tokem taveniny v ose kanálu, kdy je topení umístěno vně kanálu a regulační termočlánek co nejblíže u ústí vtoku trysky, v omezené míře je možno používat jehlové uzávěry - kaskádové a zažehlovací systémy, ale je nutno mít na paměti, že u těchto systémů může v důsledku zvýšeného smykového namáhání docházet u vyztužujících vláken k nežádoucím degradačním jevům. Pro trysky s tepelnými torpédy platí obdobná konstatování jako pro trysky s jehlovými uzávěry. Teplota horkého rozvodného systému by měla odpovídat teplotě taveniny v plastikační komoře vstřikovacího stroje.

Kombinované vtokové rozvody - platí kombinace konstatování uvedených výše u studených a horkých rozvodů.

Ústí vtoku - jeho úkolem je dopravit polymerní taveninu bez zbytečného zvýšení smykového namáhání do tvarové dutiny formy a zajisti působení dotlakové fáze.

Používaná ústí vtoku podle pořadí doporučení:

 - plný tyčový do středu - těžiště výstřiku

 - tunelová

 - štěrbinová - zejména pro výstřiky s vysokou hmotností a velkou tloušťkou stěn, jejich zaústění do místa s maximální tloušťkou stěny, průřez - šířka minimálně 0, 8 tloušťky

 - filmová ústí vtoku nejsou vhodná

Stejně jako u všech vstřikovaných granulátů i u LFT je nutno se vyhnout tzv. jettingu, tj. volnému toku taveniny do tvarové dutiny formy; ústí vtoku vždy musí mířit proti stěně formy; ústí vtoku by se nemělo umísťovat do míst výstřiku s vysokým napětím, které by mohlo způsobovat nežádoucí orientaci vyztužujících vláken

Úkosy - vyhazovací síla působící na výstřik musí překonat síly vyvolané smrštěním působícím na tvárníky a jádra tvarových dutin formy, třecí síly působící mezi pohyblivými částmi formy při její pracovní teplotě a vakuový efekt mezi povrchem výstřiku a povrchem tvarové dutiny formy.

Dostatečně zvolený úkos tvarů výstřiků napomáhá jejich odformování a vyhození z tvarové dutiny formy. Vyhazovací úkosy pro materiály LFT jsou stejné jako u všech ostatních vstřikovaných materiálů.

Mnohdy se u výstřiků s požadavkem na desénovaný povrch zapomíná, že k vyhazovacímu úkosu je nutno přidat i úkos pro bezproblémové - bez odření - odformování desénovaných tvarů a ploch. Desén = drsnost definovaná hloubkou má negativní vliv na koeficient statického tření a je tedy nutno k vyhazovacímu úkosu přičíst úkos pro odformování desénu, jinak dojde k jeho odření.

Desény je možno vyrobit řadou technologických postupů, nejvíce používané jsou dva - jiskřené desény a desény vytvořené fotochemickým leptáním. U leptaných desénů je obvykle maximální hloubka drsnosti do cca 0, 2 mm; pro jiskřené desény se obvykle používá stupnice podle VDI Ref. 3400 od 18 do 39. Pro stupně 18 a 21 platí, že k vyhazovacímu úkosu se musí přičíst další úkos o hodnotě 1°, pro stupně 24, 27 2°, pro 30, 33 3° a pro stupně 36 a 39 5°úkos. Hloubka drsnosti se pohybuje od 0, 05 mm pro stupeň 18 až po 0, 70 mm pro stupeň 39.

Pokud z funkčních, tvarových nebo estetických důvodů nelze použít úkosy je nutno danou oblast a tvar výstřiku zaformovat pomocí pohyblivých částí formy - mechanicky ovládané čelisti, hydraulická jádra atd.

Odvzdušnění tvarových dutin formy – v době plnění tvarové dutiny polymerní taveninou tato musí bez problémů, tj. rychle a snadno vytlačit vzduch vyplňující tvarovou dutinu. Uzavřený vzduch brání úplnému zaplnění tvarové dutiny taveninou, vyvolává potřebu zvýšit vstřikovací tlak a snížit vstřikovací rychlost, v důsledku tzv. Dieselova efektu - zkomprimovaný vzduch se samovolně ohřeje a vznítí - může dojít k lokálnímu spálení materiálu, včetně poškození místa formy, v němž se vzduch často uzavírá - vysoké místní tepelní namáhání materiálu tvaru formy.  

U materiálů LFT, stejně jako u ostatních granulátů, je odvzdušnění tvarových dutin velmi důležité. V oblastech s poklesem tlaku dochází k narovnání dlouhých vláken a ke zvětšení objemu tuhnoucí taveniny a tím možnému zabránění úniku vzduchu. Z uvedeného, mimo jiné, vyplývá, že odvod vzduchu - odvzdušnění - se musí provádět v místě jeho uzavření a ne jinde. Předpověď možnosti uzavírání vzduchu dávají simulační výpočty, popřípadě se provádí při oživování příslušné vstřikovací formy. 

Vzduch z tvarových dutin může být odvětrán přes dělící rovinu formy, pomocí vložek tvarů formy, přes vyhazovače, pomocí speciálních odvzdušňovacích vložek, atd. a opět je nutno zdůraznit, že odvzdušnění se musí provést v místě reálného uzavírání vzduchu. V jiném místě vzduchová „kapsa“ je již obalena taveninou a vzduch nemůže být odveden.

Při tvorbě odvzdušnění je nutno vzít v úvahu, že nesmí vzniknout přetok - polymerní taveniny mají tendenci zatékat do spár o tloušťce už 0, 02 mm. U válcových tyčových vyhazovačů běžně tolerovaných H7/g6 nesmí prostor pro odvod vzduchu mít tloušťku větší než 0, 015 až 0, 020 mm, obdobně to platí i pro další odvzdušňovací kanály.

S uvedenou tloušťkou odvzdušňovacích kanálů ovšem musí korespondovat jejich šířka. Na tento fakt se velmi často zapomíná - uvedu příklad: objem tvarové dutiny je 100 ccm a doba jejího plnění 1, 5 s. Při tloušťce odvzdušňovací štěrbiny 0, 020 mm musí, pro dokonalý odvod vzduchu, být šířka odvzdušnění alespoň 15 mm.

Samozřejmě, že odvzdušňovací systém musí být pravidelně udržován a čištěn.

Odvzdušnění je také velmi důležité z pohledu tvorby studených spojů. Jak víme, studené spoje vznikají v místech spojování toků taveniny po jejich rozdělení, obvykle nějakou tvarovou překážkou ve tvarové dutině formy. Pro jejich minimalizaci, kromě vysokých teplot taveniny a formy je výhodné pracovat s vysokými rychlostmi proudění polymerní taveniny, aby ke spojení proudů docházelo při co nejvyšší teplotě taveniny a studený spoj měl co nejvyšší pevnost. Vysokým rychlostem proudění taveniny může bránit právě špatné lokální odvzdušnění.

Temperace forem - slouží k nastavení pracovní teploty formy a jako jedna ze složek odvodu tepla z tvarové dutiny formy, které do ní bylo přineseno polymerní taveninou. Cílem temperace je poskytnout stěnám tvarové dutiny formy a všem jejím tvarovým prvkům stejnou a rovnoměrně rozloženou teplotu.

Jakékoliv odchylky v teplotní uniformitě mají za následek riziko anizotropních vlastností výstřiku jako je smrštění a deformace, nerovnoměrné rozdělení krystalinity u výstřiků z částečně krystalických materiálů, nerovnoměrnou orientaci makromolekul, rozdílný povrchový lesk, rozdílné vykopírování desénů, atd.

Pro konstrukci temperačních systémů forem pro zpracování LRFT materiálů platí stejné zásady jako pro všechny další vstřikované termoplasty, například - průměr temperačních kanálů minimálně 8 mm, rozdíl teplot na vstupu a výstupu 5 °C, zajištění turbulentního proudění vody v kanálech, atd.

Vyhazovací systémy forem - k vyhazování výstřiků z forem se používají:

- vyhazovače - válcové, ploché, půlkruhové, atp.
- stírací objímky
- stírací desky - snížení napětí ve výstřiku od nerovnoměrného zatížení při vyhazování
- pneumatické vyhazování

Pohon systémů je odvozen od vstřikovacího stroje nebo hydraulickými válci instalovanými do formy.

Kompozity LFT nevyžadují nebo nemají, z pohledu vyhazování z formy, žádné speciální zařízení nebo požadavky.

Jejich smrštění je relativně izotropní, deformace relativně menší. Díky větší pevnosti výstřiků i při vyšších teplotách může vyhazování probíhat za zvýšených teplot, přičemž by se uvedené skutečnosti mělo přizpůsobit i lícování vyhazovacího systému.

I u vyhazovacích systémů forem platí obecná pravidla:

- vyhazovače se neumisťují do vzhledových ploch a částí výstřiků
- vyhazovače se umísťují do míst s vysokými požadavky na uvolnění výstřiku - žebra, zejména hluboká, rohy, tvarově složitá místa atd.
- volná délka vyhazovačů má být co nejkratší - riziko zlomení od působení vzpěrné síly
- používání vracecích kolíků
- rozložení vyhazovací síly do maximálně možné plochy vyhazovačů
- zajištění polohy tvarových vyhazovačů

Údržba forem - formy pro zpracování materiálů LFRT nevyžadují speciální přístupy při údržbě, platí zásady pro údržbu standardních vstřikovacích forem.


3. Konstrukce výstřiků

Pro konstrukci výstřiků z kompozitů LFRT platí stejné zásady technologičnosti konstrukce jako pro všechny výstřiky z termoplastů. Mezi hlavní patří:

  • tloušťka stěn výstřiků má být co nejmenší; pro materiály LFT, ale minimálně 1, 6 mm
  • nemá docházet k akumulaci - hromadění materiálu v jednom místě
  • tloušťka stěn výstřiku má být co možná konstantní, v případě nutnosti jejich změn musí být postupné
  • žebra představují rizika možných deformací a propadlin - úkos žeber 0, 5 až 2° (bez desénu), hloubka cca maximálně 3 x největší tloušťka stěny výstřiku, šířka žebra 0, 4 až maximálně 0, 6 tloušťky stěny výstřiku, na níž žebro navazuje
  • použití dostatečných úkosů jak na vnějších tak i na vnitřních plochách, včetně čelistí a jader
  • omezit tvary s podkosy
  • omezit plochy s vysokým povrchovým leskem

1. časť »

2. časť »

3. časť »

• pokračovanie článku bude uverejnené 12.01.2015.

5.1.2015
autor: Lubomír Zeman, foto: Borealis
 
 
 
 
 
Odporučte článok Vytlačiť článok Späť
 
 

Späť


 
Najnovšia inzercia

Predaj | HDPE drte
28.07.2017

 
 
 

Predaj | Aglomerát
27.07.2017

 
 

Predaj | Odpad - PET
27.07.2017

 
 
 

Predaj | Drť plastová
27.07.2017

 
 

Predaj | Koláče
27.07.2017

 
 

Kúpa | POM natural/white
27.07.2017

 
 

Predaj | PC/ABS
27.07.2017

 
 
 
Výstavy
MALAYSIA-PLAS 2017

27.07.2017 | Formy a lisy pre spracovanie plastov.

SRI LANKA PLAST

03.08.2017 | Medzinárodná plastikárska výstava.

Plastic, Printing & Packaging, Tanzania - PPPEXPO 2017

22.08.2017 | 20. Medzinárodný veľtrh plastov, značenia, balenia.

PU China 2017

29.08.2017 | Popredná výstava pre čínsky trh v oblasti polyuretánov.

China Composites Expo 2017

06.09.2017 | Medzinárodný veľtrh a fórum pre technológie kompozitov a aplikácií.

Drinktec 2017

11.09.2017 | Medzinárodný veľtrh nápojov a technológií

VietnamPlas

13.09.2017 | Veľtrh pre plasty a gumu.

EMO Hannover 2017

18.09.2017 | Popredný svetový veľtrh obrábania kovov.