Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem. Polimertechnika Tanszék. Polimerek. Üreges testek gyártása

Átírás

1 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Polimertechnika Tanszék Polimerek Üreges testek gyártása

2 Üreges testek gyártástechnológiái 2 Mi az, hogy üreges test? Egy darabból álló (általában nem összeszerelt), vékonyfalú, zárt vagy nyitott, belül üres termék / alkatrész. Nyitott termék esetében a nyílás kisebb, mint a belső keresztmetszet. 1-2 cm 3 70 m 3 -es méretek Akármilyen alakú üreges testek elkészíthetőek (gömbszerűek, sík alakúak) Üreges testek gyártási technológiái: Extrúziós fúvás Fröccsfúvás Rotációs öntés Ikerlapos melegalakítás Gáz- vagy vízbefúvásos fröccsöntés Olvadómagos fröccsöntés Két félből történő összeépítés (kivétel)

3 Extrúziós fúvás 3 Termoelasztikus állapotban lévő, cső alakú extrudált előgyártmány (1) alakítása zárt szerszámban belső túlnyomással üreges testté (2). Ezt a két folyamatot kell összehangolni! Berendezés három fő részből áll: tipikusan egy egycsigás extrúderből (A), extrúderszerszámból (B) és a fúvószerszámból (C), ahol a végső alakadás történik. C B A 2. Üreges test fúvása Periodikus folyamat! 1. Előgyártmány extrudálás Folytonos folyamat!

4 Extrúziós fúvás 4 Extrúziós fúvás lépései: Előgyártmány előállítása folytonos folyamat Fúvás zárt szerszámban periodikus folyamat Hűtés Termék eltávolítása, a felesleges anyagrészek levágása Előgyártmány előállítása során fontos: az anyag megfelelően nagy ömledékszilárdsága (alacsonyabb ömledék hőmérséklet nagyobb ömledékszilárdság) Fontos, hogy a terméknek a fúvást követően minél egyenletesebb legyen a falvastagsága. ezt az előgyártmány falvastagságának szabályozásával lehet elérni

5 Extrúziós fúvás 5 Falvastagság változtatásának módszere: A csőszerszám magja helyzetének változtatásával a szerszámnyílás mérete módosul, ezáltal változik az extrudált előgyártmány falvastagsága.

6 Extrúziós fúvás 6 Fúvószerszám Általában alumíniumból készült, két részből álló szerszámot alkalmaznak. Az alakításhoz szükséges nyomás (sűrített levegő) általában 0,4 0,8 MPa, de nagy termékek esetében eléri a 4 MPa-t is. A szerszámzáró erő nagyságrendekkel kisebb, mint a fröccsöntésnél. Az alsó vágóél mentén a terméken összehegedési vonal keletkezik, amely a palack gyenge helye, emiatt túlnyomásos folyadék tárolására nem alkalmas.

7 Extrúziós fúvás 7 Extrúziós fúvás előgyártmány áthelyezéssel

8 Extrúziós fúvás 8 Extrúziós fúvás emelt szerszámmal

9 Extrúziós fúvás 9 Váltószerszámos extrúziós fúvás

10 Fröccsfúvás 10 Fröccsfúvás különbségek az extrúziós fúváshoz képest: Az előgyártmányt fröccsöntéssel állítják elő, majd azt zárt szerszámba helyezik és fúvással alakítják. Az előgyártmány egy kémcsőszerű, alul zárt cső. Az előgyártmányt lehet közvetlenül a fröccsöntés után, azzal egy folyamatban, vagy később, a fröccsöntéstől térben és időben elkülönülő folyamatban üreges testté fújni. Hulladékmentes eljárás, nincs összehegedési vonal, nincs gyenge hely, helyette a termék alján a fröccsöntéskor keletkező beömlési csonk látható. Kisebb ömledékszilárdságú anyagok is feldolgozhatók (pl. PET) Csak forgásszimmetrikus testek vagy ovális alakú termékek gyárthatók. Nagyon pontos a falvastagság-eloszlás, nagyon pontos a nyakrész. A PET palack átlátszó marad, mert mikrokristályos finomszerkezete lesz. Alkalmas szénsavas (túlnyomásos) üdítőitalok tárolására

11 Fröccsfúvás 11 PET palack előgyártmányok PET palack előgyártmány szerszám

12 Fröccsfúvás 12 Fröccsöntési és fúvási művelet egy berendezésen

13 Fröccsfúvás 13 Fröccsöntési és fúvási művelet elkülönül Nagy teljesítményű fröccsöntő üzem Közvetlenül palackozás előtti palackfúvás Gazdaságos a tárolás és a szállítás szempontjából

14 Fröccsfúvás előnyújtással 14 Előnyújtásos fröccsfúvás (mindkét előző lehetőségnél) Tipikusan PET palackok előállítására Célja a két tengely menti (biaxális) arányos megnyújtás, orientáció kialakítása Javulnak a mechanikai tulajdonságok: a gázzáró képesség, a fényesség és átlátszóság, illetve a méretpontosság

15 Rotációs öntés 15 Rotációs öntés Főleg akkor alkalmazzák, ha a gyártandó termék sem fröccs-, sem extrúziós fúvással nem állítható elő. Két, egymásra merőleges tengely körül forgatott, két részből álló, zárt szerszámban varrat és belső feszültségmentes, nagy méretű (általában 1 10 m 3 ) üreges testek előállítása. Anyag formátuma: leggyakrabban por ( µm), őrlemény, viszkózus folyadék, monomer, oligomer Leggyakrabban alkalmazott hőre lágyuló anyagok: LLDPE, LDPE, HDPE PP, PA6, PC PVC (por, folyadék) De lehet térhálós terméket is készíteni. Termékjellemzők: A termékbe lehet beépített erősítést tenni A terméken lehet utólag nyílást vágni

16 Rotációs öntés 16 Biaxiális forgatás Mind a fűtési, mind a hűtési fázisban szükséges. Mindkét tengelyt egyidejűleg kell forgatni A két tengelyt különböző sebességgel kell forgatni. A fordulatszámok nem lehetnek egymás egész számú többszörösei Kis fordulatszám (<30 /min) A melegített anyag vándorol a forgatott szerszám belső felületén, és eközben egyenletesen rátapad. A hűtést követően megszilárdul az anyag, és a termék felveszi a szerszám formáját

17 Ikerlapos melegalakítás 17 Ikerlapos melegalakítás Alapelve hasonló, mint a hagyományos melegalakításnál: Két HL lemezt alsó és felső negatív szerszámban egyidejűleg vákummal alakítanak, és ezzel egyidejűleg megtörténik a két fél összehegedése is megfelelő nyomás alkalmazása mellett. Üreges testek gyártása területén erősen fejlődő irány Előnye, hogy a két termékfél akár különböző színű, illetve anyagú is lehet. Merev, de könnyű szerkezetek készíthetők

18 Ikerlapos melegalakítás 18 Ikerlapos melegalakítás