7. Fröccsöntés általános szempontok, folyamatok

Átírás

1 7. Fröccsöntés általános szempontok, folyamatok Bevezetés A folyamat elemi lépései A fröccsöntőgép részei plasztikáló- és fröccsegység szerszámzáró egység, szerszám A fröccsciklus A fröccsöntési folyamat ömlesztés, plasztikálás szerszámkitöltés hűtés Feldolgozási paraméterek, szabályzás Különleges eljárások 1

2 Fröccsöntő üzem nagy termelékenység nagy kapacitás komoly verseny mérsékelt haszon nagy hibalehetőség innováció jelentősége műszaki fejlesztés 2

3 A folyamat elemi lépései Plasztikálás Fröccsöntés, szerszámkitöltés A termék hűtése, eltávolítása a szerszámból (kidobás) fúvóka etető fűtőtestek nyílás plasztikáló kamra Egyszerű dugattyús fröccsgép. garat hidraulikus henger fűtött torpedó behúzó henger fröccsöntő henger fröccsdugattyú 3

4 Fröccsöntőgépek Kétlépcsős dugattyús fröccsgép. garat zárólemez hidraulikus henger plasztikáló kamra betápláló dugattyú fűtőtestek fúvóka hosszabbítás fúvóka csúcs 3 állású szelep fröccsdugattyú hidraulikus henger fúvóka záró rúd 4

5 Fröccsöntőgépek forgó zárószelep fúvókacsúcs betápláló szelep fűtőtestek extruder henger hengertartó csiga fűtőtestek garat etetőnyílás hidraulikus motor fűtőtestek fröccskamra hidraulikus henger fröccsdugattyú adagállító csavar hidraulikus henger elfordítható alap Kétlépcsős csigás-dugattyús fröccsgép vázlata. 5

6 Fröccsöntőgépek szerszám felfogó lap fúvóka henger garat sebesség szabályozás hidraulikus motor csiga csiga meghajtás talpcsapágy fröccskamra zárógyűrű fűtőelemek hidraulikus hengerek 6

7 Fröccsöntőgépek 7

8 A fröccsöntőgép részei Plasztikáló- és fröccsegység betáplálás, csiga Meghajtóegység, motor Garat, etetés Csiga és henger garatadagoló Fröccsöntőgép csigájának vázlatos rajza. 8

9 A fröccsöntőgép részei Plasztikáló- és fröccsegység zárógyűrű a) Gyűrű zárva b) Gyűrű nyitva 9

10 A fröccsöntőgép részei Plasztikáló- és fröccsegység fúvóka a) Nyitott fúvóka b) Zárható fúvóka c) Rugós zárású fúvóka 10

11 A fröccsöntőgép részei Szerszámzáró egység, szerszám Mozgó lap Álló lap Szerszám Olaj be Dugattyú Darab Olaj vissza Oszlop Megoldás: mechanikus, hidraulikus, hidromechanikus 11

12 A fröccsöntőgép részei Szerszámzáró egység, szerszám Szerszámzáró mechanizmus működése. 12

13 A fröccsöntőgép részei Szerszámzáró egység, szerszám Oszlopnélküli fröccsgép; kényelmes, de a pontosság és a mérettartás csökken. 13

14 A fröccsöntőgép részei Szerszámzáró egység, szerszám Oszlopnélküli, teljesen elektromos fröccsgép. Energiatakarékosság, pontosság. 14

15 A fröccsöntőgép részei Szerszámzáró egység, szerszám szerszámlapok hűtőcsatornák kidobó csap beömlőcsatorna állítógyűrű beömlőpersely, lap és csatorna szerszámcsatornák beömlőnyílás (kapu, gát) rögzítő csavar beömlőpersely szerszámcsatorna kidobó tűk, lapok, rudak hűtőcsatornák szerszámüreg távtartó vezetőcsap 15

16 A fröccsöntési ciklus szerszám zár a plasztikáló egység a szerszámhoz mozog fröccsöntés utónyomás hűtés plasztikálás szerszám nyit, kidobás Forrócsatornás szerszám! 16

17 A fröccsöntési ciklus szerszám zár a plasztikáló egység a szerszámhoz mozog fröccsöntés utónyomás hűtés plasztikálás szerszám nyit, kidobás 17

18 A fröccsöntési ciklus szerszám zár a plasztikáló egység a szerszámhoz mozog fröccsöntés utónyomás hűtés plasztikálás szerszám nyit, kidobás 18

19 A fröccsöntési folyamat Változó paraméterek 100 Hőmérséklet ( C) anyaghőmérséklet szerszámhőmérséklet ciklusidő Idő (s) A hőmérséklet és a nyomás állandóan változik időben és a hely függvényében. 19

20 A fröccsöntési folyamat Plasztikálás, szerszámkitöltés Plasztikálás: fröccsadag, az ömledék minősége torlónyomás Viszkozitás Szerszámkitöltés szabadsugár turbulens lamináris szabadsugár kitöltés lamináris nyíróáramlás lamináris kitöltés turbulens folyás 20

21 A fröccsöntési folyamat Szerszámkitöltés Szerszámkitöltés és modellezése. Összecsapási hely, hegedési vonal, hűlés. 21

22 A fröccsöntési folyamat Szerszámkitöltés beömlőnyílás megszilárduló polimer haladó ömledékfront szerszámüreg A szerszámüreg alakja és mérete változik az ömledék megszilárdulása következtében. 22

23 A fröccsöntési folyamat Szerszámnyomás p h a) a) anyagpárna, nyitott szerszám p r Nyomás (bar) p h t h tc b) b) anyagpárna nincs, nyitott szerszám p r p h t h t c c) c) anyagpárna, zárt szerszám p r 0 t h Idő (s) t c 23

24 A fröccsöntési folyamat PVT diagram p 1 p 1 < p 2 < p 3 p 1 < p 2 < p 3 p 1 Fajtérfogat (cm 3 /g) üveg ömledék szabadtérfogat p 2 p 3 Fajtérfogat (cm 3 /g) kristály ömledék szabadtérfogat p 2 p 3 Hőmérséklet ( C) Hőmérséklet ( C) A nyomás és hőmérséklet jelentősen változik a ciklus során és meghatározza a termék zsugorodását. 24

25 A fröccsöntési folyamat Hűtés Hőmérséklet ( C) Fajtérfogat (cm 3 /g) A nyomás és hőmérséklet változása ellentétes hatást gyakorol a fajtérfogatra; a zsugorodást az eredő határozza meg. Nyomás (MPa) 25

26 A fröccsöntési folyamat A termék mérete adag nyomás Folyási út (L) felfogó lap mérete záróerő lehetséges termékméret tartomány Vastagság (x) A termék maximális méretét befolyásolják a gép paraméterei. 26

27 Feldolgozási paraméterek, szabályzás A henger fűtése és hűtése ömledékhőmérséklet és hőmérséklet eloszlás Szerszámhőmérséklet orientáció, zsugorodás, vetemedés, minőség Adagméret szerszámkitöltés, anyagpárna, stabilitás Szerszámzáró erő sorja, a szerszám élettartama Csigasebesség plasztikálás, fröccsöntés Nyomás torlónyomás ömledék minősége fröccsnyomás szerszámkitöltés (vékony termék, mikrofröccsöntés) utónyomás zsugorodás, beszívódás, mérettartás, termékminőség 27

28 Különleges eljárások Többrétegű és szendvicsszerkezet fröccsöntés Gáz- és vízrásegítéses fröccsöntés Fröccs-préselés Többcsatornás (multiline) fröccsöntés Fröccsöntés oszcilláló szerszámban Folyamatos fröccsöntés, tépőzár Inmolding Mikrofröccsöntés 28

29 Különleges eljárások Kétrétegű fröccsöntés Két fröccsegység, nagy termelékenység, esztétika. 29

30 Különleges eljárások Vízrásegítéses fröccsöntés Gyors hűtés, jó felületi minőség, kis zsugor. 30

31 Különleges eljárások Fröccs-préselés nyitva szerszámkitöltés szelep nyitva fröccsgép részben zárva előkompresszió szelep zárva A zsugorodás kompenzációja, az utónyomás helyett. zárt állás nyomás alatt szelep zárva 31

32 Különleges eljárások Többcsatornás fröccsöntés Alternáló mozgás, összecsapási vonal szilárdsága, orientáció. 32

33 Különleges eljárások Inmolding két szín Díszítés, esztétikus megjelenés. 33

34 Különleges eljárások Inmolding több komponens, szerelés Nagy termelékenység. 34

35 Különleges eljárások Inmolding két szín, szerelés Kétszínű kupak, szerelés (összezárás) a szerszámban. 35

36 Különleges eljárások Mikrofröccsöntés Mikroszűrő, rácsméret 40 m. 36