Előadó: Érseki Csaba http://ersekicsaba.hu
Extrudálás, mint kiinduló technológia Flakonfúvás Fóliafúvás Lemez extrudálás Profil extrudálás Csőszerszám* - Széles résű szerszám* - Egyedi szerszámok** * - viszonylag egyszerű szerszámok, általában a gépsor gyártója a géppel együtt szállítja, beüzemelve ** - konkrét tervezést igénylő feladat
Az extrudált profilok csoportosítása Alapanyag típusa szerint: - PE, PP, PS, PMMA, PVC, POM... Alapanyag minősége szerint: - kemény ( tömör vagy habosított ) - lágy ( tömör vagy habosított ) - koextrudált Alak szerint: - üreg nélküli profil ( kábelcsatorna ) - üreges profil ( cső ) - kombinált profilok ( redőnyléc )
A gyártásba vétel tervezési részfeladatai: Egyeztetett darabrajz létrehozása Extruder szerszám tervezés Hűtő kalibráló berendezés tervezése Kiegészítő eszközök tervezése: (szükség szerint) - alakos húzó görgők vagy lánc szegmensek - alakos leszorítók a vágáshoz - perforáló berendezés - sorjázó eszközök
Darabrajz készítése: Kapott rajz esetén: - funkció elemzés, rajzbírálat, módosítás Kapott minta alapján: - a minta esetleges hibáinak elemzése, funkció elemzés, rajzkészítés Ha egyik sincs: a profil kitalálása, megrajzolása a funkciók és a gyárthatóság optimumának figyelembe vételével A darabrajz méretezése, a tűrések felvétele a darab funkciójának alapján készüljön!
A profil extruder szerszám funkciója: Egyenletes áramlási sebességgel kilépő megfelelő hőmérsékletű anyagot kapjunk a megkívánt alakban A szerszámban levő anyag fő jellemzője az áramlás. A műanyag ömledékek áramlásának tudománya a REOLÓGIA
A műanyagok áramlására jellemző Lahti képlet: Ahol: Q - a résen kiáramló anyag mennyisége F - alaktényező a - a rés vastagsága b - a rés szélessége Dp - a vasaló szakasz nyomásesése L - a vasaló szakasz hossza - az ömledék viszkozitása
Értelmezzük képletünket egy olyan esetre, amelynél eltérő méretű réseken kell az ömledéknek kilépnie a szerszámból Ha b lényegesen nagyobb az a-nál az F értéke közelít az egyhez, ezért elhanyagoljuk A nyomásesés és viszkozitás hányadosát állandónak tekintjük Ha a vasaló szakasz hossza (L) és a rés szélesség (b) egyenlő, akkor az egyszerűsítések után megkapjuk, hogy a réseken kiáramló anyag mennyisége a résméret (a) harmadik hatványával arányos!
Anyagkilépés a vázolt szerszámból A kilépő sebességek különbsége csavarodást okoz a kilépő anyagban
A kilépő sebességek korrekciója Lehetőségek: A vasaló szakasz hosszának méretezése Fékező elem beépítése Geometria torzítása Darabrajz módosítása egyenletes falvastagságra
A vasaló szakasz hosszának méretezése Ha Lahti képletébe behelyettesítünk, megkapjuk, hogy a kétféle résen kiáramló anyag sebessége akkor egyenlő, ha a vasaló szakasz hossza arányos a résméret négyzetével ( Kétszeres résmérethez négyszeres vasaló szakasz hosszúság szükséges! )
Nyomás lefutása a szerszámban
Fékező elem alkalmazása
Darabrajz módosítása egyenletes falakra
A torzítás alkalmazása Torzított profil Tervezett profil
A szerszám kialakításának szempontjai: Ideális áramlás kialakítása Egyszerű és pontos szerelhetőség Tisztíthatóság Javíthatóság Az alkatrészek gyárthatósága Megfelelő szilárdság Megfelelő kopásállóság
Távtartó extruder szerszám
Szerszám szerelt maggal
Bemenő oldal felőli nézet
Terelő betétek alkalmazása
Lábakkal beépített mag alkalmazása
Egyszerű extruder szerszám felépítés
Az egyszerű szerszám részei bevezető átmeneti vasaló szakasz szakasz szakasz
Extrudáláskor fellépő jelenségek és kompenzálásuk egyenetlen áramlás az elhúzás sebességének növelése a profil szerelvény csökkenése a kilépő szelvény növelése duzzadás A kilépő rések csökkentése
Profil torzítása az extruder szerszámon
Az osztott formalap jellegzetes hibája Recés kilépő él kialakulása
Formalap kialakítása osztás nélkül startbetét alkalmazása a huzalos szikraforgács alkalmazásához
Élvédő extruder szerszám kialakítása
Széthúzott szerszám (belső élek látszanak)
Kalibrálás Funkciója: a kívánt alakra hűteni az extruder szerszámból kilépő ömledéket A jó hőátadáshoz biztosítani kell a műanyag és a kaliber felülete közötti érintkezést, ezt leggyakrabban vákuum alkalmazásával oldjuk meg
A kaliber kialakításának szempontjai Megfelelő intenzitású hűtés biztosítása Kellően zárt vákuum kialakítása Kopásállóság Tisztíthatóság Megmunkálhatóság Optimális hossz kialakítása
Kaliber a távtartó profilhoz
Profil a kaliberben
A kihűlő műanyag deformációja a kaliberben A hűlő műanyag a kaliber fal irányában kifelé zsugorodik! Ennek feltétele, hogy az állandó érintkezés és hűtés biztosítva legyen
Az extrudált profil gyakorlatilag mindig feszültséges! A lehűlő műanyag profil szelvénye nem hűl ki egyszerre! A kaliberből kilépő anyag a hűtött felületeken mindig hidegebb, mint a hűtéstől távoli pontokon, ezek a részek a későbbi hűlés miatt feszültséget visznek a profilba. Ez a feszültség csak ideálisan szimmetrikus profilok esetén nem okoz deformációt
Egyoldalú hűtés hatása Kaliber test műanyag profil deformálódott profil