Üreges testek gyártása

1 Üreges testek gyártása á Pli Polimerek fldl feldolgozása 2009. március 5.

Üreges testek gyártástechnológiái 2 Üreges testek: Egy darabból álló (nem összeszerelt), relatív vékonyfalú, zárt vagy nyitott termék / alkatrész. Nyitott termék esetében a nyílás nem lehet nagyobb, mint a belső keresztmetszet. 1-2 cm 3 70 m 3 -es méretek Akármilyen alakú üreges testek elkészíthetőek (gömbszerűek, sík alakúak) Néhány darabtól több száz milliós darabszámig

Üreges testek gyártástechnológiái 3 Üreges testek feldolgozási technológiái: Extruziós fúvás Fröccsfúvás Rotációs öntés Ikerlapos melegalakítás Két félből történő összeépítés Gáz- vagy vízbefúvásos fröccsöntés Olvadómagos fröccsöntés

Extruziós fúvás 4 Termoelasztikus állapotban lévő extrudált előgyártmány (cső) alakítása zárt szerszámban belső túlnyomással (sűrített levegő) üreges testté. Berendezés három fő részből áll: tipikusan egy egycsigás extruderből, extruderszerszámból és a fúvószerszámból, ahol az alakadás végbemegy.

Extruziós fúvás 5 Extruziós fúvás folyamata: Előgyártmány előállítása Fúvás zárt szerszámban Hűtés Termék eltávolítása, a felesleges anyagrészek levágása

Extruziós fúvás 6 Előgyártmány előállítása során fontos: Az anyag megfelelően nagy ömledékszilárdsága (alacsonyabb ömledék hőmérséklet) Hegedési vonalak nem lehetnek az előgyártmányon (szerszám kialakítás) Egyenletes folyási profil, egyenletes falvastagság (szerszám kialakítás) Előgyártmány egyenletes hőmérséklete

Extruziós fúvás 7 Amire fokozottan figyelni kell: Folyás a szerszámban: a szerszám kerülete mentén mindenütt azonos legyen az áramló ömledék sebessége. Az alakadó szakaszon nyíró és nyújtó igénybevétel van, amely nagyobb orientációhoz, nagyobb reológiai duzzadáshoz és relaxációhoz vezet. Megfelelő ömledékszilárdság: ha túl kicsi, akkor az előgyártmány nem bírja el a saját súlyát, ha túl nagy, akkor fúvással nem alakítható Reológiai duzzadás (relaxáció): megváltoztatja az előgyártmány falvastagságát és a hosszát számolni kell vele! Az előforma nyúlása: az előgyártmány súlya fokozatosan terheli és nyújta önmagát. Egyenletes hőmérséklet: máskülönben a melegebb részeken nagyobb alakváltozás a fúvás során.

Extruziós fúvás 8 Következmények: Reológiai duzzadás (relaxáció) és az előgyártmány nyúlásának ellentétes hatása Falvastagságság a szerszámtól legtávolabb a legnagyobb, míg a szerszám közelében a legkisebb. A termék geometriai kialakításán túl a feszültséggyűjtő helyek (élek, sarkok, fül, fogantyú) esetében nagyobb falvastagság szükséges. A falvastagságot szabályozottan, előre meghatározott program szerint változtatni kell! Előnye: javulnak a mechanikai tulajdonságok, csökken a termékhez szükséges anyagmennyiség (kisebb költség), rövidebb hűtési idő

Extruziós fúvás 9 Falvastagság változtatásának módszerei: Csiga fordulatszámának (extruzió sebességének) változtatásával A cső (tömlő) szerszám (kör vagy ovális keresztmetszet) magjának helyzetének változtatásával a szerszámnyílás mérete módosul.

Extruziós fúvás 10 Technológia lehet: Folyamatos: az extruder folyamatosan előgyártmányt gyárt. Szakaszos: az extruder szakaszosan előgyártmányt gyárt. Folyamatos gyártás: Előgyártmány áthelyezéssel történő extruziós fúvás Folyamatos extruziós fúvás emelt szerszámmal Váltószerszámos folyamatos extruziós fúvás Karusszel elrendezésű extruziós fúvás Folyamatos gyártás jellemzői: Kis és közepes mértékű üreges testek nagy sorozatszámú előállítására Rövid ciklus idő

Extruziós fúvás 11 Előgyártmány áthelyezéssel történő extrúziós fúvás

Extruziós fúvás 12 Folyamatos extrúziós fúvás emelt szerszámmal

Extruziós fúvás 13 Váltószerszámos folyamatos extrúziós fúvás

Extruziós fúvás 14 Karusszel elrendezésű extrúziós fúvás

Extruziós fúvás 15 Szakaszos gyártás: Tengelyirányban elmozduló csigadugattyús változat Gyűrűdugattyús ömledéktárolós változat Ömledéktárolós (akkumulátor) változat Szakaszos gyártás jellemzői: Nagyobb (>5 l) üreges testek gyártására Hőérzékeny polimerek esetében nem használható

Extruziós fúvás 16 Tengelyirányban elmozduló csigadugattyús változat

Extruziós fúvás 17 Gyűrűdugattyús ömledéktárolós változat

Extruziós fúvás 18 Ömledéktárolós (akkumulátor) változat

Extruziós fúvás 19 Extruderszerszám Általában alumíniumból készült 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.

Extruziós fúvás 20 Fúvótüske bevezetés Hűtés: a szerszám fala a termék külső oldalát hűti, ezért nagyobb falvastagságú termékeknél belső hűtés is szükséges (hűtött levegő, száraz jég, jeges vízpermet, stb.) Sorja eltávolítás: on-line vagy off-line. Utóbbi lehet manuális vagy gépesített.

Koextruzió 21 Koextruzió szerszámai - csőszerszám

Koextruzió 22 Koextruzió szerszámai - lemezszerszám

Koextruzió 23 Koextruzió szerszámai tömlőszerszám extruziós fúváshoz

Koextruzió 24 Koextruzió szerszámai fóliafúvás

Fröccsfúvás 25 Fröccsfúvás: Az extruziós fúvással ellentétben az előgyártmányt fröccsöntéssel állítjuk elő, majd azt zárt szerszámba helyezve, fúvással megtörténik az alakítás Sorja, így hulladékmentes eljárás, illetve nincs összehegedési vonal Kisebb ömledékszilárdságú anyagok is feldolgozhatók (pl. PET) Csak forgásszimmetrikus testek vagy ovális alakú termékek dolgozhatók fel. Nagyon pontos falvastagság-eloszlás, nagyon pontos nyakrész Átlátszó termékek gyárthatóak, mivel a kristályosodás kézben tartható Fő technológiái: Fröccsöntési és fúvási művelet egy berendezésen Fröccsöntési és fúvási művelet elkülönül Előnyújtásos fröccsfúvás (mindkét fenti lehetőségnél)

Fröccsfúvás 26 Fröccsöntési és fúvási művelet egy berendezésen

Fröccsfúvás 27 Fröccsöntési és fúvási művelet elkülönül

Fröccsfúvás 28 Előnyújtásos fröccsfúvás (mindkét fenti lehetőségnél)

Fröccsfúvás 29 Előnyújtásos fröccsfúvás: PET palackok előállítására Célja a két tengely menti (biaxális) arányos megnyújtás, orientáció kialakítása Javul a mechanikai tulajdonság (olcsóbb anyag, vagy kisebb falvastagság is elegendő), a gázáteresztő képesség, a fényesség és átlátszóság, illetve a méretpontosság Fontos az előgyártmány megfelelő hőmérsékletre melegítése (orientáció nagyrugalmas állapot) Fontos a megfelelő technológiai beállítások az optimális tulajdonságok elérése céljából

Fröccsfúvás 30 Szerszám

Rotációs öntés 31 Két, egymásra merőleges tengely körül forgatott zárt szerszámban, varrat és belső feszültségmentes, nagy méretű (általában 1 10 m 3 ) üreges testek előállítására. Leggyakrabban alkalmazott hőre lágyuló anyagok: LLDPE, LDPE, HDPE PP, rpp PVC (por, folyadék) PA6 PC

Rotációs öntés 32 Rotációs öntés anyagaival szemben támasztott követelmények: Anyag formátuma: Por (75 500500 µm), őrlemény, viszkózus folyadék, monomer, oligomer Termikus stabilitás Poríthatóság Részecske méret-eloszlás Térfogatsúly Szinterezhetőség

Rotációs öntés 33 Rotációs öntés működési elve

Rotációs öntés 34 Biaxiális forgatás Mind a fűtési, mind a hűtési fázisban szükséges. Mindkét tengely egyidejű forgatása Két tengely különböző sebességű forgatása: a fő tengely mentén nagyobb. A fordulatszámok ne legyenek egymás egész számú többszörösei (3,75:1) Kis fordulatszám (<30 rpm)

Rotációs öntés 35 A fűtés során lejátszódó folyamatok

Rotációs öntés 36 Hűtés: A biaxiális forgatás folyamatos Anyagtól függő hűtés Főleg hideg levegővel, illetve vízpermettel hűtenek Figyelembe kell itt is venni a zsugorodást Hűtési idő négyzetesen arányos a termék falvastagságával Kidobás / termék kiemelése általában manuális Általában szükséges részek, felületek kivágása, illetve termék két részre vágása

Rotációs öntés 37 Rotációs öntés technológiai elrendezése

Rotációs öntés 40 Rotációs öntés szerszáma Acéllemezből gyártott

Rotációs öntés 41 Rotációs öntés szerszáma Öntött alumínium

Ikerlapos melegalakítás 42 Ikerlapos melegalakítás Alapelve hasonló, mint a hagyományos melegalakításnál: A két lapot alsó és felső negatív szerszámban egyidejűleg alakítják, majd itt történik meg a két fél összehegedése megfelelő nyomás alkalmazása mellett Üreges testek gyártása területén erősen fejlődő irány Előnye, hogy a két ellentétes termékfél akár különböző színű, illetve anyagú is lehet. Merev, de könnyű szerkezetek készíthetők

Ikerlapos melegalakítás 43 Ikerlapos melegalakítás

Ikerlapos melegalakítás 44 Ikerlapos melegalakítás