8. Fröccsöntés szerszám, termék, tulajdonságok Bevezetés Fröccsszerszámok szerszámkonstrukció, típusok folyási út kidobás szerszámhőmérséklet záróerő munkavédelem Szerkezet és tulajdonságok héj-mag szerkezet orientáció belső feszültségek zsugorodás többkomponensű anyagok tulajdonságok Technológiai problémák hibák hibaforrások példák 1
Fröccsszerszámok Konstrukció illesztőgyűrű záróegység csatlakozás A lap beömlőpersely B lap támasztólap kidobórúd rögzítőlap beömlőcsonk kihúzó vezetőcsap persely kidobólap visszatoló csap kidobóház záróegység csatlakozás Egy szerszám alapelemei. 2
Fröccsszerszámok Konstrukció beömlőpersely rögzítőgyűrű befogólap szerszámüreg műanyag A lap szerszámcsatorna nyitósík hűtőcsatorna mag B lap támasztólap beömlő csonk kihúzó kidobócsap kidobó lapok kidobóház kidobórúd támasztó oszlop Kétlapos szerszám vázlatos rajza. 3
Fröccsszerszámok Konstrukció beömlőpersely L3 alámetszés csap L1 szerszámüreg A lap letolólap letolólap vezetőcsap B lap termék összekötő rúd L2 vezetőcsap kidobórúd összekötőrúd letolólap kidobórúd Háromlapos szerszám zárt és nyitott helyzetben. 4
Fröccsszerszámok Folyási út támasztólap rögzítőgyűrű beömlőpersely nyitósík nyitósík letolórúd A csatornák keresztmetszete folyamatosan változik. 5
Fröccsszerszámok Folyási út termék termék rúdbeömlés tűbeömlés oldalbeömlés fülbeömlés Beömlőnyílás típusok gyűrűbeömlés lapbeömlés 6
Fröccsszerszámok Összecsapás hegedés/határfelület folyásirány nincs interdiffúzió részleges interdiffúzió teljes interdiffúzió Az összecsapási vonal gyenge hely, szilárdsága kicsi. 7
Fröccsszerszámok Összecsapás felületi hibahely rossz hegedés jó hegedés hegedési keresztmetszet rossz hegedés A hegedési varrat szilárdsága függ a fröccsöntési paraméterektől; szálerősítés tovább rontja a szilárdságot. 8
Fröccsszerszámok Összecsapás Fröccsöntött lámpabúra. Teljes hossz 80 cm, több beömlőnyílás. 9
Fröccsszerszámok Kidobás Automatikus kidobás, mechanikus megoldások. 10
Fröccsszerszámok Kidobás Automatikus kidobás, mechanikus megoldások, kidobó rúd. 11
Fröccsszerszámok Kidobás Vékonyfalú termék, letolólap. 12
Fröccsszerszámok Kidobás Menetes kupak, egyszerű kidobás lehetetlen, kicsavarás. 13
Fröccsszerszámok Hőmérséklet, egyéb Műanyag Szerszámhőmérséklet LDPE 30 50 EVA 25 40 PP 40 80 PA6,6 85 100 PTMT 50 70 POM 70 110 PVC 20 50 PMMA 60 80 PC 85 120 ABS 50 85 PS 55 70 Kidobás Záróerő F R 2 P 0 Biztonság m m 2 14
Fröccsszerszámok A szerszám beállítása Hosszú, bonyolult folyamat, ami nagy figyelmet igényel. 15
A szerkezet és tulajdonságok kapcsolata Szerszámkitöltés szilárd ömledék folyás nyújtófeszültség a frontban orientáció feszültségek makroszkopikus szerkezet szilárd Ráfejtődéses szerszámkitöltés során kialakuló folyási profil. Nyújtási folyás és lefagyás a szerszám falánál. 16
A szerkezet és tulajdonságok kapcsolata Héj-mag szerkezet 1. kristályos szerkezet nem mutatható ki 2. transzkristályos réteg 3. kis szferolitok 4. kis β-szferolitok 5. orientált cilindritek 6. mag nagy szferolitok héj mag 1 2 3 4 5 6 200 m 3 4 5 6 4 5 6 6 20 m 100 m 20 m Fröccsöntött PP termék héj-mag szerkezete. 17
A szerkezet és tulajdonságok kapcsolata Héj-mag szerkezet PA PBT Fröccsöntött PA és PBT termék héj-mag szerkezete. 18
A szerkezet és tulajdonságok kapcsolata Héj-mag szerkezet PA kristályos szerkezete. Az utónyomás hatása. folyási irány 19
A szerkezet és tulajdonságok kapcsolata Orientáció 60 50 folyási irány Kettőstörés x 10 4 40 30 20 10 pozitív pozitív 0 0 1 2 3 4 5 6 Pozíció (mm) negatív A kettőstörés változása egy PS és egy LDPE termékben. 20
A szerkezet és a tulajdonságok kapcsolata Belső feszültség Belső feszültségek A hőmérséklet és a hűtési viszonyok hatása PS termékekben kialakuló feszültségekre. 21
A szerkezet és tulajdonságok kapcsolata Zsugorodás orientált nem orientált beömlőnyílás 2,4 mag héj 0,8 0,8 0,8 Az orientáció hatása. Az jobban orientált molekulák többet zsugorodnak 22
A szerkezet és tulajdonságok kapcsolata Zsugorodás beömlőcsonk beömlőcsonk 60 beömlőcson k 50.8 mm zsugorodás előtt 60.32 50.2 mm zsugorodás után Központi beömlésű poliolefin termék vetemedése, irányfüggés. 23
A szerkezet és tulajdonságok kapcsolata Keverékek ütésálló PP folyási irány Elasztomer részecskék orientációja és eloszlása. 24
a minta vastagsága 1 mm mag mag héj mag mag mag héj héj héj héj A szerkezet és tulajdonságok kapcsolata Műszaki műanyagok 20 % LGF 30 % LGF 40 % LGF 40 % SGF 30 % LGF/GS folyásirány Szálorientáció és eloszlás üvegszálerősítésű PBT termékben. 25
A szerkezet és tulajdonságok kapcsolata Orientáció, irányfüggés 100 Izod ütésállóság (J/m) 80 60 40 20 párhuzamos merőleges Tulajdonság párhuzamos nyúlás szilárdság merőleges 0 0 10 20 30 40 50 60 0 10 20 30 40 50 60 Kettőstörés Kettőstörés Fröccsöntött termékek tulajdonságainak irányfüggése. 26
A szerkezet és a tulajdonságok kapcsolata A feldolgozási paraméterek hatása ömledék- és szerszámhőmérséklet fröccssebesség utónyomás a beömlőnyílás helyzete és mérete szerszámgeometria 27
Technológiai problémák Hibák Hibaforrások technológia alapanyag szerszámtervezés terméktervezés Példák 28
Technológiai problémák Hiányos termék Számos lehetőség, technológia, szerszám, termék. 29
Technológiai problémák Hiányos termék Technológiai okok kis adagméret kis fröccsnyomás hideg anyag hideg szerszám elégtelen plasztikálás szűk fúvóka eltömődött fúvóka hőfokszabályozás Szerszámtervezés keskeny csatornák szűk beömlőnyílás hosszú folyási út elégtelen szellőzés betét helye rossz Terméktervezés kis falvastagságok 30
Technológiai problémák Beszívódás Kristályos polimereknél gyakran előfordul. 31
Technológiai problémák Beszívódás Nagy falvastagság, lassú hűlés. 32
Technológiai problémák Beszívódás Amorf polimereknél is előfordul (HIPS). Vastag helyek, másodlagos áramlások. 33
Technológiai problémák Beszívódás Technológiai okok kis adagméret kis fröccsnyomás hideg anyag túl meleg anyag hideg szerszám túl meleg szerszám kis plasztikáló kapacitás magas kidobási hőmérséklet rövid utónyomás instabil fröccsciklus túl hosszú szerszámkitöltés Szerszámtervezés szűk csatornák szűk beömlőnyílás szűk fúvóka a beömlőnyílás rossz elhelyezése Terméktervezés nagymértékben eltérő falvastagságok 34
Technológiai problémák Beszívódás helyek, megoldás egyenletes falvastagság a sarkoknál beszívódások, üregek és belső feszültségek Kritikus helyek. vastag sarokrész vastag borda jó rádiusz túl nagy sugár jó borda és sugár látható beszívódás kiemelkedés A terméktervezés szerepe. bemélyedés felületi mintázat 35
Technológiai problémák Beégés Technológia magas anyaghőmérséklet nagy fröccssebesség Szerszám bezárt levegő, elégtelen szellőztetés 36
Technológiai problémák Sorjaképződés Rossz szerszámzárás, kis viszkozitás, nagy fröccssebesség, meleg anyag stb. 37
Technológiai problémák Belső feszültségek A repedések a gyártás után néhány héttel jelentek meg a terméken. 38
Technológiai problémák Belső feszültségek A nagy belső feszültségek a termék repedéséhez, töréséhez vezethetnek. 39
Technológiai problémák Felületi hibák A sugárszerű szerszámkitöltés esztétikai hibákat és rossz tulajdonságokat eredményez. 40
Technológiai problémák Vetemedés 41
Technológiai problémák Heterogenitás A kereskedelmi polimerek többnyire nem elegyíthetők, heterogenitás, szennyeződés. 42
Technológiai problémák Heterogenitás A plasztikálás során a homogenizálás rossz; torlónyomás. A mesterkeverék számos egyéb problémát is okozhat. 43
Technológiai problémák Egyéb Bonyolult termék, bonyolult és drága szerszám, sok hibalehetőség. 44