Fröccsöntés - BME - Polimertechnika Tanszék - Budapesti Műszaki ...
Fröccsöntés - BME - Polimertechnika Tanszék - Budapesti Műszaki ...
Fröccsöntés - BME - Polimertechnika Tanszék - Budapesti Műszaki ...
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>Budapesti</strong> <strong>Műszaki</strong> és Gazdaságtudományi Egyetem<br />
<strong>Polimertechnika</strong> <strong>Tanszék</strong><br />
<strong>Fröccsöntés</strong><br />
Kovács József Gábor
A polimer feldolgozás-technika<br />
2<br />
• Kalanderezés<br />
• Extruzió<br />
• <strong>Fröccsöntés</strong><br />
• Üreges alkatrészgyártási technikák<br />
• Melegalakítás<br />
• Térhálós polimerek gyártástechnológiái<br />
• Polimer kompozitok<br />
• Prototípus gyártási technológiák
Térhálós és hőre lágyuló<br />
polimerek gyártása<br />
3<br />
• Ömledék<br />
állapotban<br />
• Termoelasztikus<br />
állapotban
A polimer feldolgozástechnika<br />
4<br />
• Sajtolás<br />
• Kalanderezés<br />
• Extruzió<br />
• <strong>Fröccsöntés</strong><br />
• Szálgyártás<br />
.<br />
MFI<br />
Mw<br />
Ömledék<br />
állapotban<br />
• Melegalakítás<br />
• Üreges alkatrészgyártási technikák<br />
Termoelasztikus<br />
állapotban<br />
• Térhálós polimerek gyártástechnológiái<br />
• Polimer kompozitok
Polimerfeldolgozási technológiák<br />
összehasonlító adatai<br />
5<br />
Az eljárás Jellege Nyírósebesség<br />
Viszkozitás<br />
Átlagos<br />
móltömeg<br />
Folyási<br />
mutatószám<br />
(1/sec) (Pa·s) (g/mol) (g/10 min)<br />
Sajtolás szakaszos 10 10.000 >10 6 0,5<br />
M w<br />
MFI<br />
Kalanderezés folytonos 10 2 1.000 10 5 1<br />
Extruzió folytonos 10 3 100 10 5 5<br />
<strong>Fröccsöntés</strong> szakaszos 10 4 -10 6 100 10 4 10<br />
Szálgyártás folytonos >10 6 10 10 3 50
<strong>Fröccsöntés</strong><br />
6<br />
• tetszőleges alakú 3D-s alkatrészeket és termékeket<br />
gyárthatunk (egy lépésben)<br />
• zárt szerszámban történő formaadással<br />
• nagy nyomású, kis viszkozitású polimerömledék gyors<br />
belövellésével<br />
• szakaszos<br />
üzemmódban<br />
• gyakorlatilag<br />
hulladékmentesen
<strong>Fröccsöntés</strong> - Extruzió<br />
7<br />
Mindkét nagyvolumenű eljárásnak, a fröccsöntésnek és az<br />
extruziónak megvan az a nagy előnye, hogy gyakorlatilag<br />
hulladékmentes feldolgozást biztosít a hőre lágyuló polimerek<br />
plasztikus alakadása révén, a termék pedig újra feldolgozható<br />
marad (recycling).<br />
Mindkét eljárás rendkívül termelékeny és jól automatizálható,<br />
robotosítható. S bár a fröccsöntés tipikusan szakaszos üzemű,<br />
szemben az extruzió folytonos üzemmódjával, igen jó<br />
termelékenységű azáltal, hogy itt még nagyobb nyírósebességgel<br />
dolgozzuk fel, alakítjuk át szerkezeti anyagunkat.
Hőre lágyuló polimerek<br />
feldolgozásának paraméterei<br />
8<br />
Anyag Extrúzió <strong>Fröccsöntés</strong><br />
hőmérséklete nyomása hőmérséklete nyomása<br />
C MPa C MPa<br />
LDPE 125-135 10-40 134-145 20-50<br />
HDPE 140-170 10-40 200-260 60-120<br />
PP 185-240 15-40 200-280 80-150<br />
PS 170-200 15-20 160-240 60-150<br />
lPVC 155-160 10-20 160-170 80-100<br />
kPVC 160-180 10-20 170-180 100-150<br />
ABS 180-200 15-25 180-220 80-120<br />
PA 250-300 15-25 260-320 70-100<br />
PMMA 160-180 5-10 180-240 50-100<br />
POM 180-200 5-10 180-230 80-140<br />
CA 190-210 15-25 170-210 100-140<br />
PC 250-300 15-25 270-350 100-140
A fröccsöntés alapelve<br />
9<br />
A fröccsöntés alapelve tehát az, hogy a polimer ömledéket, -<br />
amelyet az olvadáspont fölé melegítve kis viszkozitású<br />
folyadékállapotba vittünk, nagy sebességgel, szűk beömlő<br />
nyíláson át zárt szerszámba „fecskendezzük”, és ebben a<br />
zárt szerszámban a nagy nyomás alatt kihűlő polimerből<br />
alakul ki a tetszőlegesen bonyolult formájú (3D) alkatrész,<br />
gyakorlatilag hulladékmentes, képlékeny alakítással, nagy<br />
méretpontossággal.
<strong>Fröccsöntés</strong>i ciklus a mechanikai<br />
mozgáselemek tükrében<br />
10
Alapfogalmak<br />
11<br />
• Plasztikálás: a plasztikáló egységben (henger, csiga) lejátszódó folyamat,<br />
amelynek során a szilárd alapanyag miközben végighalad a csiga hossza<br />
mentén (kényszerszállítás) hő hatására (palástfűtés+súrlódás) megömlik, és<br />
a plasztikáló egység végén homogén ömledéket képez.<br />
• Homogenizálás: a plasztikáló egység feladata a feldolgozásra kész, minden<br />
pontjában azonos összetételű ömledék előállítása.<br />
• Ciklusidő: az az időtartam, amely szakaszos műanyag-feldolgozási<br />
műveleteknél az anyag szerszámba töltésétől a következő szerszámba<br />
töltésig eltelik. (A fröccsöntésnél általában a szerszámzárástól a következő<br />
szerszámzárásig definiáljuk.)
<strong>Fröccsöntés</strong> folyamata az<br />
állapothatározók függvényében<br />
12<br />
A fröccsöntőgépben lejátszódó folyamatokat a gép két fő részében: a<br />
fröccsöntő (aggregát) egységben és a szerszámban elemezhetjük. Az első<br />
géprészben, a fröccsöntőcsiga mentén lejátszódó reológiai folyamatok<br />
egészen hasonlók az extrudercsiga mentén már bemutatottakhoz.<br />
A szerszámban lejátszódó folyamatokat legjobban a p, v, T állapothatározók<br />
függvényében érthetjük meg.<br />
A polimerek fajlagos térfogatát a külső (hidrosztatikus) nyomás (p) és a<br />
hőmérséklet (T) nagymértékben befolyásolja.<br />
A polimerek fajtérfogat-változása azonos nyomáson a hőmérséklet<br />
függvényében szilárd halmazállapotban is nagyobb mértékű, mint a többi<br />
szerkezeti anyag esetében: ez a magasabb termikus dilatációs együtthatóban is<br />
megnyilvánul.<br />
A polimer ömledék fajtérfogat-növekedése még nagyobb arányú a növekvő<br />
hőmérséklettel. A fajtérfogat - változás érzékenyen megmutatja a T g<br />
üvegesedési hőmérsékleti átmeneteket és még inkább a T m<br />
„olvadási”<br />
hőmérsékletet.
<strong>Fröccsöntés</strong> folyamata az<br />
állapothatározók függvényében<br />
13<br />
Spencer és Gilmore írta le először (1950) hogy a polimerömledék állapothatározóit<br />
a termodinamikából ismert gáztörvényhez hasonló egyenletbe foglalhatjuk.<br />
(<br />
p a )( v b )<br />
RT<br />
M<br />
p: a hidrosztatikus nyomás<br />
v: a fajtérfogat<br />
R: az egyetemes gázállandó<br />
T: az abszolút hőmérséklet<br />
M: a polimerlánc monomer-egységének móltömege<br />
a: „kohéziós nyomás”, az anyagra jellemző nyomáskorrekciós állandó<br />
b: a makromolekula saját térfogatát figyelembe vevő korrekciós állandó.
<strong>Fröccsöntés</strong> – ciklus<br />
14
<strong>Fröccsöntés</strong> – befröccsöntés<br />
15
<strong>Fröccsöntés</strong> – átkapcsolás<br />
16
<strong>Fröccsöntés</strong> – utónyomás<br />
17
<strong>Fröccsöntés</strong> – hűlés<br />
18
<strong>Fröccsöntés</strong> – kidobás<br />
19
<strong>Fröccsöntés</strong> – pvT ciklus (PA6)<br />
20
Fröccsöntő gép<br />
21<br />
Szerszám záró<br />
egység<br />
Szerszám<br />
Anyag adagolás<br />
Szerszám<br />
felfogó<br />
Vezérlés<br />
Fröccsaggragát
Fröccsöntő gép részei<br />
22
Fröccsöntő gép részei<br />
23
Fröccsöntő gép részei –<br />
szerszámzáró egység<br />
24<br />
A szerszámzáró egység egy álló és egy mozgó szerszám felfogó<br />
(függőleges) lapot tartalmaz, ez utóbbit tipikusan 4 vaskos vízszintes<br />
vezető oszlop vezeti. Egyes gépeken a szerszámzárás egy nyitott, fekvő C<br />
alakú keretben történik. A szerszám záró egység mozgatását hidraulikus<br />
vagy (könyökemelős) mechanikus rendszer biztosítja.
Fröccsöntő gép részei –<br />
szerszámzáró egység<br />
25<br />
A záróegységek feladata:<br />
• Gyors zárás és nyitás, a szerszámfelfogólapok<br />
párhuzamos mozgatása révén<br />
• Lassú mozgás közvetlenül zárás előtt és nyitáskor<br />
• A záróerő felépítése, fenntartása, leépítése<br />
• Kidobó- és maghúzó rendszerek működtetése<br />
• Stb.<br />
A záróegység részei:<br />
• Álló szerszámfelfogólap<br />
• Mozgó szerszámfelfogólap<br />
• Támasztólap<br />
• Vezető elemek (oszlop, csúszóvezeték)<br />
• Záró- és a záróerőt fenntartó rendszerek<br />
• Gépágy, amelyre a záróegység felépül<br />
A záróegység típusai:<br />
• Mechanikus zárási mechanizmust<br />
• Hidraulikus zárási mechanizmust<br />
• Hidromechanikus zárási mechanizmust
Fröccsöntő gép részei –<br />
szerszámzáró egység<br />
26<br />
• Oszlopos<br />
• Hidraulikus<br />
• Mechanikus<br />
• Elektro-mechanikus<br />
• Hidro-mechanikus<br />
• DUO<br />
• Oszlopnélküli<br />
(C-keretes)<br />
• Vertikális
Hidraulikus Zárás<br />
27
Mechanikus Zárás<br />
28
Oszlopnélküli záróegység<br />
C keretes zárómechanizmus<br />
29
Fröccsöntő gép részei<br />
30
Fröccsöntő gép részei –<br />
plasztikáló egység<br />
31<br />
A csigadugattyús fröccsöntő gép fröccsöntő egysége a hengerrel, csigadugattyúval<br />
és tartozékaival együtt szintén elmozdul a géphez képest minden egyes ciklusban:<br />
a szerszámzárás után rázár (szorosan csatlakozik) a szerszámra, majd a<br />
befröccsöntés befejeztével, alkalmas időpontban elszakad, (visszahúzódik) a<br />
szerszámtól. A szoros csatlakozásra a megfelelő (> 1000 bar) ömledéknyomás<br />
átadása miatt van szükség. Az ismételt elszakadást eltávolodást technológiai okok<br />
indokolják: a fröccsegység csúcsa, a fúvóka fűtött, míg a szerszám hűtött.<br />
a fröccsöntőgépek<br />
csigájának tipikus átmérője<br />
20-200 mm közötti<br />
L/D értéke<br />
általában 20<br />
a csiga fordulatszáma<br />
100-250 ford/perc<br />
(a nagyobb gépé lassabb)
Fröccsegység<br />
32<br />
A fröccshenger egy egyszerű hengeres cső, amely többnyire<br />
nitridált acélból készül, ahol a nitridált réteg vastagsága<br />
0,2-0,3 mm, keménysége kb. 800-900 HV.<br />
A csiga és a henger illesztése laza, hogy a csiga<br />
akadálymentesen tudjon forogni. Ennek következtében egy<br />
kis anyag-visszaáramlás történhet az élszalag mentén, ami<br />
kedvezőtlen az anyag megömlesztésekor, de kedvező a<br />
csiga mozgatásához.<br />
p<br />
H<br />
A<br />
P fröccs ,<br />
A csiga<br />
H<br />
p<br />
fröccs<br />
A<br />
csiga<br />
P H , A H<br />
A fajlagos<br />
fröccsnyomás<br />
(p fröccs ) függése a<br />
fröccsegységet<br />
mozgató<br />
dugattyúban<br />
kialakult nyomástól<br />
(p H ) és a felületi<br />
arányoktól.<br />
(A tapadástól,<br />
résáramlásoktól,<br />
stb. eltekintve)
A fröccsöntő csiga felépítése<br />
33<br />
• Csigamenet bekezdésszáma szerint:<br />
• egybekezdésű,<br />
• több-bekezdésű,<br />
• Zónaszám szerint:<br />
• kétzónás,<br />
• háromzónás,<br />
• többzónás,<br />
• Hőkezelés szerint:<br />
• nitridált, (ionnitridált),<br />
• krómozott,<br />
• nikkelezett,<br />
• teljesen átedzett,<br />
• porszórással keményített<br />
• Kialakítás szerint:<br />
• univerzális,<br />
• Barriere,<br />
• kigázosító<br />
A leggyakrabban<br />
alkalmazott csiga<br />
L/D viszonya 20
Fröccsegység<br />
Az univerzális csiga<br />
34<br />
Az univerzális csiga teljes hossza általában az átmérő 20-szorosa (L/D = 20).<br />
Egy komplett csiga a következőkből épül fel:<br />
csigadugattyú + (keverő- és/vagy nyírófejek) + csigacsúcs<br />
A legfontosabb paraméterek:<br />
L B = behúzó zóna (8D) L HA = hasznos csigahossz<br />
L k = kompressziós zóna (7D)<br />
L = a csiga teljes hossza<br />
L H = homogenizáló zóna (5D) h = menetemelkedés<br />
D = csigaátmérő<br />
1 Csiga<br />
2 Henger<br />
D = Külső átmérő<br />
d = magátmérő<br />
h = menetemelkedés<br />
Forrás: Dunai-Macskási: Műanyagok fröccsöntése
Fröccsöntő gép részei<br />
Csigacsúcsok, visszaáramlásgátlók<br />
35<br />
Visszaáramlás-gátló:<br />
Háromrészes:<br />
• Alaptest<br />
• Zárógyűrű<br />
• Támasztógyűrű
Fröccsöntő gép részei<br />
Fúvóka<br />
36<br />
A fúvókák kapcsolatot teremtenek a fröccshenger és a szerszám között.<br />
1. Plasztikáló henger<br />
2. Fúvókafoglalat<br />
3. Fúvóka (fúvókacsúcs)<br />
Rádiuszos fúvókák esetében a helyes felfekvés,<br />
amikor a központosító tárcsa rádiusza (R) és<br />
furatátmérője (D) nagyobb, mint a fúvókáé. (r, d).
Fröccsöntő gép részei<br />
37
Fröccsöntőgépek<br />
főbb műszaki jellemzői<br />
A fröccsöntési technológia hatékonysága azon múlik, hogyan<br />
illeszkednek a termék, a fröccsöntőgép és a szerszám műszaki<br />
paraméterei.<br />
A gép nagysága, kapacitása nyilvánvalóan optimum-függvénye a<br />
termék tömegének, volumenének.<br />
A túlságosan nagy gép egy adott kis méretű alkatrész gyártásánál<br />
technológiai, stabilitási problémákat vet fel, ami ugyanolyan gond,<br />
mintha az optimálisnál nagyobb alkatrészt szeretnénk gyártani egy<br />
viszonylag kisebb fröccsöntő gépen.<br />
38<br />
Melyek tehát a gép kiválasztás legfőbb paraméterei<br />
• Záróerő<br />
• <strong>Fröccsöntés</strong>i kapacitás<br />
• Fröccsmunka<br />
• Szerszám felfogó lapok mérete
A maximális F erő, amelyet a<br />
polimer ömledék kifejt a<br />
szerszám zárósíkján:<br />
F<br />
kN<br />
A<br />
Záróerő<br />
S<br />
p belső<br />
39<br />
P belső<br />
: a tényleges ömledéknyomás<br />
a szerszámüregben,<br />
tipikusan 30 - 150 Mpa<br />
A: a szerszám osztósíkjára vetített felülete a munkadarabnak.<br />
A szerszámüregben az ömledék csúcs-nyomása jóval kisebb, mint a fröcssöntő csiga csúcsánál<br />
mérhető maximális nyomás, mivel az ömledéknyomás a fúvókán a csatornákra, a szerszám<br />
sokszorosan osztott tereiben viszonylag gyorsan csökken az áramlás irányában, és az ömledék<br />
hamarosan lehűl és megszilárdul, különösképpen a vékony falú részeken. Az átlagos P belső<br />
függ tehát<br />
az ömledék viszkoelasztikus karakterisztikájától, a munkadarab (és a szerszám) alakjától, és a gyártási<br />
paraméterektől, - méghozzá eléggé összetett módon. Általánosságban: a termék vastagabb fala, a<br />
hosszabb folyási úthossz, a magasabb ömledékhőmérséklet, és a kiszélesített belépőnyílás a<br />
szerszámon, a rövidebb ciklusidő (nagyobb fröccsöntési sebesség) - mind növeli a maximális P belső<br />
nyomást, közelebb hozva a fröccsöntőcsiga előtt mérhető maximális ömledék-nyomáshoz.
<strong>Fröccsöntés</strong>i kapacitás,<br />
fröccsmunka<br />
40<br />
A fröccsöntőgép kapacitását az egyetlen ciklusban<br />
legyártható polimer alkatrész maximális súlyával vagy<br />
térfogatával is jellemezhetjük. Hagyományosan ezt a<br />
kapacitást a polisztirolra vonatkoztatjuk.<br />
A fröccsmunkát W f<br />
a fröccsöntési löket elméleti térfogata és<br />
(v elm<br />
) és az ömledék nyomása (p) együtt határozza meg:<br />
W<br />
f<br />
100<br />
ahol a v az elméleti löket-térfogat cm 3 -ben, p a maximális<br />
fröccsnyomás MPa-ban.<br />
v<br />
elm<br />
p
Ömlesztő teljesítmény, egyéb<br />
kapacitás adatok<br />
41<br />
A fröccsöntőgép teljesítményét nyilvánvalóan az is<br />
meghatározza, hogy a gép csigája óránként hány gramm anyag<br />
megömlesztésére képes. Ez a teljesítmény mutató függ attól,<br />
hogy milyen polimert dolgozunk fel, hiszen a különböző<br />
polimerek megolvadásához kötődő hőmennyiség eltérő, és attól<br />
is, hogy azt mennyire melegítjük fel a T m<br />
ömlesztési hőmérséklet<br />
fölé, hiszen a c p<br />
fajhők is különböznek.<br />
Hagyományosan a géptípus mutatószámaként ezt a teljesítmény<br />
adatot is (kg/h-ban) polisztirolra vonatkoztatjuk.
Ömlesztő teljesítmény, egyéb<br />
kapacitás adatok<br />
42<br />
A záróerő, a fröccskapacitás és az ömlesztőkapacitás mellett,<br />
amelyek a legtöbbször a fröccsöntőgép típusszámában is<br />
szerepelnek, természetesen még számos műszaki jellemző<br />
megadható a mai fröccsöntő gépekről.<br />
Fontos jellemző még a szerszám felfogó lapok mérete<br />
(200 X 200 mm 2 -től akár 3000 X 2500 mm 2 -ig),<br />
a közöttük megnyitható legnagyobb távolság<br />
(200 mm-től 2000 mm-ig),<br />
a gép energia felvétele (tipikusan 20-300 kW)<br />
és még sok más adat.
Fröccsöntőgépek számozása<br />
43<br />
Arburg Allrounder<br />
420 C 1000-250
Fröccsöntő gép<br />
44<br />
Szerszám záró<br />
egység<br />
Szerszám<br />
Anyag adagolás<br />
Szerszám<br />
felfogó<br />
Vezérlés<br />
Fröccsaggragát
Fröccsöntő szerszámok részei<br />
45
Szerszámtípusok<br />
46<br />
Normál Letolólapos Tolattyús<br />
Ékbetétes Menetes Háromlapos
Kétlapos szerszám<br />
47
Beömlő és persely<br />
48<br />
D co<br />
D s<br />
tan<br />
t max<br />
+ 1.5 mm<br />
D n<br />
+ 1.0 mm<br />
1º - 2º<br />
= D co<br />
- D s<br />
/ 2L
Elosztócsatornák<br />
49<br />
Material<br />
Diameter<br />
Diameter<br />
Material<br />
[mm]<br />
[mm]<br />
ABS, SAN 5.0-10.0 Polycarbonate 5.0-10.0<br />
Acrylic 8.0-10.0 Polyethylene 2.0-10.0<br />
Butyrate 5.0-10.0 Polyamide 5.0-10.0<br />
Fluorocarbon 5.0-10.0 Polyphenylene oxide 6.0-10.0<br />
Impact acrylic 8.0-13.0 Polypropylene 5.0-10.0<br />
Ionomers 2.0-10.0 Polystyrene 3.0-10.0<br />
Nylon 2.0-10.0 Polysulfone 6.0-10.0<br />
Polyallomer 5.0-10.0 Polyurethane 6.0-8.0
Elosztóredszerek<br />
50<br />
• egyfészkes<br />
• többfészkes<br />
• egyféle termék (többfészkes)<br />
• többféle termék (több munkahelyes, vagy<br />
családi szerszám)
Elosztóredszerek<br />
51
Szerszámok hűtése<br />
52<br />
• Miért kell hűteni<br />
• ciklusidő minimalizálás<br />
• Hogyan kell hűteni<br />
• egyenletesen<br />
• hatékonyan
Munkadarabok eltávolítása<br />
53<br />
kidobás<br />
kidobó rendszerek<br />
• kidobó csapok, hüvelyek<br />
• kidobó persely<br />
• pofás v. ékbetétes szerszám<br />
• belső menetes alkatrészek „kidobása”<br />
• külső, belső alámetszéses darabok kidobása
Csőidom<br />
54
Kanál, villa<br />
55
Fröccsfúvás<br />
56<br />
• Az extrúziós fúvással ellentétben az előgyártmányt fröccsöntéssel állítjuk elő, majd<br />
azt zárt szerszámba helyezve, fúvással megtörténik az alakítás<br />
• Sorja, így hulladékmentes eljárás, illetve nincs összehegedési vonal<br />
• Kisebb ömledékszilárdságú anyagok is feldolgozhatók (pl. PET)<br />
• Csak forgásszimmetrikus testek vagy ovális alakú termékek dolgozhatók fel.<br />
• Nagyon pontos falvastagság-eloszlás, nagyon pontos nyakrész<br />
• Átlátszó termékek gyárthatóak, mivel a kristályosodás kézben tartható<br />
Fő technológiái:<br />
• <strong>Fröccsöntés</strong>i és fúvási művelet egy berendezésen<br />
• <strong>Fröccsöntés</strong>i és fúvási művelet elkülönül<br />
• Előnyújtásos fröccsfúvás (mindkét fenti lehetőségnél)
Fröccsfúvás<br />
57<br />
A betét miatt a fröccsfúvásnál kisebb ömledékszilárdságú<br />
polimerek is alkalmazhatók, mint például általános célú PS vagy<br />
PET, amelyeket extrúziós fúvással nem lehetne feldolgozni.<br />
A technológiának vannak korlátai is, például fröccsfúvással csak<br />
tömör fogantyúval ellátott palackot lehet készíteni.<br />
A fröccsfúváshoz használt szerszámok ára kb. háromszorosa az<br />
extrúziós fúvásnál használtakénak,<br />
Nagy térfogatú és nagy tömegű termékek előállítására is az<br />
extrúziós fúvás alkalmasabb, fröccsfúvással leggyakrabban<br />
2500ml-nél kisebb űrtartalmú palackokat állítanak elő. Nagy<br />
sorozatú, kis térfogatú termékeknél a fröccsfúvás a<br />
leggazdaságosabb technológia.
Fröccsfúvás<br />
<strong>Fröccsöntés</strong>i és fúvási művelet egy berendezésen<br />
58<br />
A fröccsfúvásnál a polimerömledéket egy előgyártmány szerszámban elhelyezett fém betétre (tüske)<br />
fröccsöntik. A még meleg előgyártmányt ezután a tüskével együtt áthelyezik a készterméknek megfelelő<br />
alakú szerszámba, és a betéten keresztül felfújják. Az alakadó szerszám formáját felvett műanyag ezután<br />
a szerszámban lehűl, és a ciklus végén eltávolítható.
Fröccsfúvás berendezései<br />
59<br />
A három szerszámot vízszintes<br />
vagy függőleges síkban,<br />
általában 120 -os<br />
szögeltolással szerelik fel egy<br />
mozgató karusszelre.<br />
Az első pozícióban történik az<br />
előgyártmány fröccsöntése,<br />
a másodikban a fúvás,<br />
a harmadikban a késztermék<br />
eltávolítás.
Fröccsfúvás berendezései<br />
60
Fröccsfúvás berendezései<br />
61<br />
A három pozíciós elrendezés<br />
továbbfejlesztett<br />
változatainál további<br />
pozíciókat alakítottak ki a<br />
három alap-pozíció között.<br />
Ezeknél az újabb<br />
pozícióknál lehet temperálni<br />
a fúvótüskét, előnyújtani az<br />
előgyártmányt,<br />
festeni/dekorálni a kész<br />
palackot.
Fröccsfúvás<br />
62<br />
<strong>Fröccsöntés</strong>i és fúvási művelet elkülönül
Fröccsfúvás<br />
63<br />
Előnyújtásos fröccsfúvás (mindkét fenti lehetőségnél)
Előnyújtásos fröccsfúvás<br />
64<br />
Előnyújtásos<br />
fröccsfúvás vázlata.<br />
(a) előgyártmány<br />
fröccsöntése,<br />
(b) újbóli felmelegítés,<br />
(c) nyújtás és felfúvás,<br />
(d) késztermék<br />
eltávolítás
Előnyújtásos fröccsfúvás<br />
65<br />
Az előnyújtás célja a termék két tengely menti arányos<br />
megnyújtása, orientálása. A két tengelyű (biaxiális) orientáció<br />
miatt a késztermék mechanikai tulajdonságai tengelyirányban is<br />
magasabbak lesznek, mint orientáció nélkül.<br />
A jobb mechanikai tulajdonságok miatt olcsóbb polimert lehet<br />
használni, vagy kisebb falvastagságú terméket tudnak előállítani,<br />
mindkettő jelentős költségcsökkentést eredményezhet a<br />
végtermékeknél.<br />
Az orientáció a mechanikai tulajdonságokon kívül előnyösen<br />
befolyásolja (csökkenti) a palack gázáteresztő képességét,<br />
megnöveli a felületi fényességet és az átlátszóságot, valamint<br />
jobb méretpontosságú termékek előállítását teszi lehetővé.
Fröccsfúvás<br />
66<br />
Előnyújtásos fröccsfúvás: PET palackok<br />
előállítására<br />
• Célja a két tengely menti (biaxális) arányos<br />
megnyújtás, orientáció kialakítása<br />
• Javul a mechanikai tulajdonság (olcsóbb anyag,<br />
vagy kisebb falvastagság is elegendő), a<br />
gázáteresztő képesség, a fényesség és<br />
átlátszóság, illetve a méretpontosság<br />
• Fontos az előgyártmány megfelelő<br />
hőmérsékletre melegítése (orientáció –<br />
nagyrugalmas állapot)<br />
• Fontos a megfelelő technológiai beállítások az<br />
optimális tulajdonságok elérése céljából
PET palack<br />
67<br />
PET előforma gyártó<br />
Husky Injection Molding Systems
PET palack<br />
68<br />
216 fészkes PET<br />
előformagyártó<br />
48 fészkes PET<br />
előformagyártó
PET palack<br />
69<br />
Horizontális, kétlépcsős forgóasztalos<br />
fröccsfúvógép előmelegítő kamrával.<br />
34 fúvó állomás, több, mint 61,000, 0.7-<br />
1.0 literes PET übegnek az óránkénti<br />
előállításához.
Fröccsfúvás - Terméktervezés<br />
70<br />
Fröccsfúvásnál két szerszámot használnak, egyet az előgyártmány, és egyet a<br />
késztermék előállítására.<br />
Az ideális előgyártmány hossz/átmérő (L/D) viszonya 10:1, vagy annál kisebb érték.<br />
Ennél az aránynál a tüske még nem hajlik ki túlzottan a fröccsnyomás hatására, így<br />
egyenletes lesz az előgyártmány falvastagsága és hőmérsékleteloszlása.<br />
Az ideális előgyártmány - palack méretarány (a felfúvási arány) 3:1, vagy ennél<br />
kisebb érték. Nagyobb felfúvási arány megnöveli az egyenetlen falvastagság<br />
kialakulásának valószínűségét.<br />
Az ideális előgyártmány falvastagság 2 és 5 mm között van. 6 mm-nél vastagabb<br />
előgyártmánynál nehéz biztosítani a szükséges hőmérsékleti viszonyokat.<br />
A fröccsfúvás előnye, hogy az előgyártmány falvastagságát könnyű „programozni”<br />
a fröccsszerszám-üreg, illetve a tüske kialakításával.<br />
A késztermék alakját meghatározó fúvószerszám kiképzésének egyetlen korlátja az<br />
oválissági mérték betartása. Ha az oválisság, vagyis a gyártmány szélességének és<br />
mélységének viszonya nagyobb 2:1-nél, a gyártmányon (palackon) függőleges<br />
összecsapási vonal alakulhat ki.
Change language