zde. - Technomat
zde. - Technomat
zde. - Technomat
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
NÁSTROJE PRO ZPRACOVÁNÍ PLASTŮ<br />
Přednáška č. 11 a 12: Formy pro technologii<br />
vyfukování termoplastů<br />
Autor přednášky: prof. Dr. Ing. Petr LENFELD<br />
Pracoviště: TUL – FS, Katedra strojírenské technologie
ÚVOD<br />
NZP<br />
Přednáška č. 11 a 12<br />
Přednáška na téma „Formy pro vyfukování termoplastů“ je svým obsahem<br />
zaměřena na konstrukci vyfukovacích forem, na popis doplňkových částí forem,<br />
možnosti simulace včetně technologických způsobů výroby dutých těles a<br />
moderní technologické postupy vyfukování.<br />
Inovace přednášky je shrnuta v následujících bodech:<br />
- popis konstrukce forem ve vztahu k technologii a použitému typu polymeru je z<br />
hlediska svého obsahu navýšena nad rámec vyučovaného předmětu;<br />
- obsah je rozšířen o ukázky aplikací simulací nad rámec vyučovaného předmětu;<br />
- souhrnné srovnání konstrukce – proces – stroj - polymer ve vztahu ke<br />
konstrukci forem;<br />
- jsou <strong>zde</strong> shrnuty poznatky a výstupy z aplikací software při simulaci dílů a jako<br />
zpětná vazba jsou nyní předávány studentům<br />
- jsou <strong>zde</strong> shrnuty poznatky a výstupy ze spolupráce s partnerem projektu – GDK<br />
a jako zpětná vazba jsou nyní předávány studentům.<br />
2
VYFUKOVÁNÍ TERMOPLASTŮ<br />
NZP<br />
Přednáška č. 11 a 12<br />
Vyfukováním se rozumí takový postup, při kterém je polotovar (předlisek) tvarován<br />
ve vyfukovací formě přetlakem vzduchu do tvaru více méně uzavřeného tělesa.<br />
Materiál se musí zahřát do plastického stavu, kdy hmota vykazuje potřebnou<br />
tvarovatelnost, ale přitom si ještě udržuje dostatečnou soudružnost.<br />
Polotovarem může být předlisek vyráběný vstřikováním, vytlačováním nebo i fólie.<br />
Vyfukováním se zpracovávají hlavně PE a PP (asi ¾ produkce), PVC a jeho<br />
kopolymery a v poslední době PET. V malé míře jsou zastoupeny další termoplasty,<br />
jako např. POM, PC, kopolymery PS a jiné.
VYFUKOVÁNÍ TERMOPLASTŮ<br />
VYTLAČOVACÍ VYFUKOVÁNÍ<br />
NZP<br />
Přednáška č. 11 a 12<br />
Vytlačovací vyfukování je nejrozšířenější způsob výroby dutých těles. Na<br />
vytlačovacím stroji se vytlačí polotovar – parizon. Tato trubka se odstřihne<br />
v okamžiku, jakmile dosáhne požadované délky a střižné nůžky jej buď podrží do<br />
okamžiku, dokud nepřijede vyfukovací forma nebo jej přenese do formy, kde je<br />
nasazen na trn. Zavřením formy dojde k vytvoření hrdla a vnitřního průměru a ke<br />
svaření dna. Následně se přivede stlačený vzduch a dojde k vyfouknutí. Po<br />
ochlazení a ztuhnutí se výrobek sfoukne a odstraní se přetoky od svarových ploch.
VYFUKOVÁNÍ TERMOPLASTŮ<br />
VSTŘIKOVACÍ VYFUKOVÁNÍ<br />
NZP<br />
Přednáška č. 11 a 12<br />
Vstřikovací vyfukování se používá k výrobě dutých těles menších rozměrů a<br />
s velmi členitým tvarem - ve vstřikovací formě se nastříkne na speciálně upravený<br />
trn v dutině vstřikovací formy tavenina plastu. Tím je vytvořen polotovar a to včetně<br />
dna a kompletního hrdla. Dále se buď po nastříknutí plastu trn přenese do formy,<br />
kde následuje vyfouknutí stlačeným vzduchem, ochlazení a ztuhnutí plastu, otevření<br />
nástroje a vyhození z trnu stlačeným vzduchem a celý cyklus se opakuje. Nebo se<br />
polotovary ochladí a teprve potom se opět ohřejí a vyfouknou.
VYFUKOVÁNÍ TERMOPLASTŮ<br />
FORMY PRO VYFUKOVÁNÍ<br />
NZP<br />
Přednáška č. 11 a 12<br />
Díly forem se vyrábějí nejčastěji z<br />
hliníkových slitin s vysokou tepelnou<br />
vodivostí, někdy slitin zinku. Ve velkosériové<br />
výrobě se používají i formy ocelové.<br />
Vyfukovací formy lze podle velikosti výrobku<br />
a zařízení konstruovat jako jednonásobné<br />
nebo vícenásobné.<br />
1 – tvárnice, 2 – upínací deska, 3 – dělící<br />
rovina, 4 – dno, 5 – hrdlo, 6 – kalibrační<br />
deska, 7 – trn, 8 – vzduch, 9 – stírací<br />
deska, 10 – parizon, 11 – svar, 12 – přetok
VYFUKOVÁNÍ TERMOPLASTŮ<br />
FORMY PRO VYFUKOVÁNÍ<br />
NZP<br />
Přednáška č. 11 a 12
VYFUKOVÁNÍ TERMOPLASTŮ<br />
FORMY PRO VYFUKOVÁNÍ<br />
NZP<br />
Přednáška č. 11 a 12
VYFUKOVÁNÍ TERMOPLASTŮ<br />
FORMY PRO VYFUKOVÁNÍ<br />
NZP<br />
Přednáška č. 11 a 12
VYFUKOVÁNÍ TERMOPLASTŮ<br />
FORMY PRO VYFUKOVÁNÍ<br />
NZP<br />
Přednáška č. 11 a 12
VYFUKOVÁNÍ TERMOPLASTŮ<br />
FORMY PRO VYFUKOVÁNÍ – VYFUKOVACÍ TRNY<br />
NZP<br />
Přednáška č. 11 a 12
VYFUKOVÁNÍ TERMOPLASTŮ<br />
FORMY PRO VYFUKOVÁNÍ - CHLAZENÍ<br />
NZP<br />
Přednáška č. 11 a 12<br />
Nutné je intenzívní chlazení, proto je forma opatřena chladícími kanály, kterými<br />
protéká voda, nebo jiné médium. Jelikož je vzduch špatným vodičem tepla je snahou<br />
ochlazovat vyfouknutou láhev i zevnitř – např. chlazení cirkulující vodou, nebo<br />
chlazení vodní mlhou, kapalným dusíkem, CO 2 apod.
VYFUKOVÁNÍ TERMOPLASTŮ<br />
VSTŘIKOVACÍ VYFUKOVÁNÍ – SVAŘOVACÍ HRANY<br />
NZP<br />
Přednáška č. 11 a 12<br />
Svařovací hrany tvoří samostatnou část v konstrukci vyfukovacích forem. Svařovací<br />
plochy (hrany) vytváří svary u dna a hrdla dutých výrobků. Hrany musí být navrženy,<br />
aby byl parizon silně sevřen a byl v tomto místě pevně svařen. Dosedací plošky se<br />
proto nedělají ostré, ale u menších nádob široké alespoň 0,2 mm až do 2 mm u<br />
nádob o objemu 50 litrů, velikost však nezávisí jen na objemu nádoby, ale také na<br />
druhu použitého plastu. Mezi svařovacími hranami musí po zavření formy zůstat<br />
mezera 0,2 až 0,5 mm, která je vyplněna plastem. Pevného svaru se také dosahuje<br />
tak, že se vhodně upravuje úhel svařovací části formy. Svařovací hrany jsou směrem<br />
do dutiny formy zkoseny pod minimálním úhlem 5°, aby byl sevřený polymer<br />
vtlačován částečně do dutiny, protože jinak by se na vnitřní straně svaru propadl a<br />
vytvořil by se vrub oslabující pevnost svaru. Pro LDPE se dělá úhel 12° až 15°, na<br />
rozdíl od POM, kde tento úhel dosahuje 35° až 45°. Směrem od dutiny formy se<br />
svařovací hrany opět rozevírají, aby bylo dost místa pro zbytek odděleného parizonu.<br />
Svařovací hrany mohou být součástí formy, nebo jsou vytvářeny na kalených<br />
vložkách, která se pomocí šroubů nebo kolíků upevňují do formy. Svařovací hrany,<br />
nebo vložky se závity, bývají z nástrojových ocelí.
VYFUKOVÁNÍ TERMOPLASTŮ<br />
VSTŘIKOVACÍ VYFUKOVÁNÍ – SVAŘOVACÍ HRANY<br />
NZP<br />
Přednáška č. 11 a 12
VYFUKOVÁNÍ TERMOPLASTŮ<br />
FORMY PRO VYFUKOVÁNÍ - ODVZDUŠNĚNÍ<br />
NZP<br />
Přednáška č. 11 a 12<br />
Při navrhování formy se nesmí zapomenout na dokonalé odvzdušnění dutiny formy.<br />
Odvzdušnění je potřebné kvůli malým vyfukovacím tlakům. Parizon zaujímá v dutině<br />
formy z celkového objemu dutiny formy jen malou část, takže z dutiny formy musí<br />
být vytlačeno velké množství vzduchu. V nejjednodušším případě stačí<br />
k odvzdušnění nerovnosti v dělící rovině formy. Pokud toto řešení není dostačující,<br />
musí se v dělící rovině udělat odvzdušňovací drážky o hloubce asi 0,2 mm. Tam kde<br />
by mohlo dojít k uzavření vzduchu se vyvrtají odvzdušňovací kanály o průměru<br />
několika desetin milimetru. Malé kanálky se dají také snadno vytvořit tak, že se do<br />
stěny formy vyvrtá větší kruhový tvor, do kterého se narazí šestihranný kolík, čímž<br />
dojde k vytvoření štěrbiny o šířce asi 0,1 mm. Nebo se použije pórovitý materiál.
VYFUKOVÁNÍ TERMOPLASTŮ<br />
FORMY PRO VYTLAČOVACÍ VYFUKOVÁNÍ U PARTNERA PROJEKTU GDK
VYFUKOVÁNÍ TERMOPLASTŮ<br />
PŘÍKLADY FOREM PRO VÝROBU PŘEDLISKŮ<br />
NZP<br />
Přednáška č. 11 a 12
VYFUKOVÁNÍ TERMOPLASTŮ<br />
FORMY PRO VSTŘIKOVACÍ VYFUKOVÁNÍ<br />
NZP<br />
Přednáška č. 11 a 12<br />
http://www.vbf.cz/de/formen
VYFUKOVÁNÍ TERMOPLASTŮ<br />
PŘÍKLADY FOREM NA STROJÍCH PARTNERA PROJEKTU FIRMY GDK<br />
Rámy forem se většinou vyrábějí z oceli, nebo<br />
ze šedé litiny. Jednotlivé poloviny formy se na<br />
vyfukovací stroj připevňují pomocí upínacích<br />
desek, které jsou součástí mechanismu<br />
zavírání formy. Zavírací síla je obvykle<br />
generována pomocí hydraulického nebo<br />
elektrického pohonu.
VYFUKOVÁNÍ TERMOPLASTŮ<br />
PŘÍKLADY FOREM NA STROJÍCH PARTNERA PROJEKTU FIRMY GDK
VYFUKOVÁNÍ TERMOPLASTŮ<br />
SIMULACE VYFUKOVÁNÍ – SOFTWARE B-SIM<br />
NZP<br />
Přednáška č. 11 a 12
FORMY PRO TECHNOLOGII<br />
VYFUKOVÁNÍ TERMOPLASTŮ<br />
LITERATURA<br />
NZP<br />
Přednáška č. 11 a 12<br />
/1/ ŠAFAŘÍK M. : Nástroje pro tváření kovů a plastů I. /skripta/ VŠST Liberec, 1987<br />
/2/ LEE, N. C.: Blow Molding Design Guide, Hanser, 1998.<br />
/3/ BEALL, G. L.: Rotational Molding. Hanser, 1998.<br />
/4/ HENSEN, F.: Plastic Extrusion Technology. Hanser, 1998.<br />
/5/ MALLOY, H.: Plastic Parts and Design, Hanser, 2001.<br />
/6/ STOECKHERT, K. – MENNIG, G.: Mold-Making Handbook. Hanser, 1998.<br />
/7/ CRAWFORD, R.J.: Plastics Engineering. Pergamon Press, England. 1987.<br />
/8/ KREBS, J.: Teorie zpracování nekovových materiálů, TU v Liberci, 2006 (skripta).<br />
/9/ LENFELD, P..: Technologie II – 2. část, zpracování plastů. Skripta, TU Liberec, leden<br />
2006, 144 stran, ISBN 80-7372-037-X.<br />
/10/ KARÁSEK, P.: Monitorizace chlazení u technologie vyfukování. Diplomová práce, TU<br />
Liberec, 2007.<br />
/11/ www stránky a prospekty fy. Arburg<br />
/12/ http://www.vbf.cz/de/formen<br />
/13/ Software B-SIM, manuály a prezentační materiály<br />
/14/ Archív autora<br />
/15/ Archív partnera projektu firmy GDK<br />
Tento materiál vznikl jako součást projektu TECHNOMAT, který je<br />
spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR<br />
prostřednictvím Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy.
Change language