Prerada plastike

Plastika je polimerni materijal koji u osnovi potiče iz organskih jedinjenja poput nafte ili prirodnog gasa. Njena proizvodnja se zasniva na procesu polimerizacije, gde se monomeri povezuju u duge lance molekula nazvane polimeri. Ovaj prilagodljiv materijal omogućava proizvodnju različitih proizvoda, od pakovanja i kućišta za elektroniku do delova za automobile. Plastika je ključna za modernu industriju zbog svoje izdržljivosti, všestranskoosti i relativno niskih troškova proizvodnje.

• Skladište mora biti suvo i ne presvetlo.

• Za skladištenje većih količina može se koristiti silos.

• Preporučljivo je materijal dovesti u proizvodni objekat najmanje 24 sata pre početka obrade.

• Neodgovarajući, odbačeni ili zastareli materijal treba označiti i skladištiti posebno.

• Materijalna ambalaža mora imati oznaku sa nazivom i serijom.

Tokom pripreme, ključno je da se materijali ne mešaju i da se sve temeljito očisti prilikom zamene materijala ili boja. Mešanje dva različita materijala može dovesti do problema tokom procesa brizganja ili nezadovoljavajućeg krajnjeg proizvoda.

Sušenje materijala zahteva strogo poštovanje vremenskih i temperaturnih postavki na sušilnoj opremi. Nema prostora za odstupanja ili kompromise u ovima parametrima. Materijal mora biti sušen prema uputstvima u tehničkom listu materijala. Takođe je potrebno redovno pregledati i pratiti rad sušare kako bi osigurali željeni rezultati sušenja. Ovo se može potvrditi i merenjem sadržaja vlage u materijalu nakon završetka procesa sušenja.

Cilindar na mašini za injekciju ili ekstruziju pre svega je naminjen za prenos toplote od grejača do puža i materijala u cilindru. Bitno je da se cilindar redovno čistiti (gledaj proces čišćenja sa granulatima Chem-Trend) i pratiti parametre injekcije. Iako nije često, upotreba materijala sa visokim sadržajem staklenih vlakana i drugih mineralnih punila može izazvati trošenje cilindra, što dovodi do loših i kvalitativno neodgovarajućih krajnjih proizvoda.

Puž na mašini za brizganje plastike ima važnu ulogu u prenosu materijala od grla ili rezervoara do izlazne dizne. On funkcioniše tako što homogenizira i komprimira materijal i, u kombinaciji sa nepovratnim ventilom, omogućava brizganje materijala. Postoji nekoliko vrsta polževa, uključujući najčešći trozonski polž, koji se sastoji od punilnog, kompresionog i dozirnog područja. U prvoj fazi, nazvanoj plastifikacija, čvrsti plastični granulati prelaze u oblast kompresije, gde počinje delimično topljenje granulata. Zatim, u fazi kompresije, materijal se komprimira, seče i topi, pri čemu se eliminišu vazdušni džepovi. Na kraju, u fazi doziranja, sledi mešanje i homogenizacija rastaljene mase. Postoje dizajni polževa sa mešajućim elementima, ali treba biti oprezan prilikom korišćenja ovih elemenata sa materijalima osetljivim na sečenje, jer mogu izazvati neželjene efekte.

Zadatak ventila bez povratka je izuzetno jednostavan. Njegova uloga je sprečiti da se materijal ili rastopljena masa vrate u cilindar tokom postupka ubrizgavanja. Tokom celog postupka, ventil bez povratka može zauzeti dva položaja: doziranje (izpred) i ubrizgavanje (pozadi - mora biti zaptiven). Ventil bez povratka se sastoji od tri dela:

• Špica,

• Obruč,

• Podržavajući prsten.

U slučaju da parametri jastuka uvek pokazuju vrednost 0 tokom ubrizgavanja, velika je verovatnoća da ventil bez povratka ne funkcioniše ispravno. Potrebno je rastaviti ubrizgavajuću jedinicu (cilindar) i proveriti stanje ventila bez povratka. Najčešći problem je trošenje ventila ili nekokg smeča / metala na mestu gde bi obruč trebao tesno da se zatvori na podržavajući prsten.

Prilaganje dizne brizgalne jedinice ili cilindra je izuzetno važno, jer nepravilno prilaganje može uzrokovati curenje materijala između alata i dizne, što je prikazano na donjoj slici. Da biste to izbegli, važno je proveriti da li su na alatu i dizni mašine napravljeni radijusi za prilaganje. Takođe, proverite eventualna oštećenja na dizni na mašini ili ulaznoj dizni na alatu. Takođe je od ključnog značaja da je dizna mašine pravilno postavljena u centar.

Na slici možete videti preporučene profilne temperature za obradu određenog materijala.

Izvor: Janez Navodnik, Greške kod brizganja plastike.

Deo važnog dela procesa čitavog ciklusa brizganja je i pritisak zadržavanja, koji u osnovi mora nadoknaditi volumetrijsko skupljanje rastaljenog materijala tokom hlađenja. Zbog toga se ovim postupkom dodatni materijal gura u šupljinu kalupa.

• Zadržavajući pritisak je uvek negde između 40 i 60 % pritiska ubrizgavanja.

• Ako je zadržavajući pritisak nizak i vreme zadržavanja pritiska je prekratko, komadi će biti nepotpuni ili će na njima nastati udubljenja.

• Ako je zadržavajući pritisak previsok, može dovesti do loma alata, unutrašnjih napona u proizvodu i teže izbacivanje proizvoda iz kalupa...

Ključna razlika između amorfne i kristaliničnog materijala leži u njihovoj strukturi.

Amorfni materijali:

• Slučajno isprepletene lance

• Hemijska osetljivost

• Umerna toplotna otpornost

• Transparentni materijali

• Malo skupljanje

• Širok opseg omekšavanja

• Primeri uključuju PC (LEXAN™), PEI (ULTEM™), PPE (NORYL™), ABS (CYCOLAC™), ASA (GELOY™)

Kristalinični materijali:

• Neki lančani strukturi su uređeni

• Hemijska otpornost

• Visoka toplotna otpornost

• Osetljivost na prsline

• Neprozirni materijali

• Značajno skupljanje

• Izdržljivi materijali

• Otpornost na habanje

• Različite tačke topljenja

• Primeri uključuju PBT (VALOX™), PA, POM, PEEK, PE, PP...

To je materijal koji ostaje u cilindru nakon završene faze brizganja (nakon zadržnog tlaka). Postupak brizganja mora omogućiti da jastučič obezbedi dovoljan pritisak u kalupu. Ako je jastučič premali, pritisak se ne može preneti na rastop, što može rezultirati nepotpunim punjenjem komada i oštećenjem puža. Ako je jastučič prevelik, materijal ostaje predugo u cilindru, što može dovesti do degradacije materijala.

KONSTANTNA VREDNOST JASTUČIČA POKAZUJE STABILNOST I PONOVLJIVOST PROCESA

Na slici, možete videti osnovne preporuke za zadržavanje određenog materijala u cilindru. Kao što možete primetiti, kako prekratak tako i predugo vreme zadržavanje mase u cilindru nije poželjno. Važno je obratiti pažnju na ovaj parametar, jer zanemarivanje preporuka može dovesti do odstupanja u kvalitetu konačnog proizvoda.

Izvor: Sumitomo DEMAG

U donjoj tabeli prikazani su osnovni parametri za proces brizganja plastike od najčešće korišćenih materijala.

Izvor: Janez Navodnik, Greške kod brizganja plastike.

Za pravilno funkcionisanje alata za brizganje važno je uzeti u obzir nekoliko osnovnih faktora:

• Alat mora biti izrađen u skladu sa zahtevima kupca, što uključuje uzimanje u obzir skupljanja materijala, izdržljivosti alata u odnosu na predviđene količine, zaštite i premaza, tvrdoće, visokog sjaja ili erozirane površine, korišćenje sistema toplog kanala ili hladnog doliva.

• Alat mora biti pravilno održavan, uključujući čišćenje, zaštitu i podmazivanje.

• Alat mora imati protočne kanale za medij, koji ne smeju biti začepljeni. Nakon svake serije, kanali treba da se "ispušu", a pre svake serije potrebno je proveriti da li medij prolazi kroz kanale i koliko protiče (u litrima po minutu) na vodnoj grupi ili uređaju za kontrolu temperature.

• Alat mora imati odgovarajuću dodatnu opremu, kao što su regulatori sistema toplog kanala, odgovarajući uređaji za kontrolu temperature, kontroleri za hidraulične i pneumatske ventile.

• Preporučuje se da svaki alat ima brojač koji se ne može demontirati ili resetovati, jer omogućava praćenje količine ciklusa proizvedenih sa odgovarajućim alatom.

Odzraćivanje omogućava izlazak vazduha ili gasa kada rastop uđe u kalup. Ako se vazduh zarobi u alatu, kompresija može uzrokovati značajno zagrevanje, potencijalno paljenje rastopa i čak stvaranje udubljenja ili eroziju na umetku alata. Efikasno odvazdušivanje sprečava formiranje nepotpuno napunjenih proizvoda i potencijalnu degradaciju materijala tokom punjenja oblikovne šupljine.

Poznajemo mnoge različite načine temperiranja ili regulacije temperature kod alatima za brizganje, ali njihova zajednička karakteristika je visoka preciznost u radu. Međutim, dobro funkcionalni temperirni uređaj sam po sebi, nažalost, nije dovoljan; važno je imati funkcionalan celokupni sistem koji je prilagođen prema korišćenom materijalu proizvoda.

Važni faktori za sistem hlađenja:

• Čisti i protočni kanali u alatu i umetcima,

• Kanali za hlađenje treba da budu postavljeni što bliže površini oblika,

• Kanali za hlađenje moraju biti prilagođeni sredstvu i temperaturi koje će se koristiti,

• Temperirni uređaji ili sistemi hlađenja moraju biti dovoljno snažni i redovno održavani da bi mogli odvoditi toplotu prema samom procesu prerade.

Prilikom prerade materijala poput PA, temperatura alata mora biti iznad 50°C. Prilikom prerade materijala poput PP, temperatura alata mora biti ispod 25°C.

Izvor slike: YouTube Kruse Training

Sistemska voda je ključnog značaja u procesu brizganja plastike, budući da deluje kao hladno sredstvo za ulje u hidrauličnim brizgalicama i kalupima za brizganje ili uređajima za temperiranje. Redovna pratnja kvalitete sistemske vode sa merenjem tvrdoće i sadržaja aditiva, i preduzimamo odgovarajuće korake na osnovu rezultata merenja. Ako sistemska voda nije kvalitetna i kontaminirana, mogu se pojaviti problemi poput korozije i začepljenih vodnih kanala ili čak naslaga u kalupima za brizganje, što može negativno uticati na ceo proces brizganja plastike. To obično dovodi do pregrevanja i dužih ciklusa u poređenju sa početnim pokretanjem alata.

Toplotni kanalni sistem u alatima za brizganje plastike je način distribucije rastopljene plastike koji omogućava precizno i efikasno brizganje. Ovaj sistem obično uključuje zagrijani blok i više zagrijanih mlaznica. Kada mašina za brizganje gura rastopljenu plastiku u blok ili distributer, ona je ravnomerno raspoređuje u više zagrijanih mlaznica. Ove mlaznice zatim precizno doziraju plastiku u tačno određene tačke ubrizgavanja u šupljinama alata. Ovaj sistem omogućava bolji kvalitet i preciznost proizvoda, povećava produktivnost i smanjuje otpad.