Formowanie elastomerów metodą wtrysku

Formowanie elastomerów metodą…

Historia wtryskowego formowania wyrobów sięga XIX w. i początków materiałów polimerowych. W 1872 r. bracia John i Isaiah Hyatt opatentowali "ulepszony proces i urządzenie do wytwarzania celuloidu lub związków piroksyliny lub rozpuszczalnej bawełny”.

Urządzeniem, o którym mowa w patencie, była wtryskarka - zupełnie inna od tych, które możemy oglądać dzisiaj. Działała jak duża strzykawka. Stopiony materiał przeciskany był przez rozgrzany cylinder za pomocą tłoka do dwuczęściowej formy (rys. 1).

rys-1-hyatt-schemat
Rys. 1. Schemat urządzenia z patentu braci Hyatt

II wojna światowa przyczyniła się do gwałtownego rozwoju branży tworzyw sztucznych w latach 40. XX w. Rosnące zapotrzebowanie na tanie, produkowane masowo produkty doprowadziło do oszałamiającej liczby wynalazków w obszarze tworzyw sztucznych (produkcja polimerów w Stanach Zjednoczonych wzrosła wówczas o 300%). Rozwój branży trwał po zakończeniu wojny. W 1955 r. James Watson Hendry uzyskał patent, w którym opisał wytłaczarkę ślimakową zaprojektowaną do przetwórstwa zarówno materiałów termoplastycznych, jak i termoutwardzalnych (rys. 2).

rys-2-hendry-schemat
Rys. 2. Schemat wtryskarki ślimakowej J.W. Hendry'ego

Wprowadzone przez Hendry’ego rozwiązania konstrukcyjne poprawiły szybkość i jakość wtrysku tworzyw sztucznych oraz umożliwiły większą kontrolę nad wytwarzanymi produktami. Ślimak obracający się w cylindrze pozwalał wymieszać dozowany materiał oraz ogrzać go równomiernie (wskutek tarcia zmniejszyło się również zużycie energii potrzebnej do uplastycznienia surowca). 

rys-3-willert-schemat
Rys. 3. Schemat wtryskarki ślimakowo-tłokowej Willerta

Rok 1956 przyniósł patent Williama H. Willerta dotyczący ślimakowo-tłokowego układu wtryskowego (rys. 3). W urządzeniach tego typu ślimak podaje określoną ilość materiału do komory zabezpieczonej zaworem zwrotnym, a następnie przesuwa się jak tłok w cylindrze, wtryskując go do formy. Kolejne napełnienie komory wiąże się z odsunięciem ślimaka. W urządzeniach wtryskowych o konstrukcji pionowej ślimak i tłok mogą być rozdzielone (rys. 4).

rys-4
Rys. 4. Schemat wtryskowego agregatu ślimakowo-tłokowego w układzie V


Reportaże

Forum