Jakość rzadko przychodzi sama

Materiał Partnera
Jakość rzadko przychodzi sama…

Świat formowania wtryskowego i jego standardy jakości znacząco zmieniły się w ciągu kilku ostatnich dziesięcioleci. Mimo iż w głowach niektórych przetwórców nadal uparcie utrzymują się różne dogmaty, istnieje jedna ogólna zasada: nie ma możliwości wykrywania i eliminowania braków wyprasek i jednocześnie kontroli i regulacji zmian procesu bez wykorzystywania czujników w gnieździe formy). Jest to warunek niezbędny dla niezawodnej, stabilnej i zautomatyzowanej produkcji.

Jednym z najczęstszych nieporozumień w przemyśle tworzyw sztucznych jest to, że jeśli mierzy się ciśnienie stopu w dyszy maszyny, to można sobie poradzić bez rzekomo drogich czujników w formie. Takie podejście okazuje się jednak mało skuteczne pod wieloma względami. W przeciwieństwie do części formowanej w formie wtryskowej, stop tworzywa w dyszy maszyny nigdy nie ochładza się podczas produkcji. Uniemożliwia to wyciągnięcie wniosków na temat jakości wypraski - np. jej zachowania podczas procesu kurczenia.

Ponadto, w przypadku stosowania dysz odcinających, ciśnienie stopu w dyszy maszyny dostarcza informacji tylko tak długo, jak długo dysze te są otwarte. Poza tym, pomiar ciśnienia stopu w sposób naturalny nie pozwala na analizę przepływu stopu w formach wielogniazdowych lub w przypadku dużych elementów z wieloma punktami wtrysku.

Błędem o znacznie bardziej dalekosiężnych konsekwencjach jest "profil wtrysku". Od lat dziewięćdziesiątych wielokrotnie sugerowano, że proces przebiega poprawnie, jeśli profil ciśnienia w gnieździe zgadza się z określonymi wartościami odniesienia. W praktyce teoria ta często sprowadza się do kontroli maksymalnych wartości ciśnienia.

Po głębszym namyśle jest jednak oczywiste, że inny bilans temperaturowy - zarówno stopu, jak i na powierzchni formy - może prowadzić do zupełnie innych warunków. Mówiąc prościej, te same ciśnienia w gnieździe nie oznaczają, że wypraski są identyczne. Konsekwencją tego rozważania jest to, że te same ciśnienia w gnieździe w żadnym wypadku nie oznaczają tych samych odległości przepływu tworzywa w gnieździe. Równoważenie form wielogniazdowych w oparciu o określony próg ciśnienia powinno być zatem wykonywane ostrożnie.

Automatyczne rozpoznawanie frontu roztopionego tworzywa jest ...

Producenci maszyn i urządzeń do formowania wtryskowego od samego początku powtarzają jak mantrę, że jakość precyzji wypraski zależna jest od dokładności użytej maszyny.

Jest to o tyle niezwykłe, że zasada ta wydaje się zmieniać w ostatnich latach. Ponieważ Priamus System Technologies AG, z siedzibą w szwajcarskim, Schaffhausen jako producent systemów monitorowania i kontroli jakości realizował w ostatnich latach inną strategię [1], również pierwsi producenci maszyn zaczęli stosować podobne podejście.

Również i oni pracują w oparciu o zasadę, że dla zapewnienia stałej jakości detali, parametry maszyny w trakcie produkcji muszą być dopasowywane w celu skompensowania ciągłych wahań w procesie [2].

Dotyczy to w szczególności procesów automatycznego przełączania na ciśnienie docisku i samokorygujących się procesów automatycznego sterowania w systemie sterowania maszyny i gorących kanałów. Jednak w tym przypadku sama kontrola parametrów w maszynie, bez sprzężenia zwrotnego z gniazda może przynieść jedynie bardzo ograniczony efekt. Na przykład automatyczne równoważenie formy gorącokanałowej jest nadal niemożliwe bez czujników w formie.

Aby sprawdzić użyteczność i wydajność systemów sterowania procesami wykorzystujących czujniki w formie, Sulzer Mixpac AG w Haag w Szwajcarii zadeklarował gotowość do zastosowania i zbadania różnych systemów sterowania Priamus. Sulzer jest jednym z liderów w zakresie technologii produkcji materiałów jedno- i dwuskładnikowych. W swoim portfolio posiada różnego rodzaju mieszalniki i aplikatory do odmierzania, mieszania i dozowania klejów i uszczelniaczy oraz powłok stosowanych w branży medycznej, stomatologicznej, budownictwie i przemyśle.

Na potrzeby testów praktycznych, 4-gniazdowa forma gorącokanałowa została wyposażona w czujnik ciśnienia (typ: 6010BC) oraz czujnik temperatury (typ: 4010B). Producentem obu typów czujników jest Priamus System Technologies AG. Czujniki zostały rozmieszczone tak, aby upewnić się, że zachowanie przepływu lub lepkość są odpowiednio mierzone, monitorowane i automatycznie kontrolowane podczas produkcji (rys. 1).

czujnik-cisnienia-i-czujnik-temperatury
Rys. 1. W procesie formowania wtryskowego elementu mieszającego w każdym gnieździe zainstalowano czujnik ciśnienia (p) oraz czujnik temperatury (T) w celu monitorowania i sterowania lepkością w kierunku przepływu

Sama wypraska jest elementem mieszającym EBT 7.5-12-CV01, stosowanym do produkcji wszelkiego rodzaju związków dwuskładnikowych, np. do produkcji form dentystycznych, mostów tymczasowych lub cementu kostnego. Celem badań było utrzymanie optymalnej jakości części detalu na stałym poziomie w rzeczywistych warunkach procesowych i pod wpływem zakłóceń.