Jakość rzadko przychodzi sama

Zmienność parametrów surowców i partii - codzienna procedura

Parametry każdej partii surowca podlegają większym lub mniejszym odchyleniom i jeśli proces nie jest balansowany, różnice w lepkości surowca mają wpływ na jakość wypraski. Przy stałych ustawieniach wtryskarki prowadzi to zazwyczaj do niepełnego wypełnienia gniazd (niedolewki) lub do przepełnienia (wypływki). Aby symulować to zachowanie, wymieszano dwa gatunki polipropylenu o różnych właściwościach płynięcia (stosunek: 80%/20%).

Na początku wtryskarka została uruchomiona z niezmieszanym polipropylenem bez kontroli dokonywanej przez Priamusa. Wartości lepkości zostały zachowane jako poziom odniesienia. Następnie przetwarzano zmieszany materiał i aktywowano regulację lepkości. System sterowania Priamus (typ: 7080A Fillcontrol Control M) steruje lepkością stopu z jednego cyklu do drugiego, automatycznie dostosowując prędkość wtrysku (szybkość ścinania)i temperaturę topnienia (naprężenie ścinające) [3].

W testach ponownie wybrano podstawowe ustawienie, przy którym wypraski nie są całkowicie wypełnione, aby umożliwić kontrolę wizualną nawet najmniejszych zmian w procesie. Analiza pokazuje, w jaki sposób bezpośrednio po wymieszaniu materiału zmienia się czoło przepływu tworzywa i waga wyprasek (Rys. 6). Dzięki załączeniu kontroli lepkości, pierwotna waga jest ponownie osiągana we wszystkich czterech gniazdach.

wahania-partii-symulowano-poprzez-zmieszanie-roznych
Rys. 6. Wahania partii symulowano poprzez zmieszanie dwóch różnych gatunków polipropylenu. Ze względu na różną lepkość, zarówno waga jak i stopień wypełnienia formowanych wyprasek ulegają zmianie natychmiast po dodaniu drugiego materiału. Po aktywacji kontroli lepkości, pierwotne wartości są automatycznie osiągane ponownie.

Sulzer Mixpac AG posiada w zakładzie Haag ponad 120 wtryskarek i prawie żadna forma nie jest zawsze używana tylko na jednej wtryskarce. Ze względu na tolerancje produkcyjne, zużycie i różne konfiguracje, nieuchronnie prowadzi to do różnic w jakości wyprasek.

Aby zasymulować użytkowanie formy na różnych wtryskarkach, na wtryskarce testowej wymieniono cylinder, a następnie za pomocą systemu Priamus (rys. 7) zostały przywrócone pierwotne parametry jakościowe wypraski. Osiągnięto to dzięki regulacji, za pośrednictwem interfejsu komputera wtryskarki lepkości, profilu ciśnienia docisku i temperatury formy przy określonym ciśnieniu.

po-wymianie-cylindra-formowane-detale-zostaly-calkowicie
Rys. 7. Po wymianie cylindra formowane wypraski zostały całkowicie wypełnione; następnie punkt odniesienia osiągano ponownie za pomocą automatycznej kontroli lepkości. Wybrano ustawienie z niezupełnie wypełnionymi wypraskami, aby umożliwić optyczną ocenę ścieżek przepływu.

Optymalizacja kosztów przy rozruchu procesu produkcyjnego

Monitorowanie i rejestrowanie temperatury gniazda daje dodatkową, opłacalną korzyść w postaci możliwości określenia osiągnięcia równowagi cieplnej w fomie. W zależności od złożoności wypraski, równowaga cieplna osiągana jest w czasie od 5 do 30 min. W konwencjonalny sposób - poprzez pomiar masy wypraski - jest to bardzo trudne do określenia. Podczas uruchamiania wtryskarki lub po przerwie w produkcji, równowaga cieplna może być bardzo łatwo i precyzyjnie określona za pomocą temperatury gniazda (Rys. 8), co pozwala na znaczną redukcję kosztów.

monitorowanie-temperatury-sciany-formy-okresla-rownowage

Rys. 8. Dzięki monitorowaniu temperatury ściany formy można bardzo łatwo i precyzyjnie określić równowagę cieplną po uruchomieniu wtryskarki lub po przerwie w produkcji.

Streszczenie

Próby wykazały, że monitorowanie i automatyczne balansowanie gorącymi kanałami i wtryskarką za pomocą czujników w formie nie tylko zwiększa niezawodność procesu, ale również poprawia kontrolowaną jakość wyprasek (Tabela 1). Z drugiej strony, ustawienie stałych parametrów wtryskarki i systemu gorąco kanałowego, które nie reagują na wahania procesu i surowców, często prowadzi do powstawania wybrakowanych wyprasek.

Dzięki zastosowaniu, przede wszystkim, automatycznych systemów sterowania, możliwe jest teraz użytkowanie form wtryskowych na różnych wtryskarkach, w różnych zakładach produkcyjnych i uzyskanie tej samej jakości niezależnie od obsługującego personelu.

table-1
Tabela 1

Podziękowanie

Autor składa wyrazy podziekowania Tobiasowi Tönzowi, ekspertowi technologii procesowej, Operations Production Technology, z firmy Sulzer Mixpac AG.

Literatura:

  1. Bader, C.: Some Ways Lead to Rome, but Some Do Not. Kunststoffe international 104 (2014) 6, pp. 34-38
  2. Bader, C.; König, E.; Schmidt, C.: Quality from the Depth of the Mold. Kunststoffe international 103 (2013) 6, pp. 22–25
  3. Bader, C.; König, E.: Taking Control. Kunststoffe international 102 (2012), pp. 39–43

Autor

Mgr inż. (FH) Christopherus Bader jest od 2001 r. dyrektorem zarządzającym Priamus System Technologies AG, Schaffhausen, Szwajcaria; info@priamus.com





Reportaże

Forum

Uoop90

Roboty programy, ustawianie 2019-09-04

Bercik88

Program do ewidencji i napraw form wtryskowych 2019-09-02

Tipen1

Wytłaczarka HDPE, przegrzewa. 2019-07-25

Yellow

Problem z plastyfikacją PS 2019-07-14

Yellow

Docisk agregatu w maszynach hydraulicznych Engel. 2019-06-28