Drukuj

Niewłaściwa temperatura uplastyczniania tworzywa

Wpływ niewłaściwej temperatury uplastyczniania to jeden z czynników decydujących o jakości technicznych wyprasek wykonywanych z tworzyw częściowo krystalicznych. Zakres regulacji temperatur jest z reguły mniejszy niż w przypadku tworzyw amorficznych. Przetwórca może tu bezpośrednio wpływać na własności gotowego produktu poprzez zmianę nastaw maszyn.

Przyczyną wad wyprasek może być zarówno zbyt wysoka, jak i za niska temperatura uplastyczniania, a ponadto również niejednorodny rozkład temperatury w cylindrze. Zbyt wysoka temperatura prowadzi do termicznej degradacji, czyli rozpadu polimeru, jak też do rozpadu modyfikatorów: barwników, modyfikatorów udarności itp.

Konsekwencją tego może być obniżenie właściwości wyrobu - krótsze łańcuchy cząsteczkowe, wady powierzchniowe - produkty rozkładu oraz wydzielanie się gazów i nieprzyjemnej woni. Przy zbyt niskiej temperaturze występują niejednorodności struktury. Wpływa to silnie na udarność i prowadzi do dużych wahań własności mechanicznych. Obok temperatury ważną rolę odgrywa również czas przebywania polimerów układzie uplastyczniającym co, jak wskazuje doświadczenie, jest bardzo istotne dla wyprasek, które muszą charakteryzować się wysoką jakością. Bezpieczny czas przebywania leży w obszarze od 2 do 9 minut. Przy dłuższych czasach mimo odpowiedniej temperatury, może już wystąpić rozpad termiczny. Przeciwnie przy zbyt krótkich czasach przebywania materiału w cylindrze można nie uzyskać pełnej homogenizacji tworzywa.

Obszar optymalnej temperatury uplastyczniania dla danego tworzywa można znaleźć w katalogach dostarczanych przez producentów tworzywa. Należy mieć na uwadze także to, iż obok energii cieplnej dostarczanej do tworzywa za pośrednictwem grzałek występuje także ogrzewanie na skutek wewnętrznego tarcia cząsteczek. Ilość energii dostarczonej w ten sposób jest uzależniona od takich czynników jak geometria ślimaka, prędkość obrotowa oraz ciśnienie uplastyczniania.

Dla otrzymania bardziej precyzyjnych wyników pomiarów temperatury uplastycznionego tworzywa zalecane jest zastosowanie kilku wskazówek: średnica czujnika powinna być mniejsza niż 1,5 mm, czujnik pomiarowy powinien być wstępnie rozgrzany, tworzywo powinno zostać wtryśnięte do izolowanego cieplnie pojemnika, tworzywo należy mieszać podczas pomiarów.

Przy pierwszych próbach wtrysku należy tak wstępnie dobrać profil temperatury aby w strefie zasilania wynosiła ona około 10 do 15 st. C ponad temperaturę płynięcia a w strefie sprężania około 5 do 10 st. C poniżej zamierzonej temperatury uplastyczniania. W zależności od pomiarów, można ją później ustawić bardziej dokładnie. Przy długich czasach prze-bywania tworzywa w cylindrze i krótkich drogach dozowania należy stosować rosnący profil temperatury. Dla sytuacji odwrotnej lepsze efekty daje profil płaski. W żadnym zaś wypadku temperatura uplastyczniania nie może być niższa od temperatury płynięcia tworzywa.