Drukuj

Wtryskowe formowanie poliamidów

Wtryskowe formowanie poliamidów
Pomimo, że tworzywa poliamidowe są przetwarzane wtryskowo od ponad 50 lat, to wciąż pierwszoplanowym zagadnieniem pozostaje taka optymalizacja warunków przetwórstwa, by w pełni wykorzystać ich własności.

Skrótowo można powiedzieć, że proces przetwórstwa składa się z następujących etapów: podgrzania i stopienia granulatu, przetłoczenia ciekłego tworzywa do formy i utrzymania go w niej aż do momentu skrystalizowania.

Każda z odmian poliamidu posiada charakterystyczne dla siebie cechy technologiczne, które muszą być wzięte pod uwagę zanim możliwe będzie wyprodukowanie z tworzywa detali spełniających wymagania jakościowe. Warunki przetwórstwa mają ogromny wpływ na takie parametry jak wytrzymałość na linii łączenia tworzywa, wygląd powierzchni i powtarzalność wymiarów. Optymalne warunki przetwórstwa dla danego gatunku tworzywa są wyznaczane przez kombinację cech użytych polimerów i ich modyfikatorów oraz dodatków posiadających odrębną charakterystykę topnienia. Zrozumienie własności płynięcia tworzywa pomaga w zrozumieniu wpływu zmian parametrów przetwórstwa na jakość wytwarzanych detali.

Tworzywa poliamidowe dzielą się pod względem składu chemicznego na grupy: poliamid 66, poliamid 6, poliamid 66/6 kopolimer, poliamid 66 + 6 (blend), poliamid 612, przezroczysty poliamid amorficzny. Główne cechy poliamidu to wysoka wytrzymałość mechaniczna, dobre własności w wysokich temperaturach, dobre własności elektryczne i niepalność, dobra odporność na ścieranie i oddziaływania chemiczne.

Własności takie jak temperatura topnienia, absorpcja wilgoci i moduł sprężystości zależą przede wszystkim od rodzaju poliamidu. Masa cząsteczkowa poliamidu decyduje o jego lepkości po stopieniu oraz o odporności udarowej. Poliamidy można także łatwo modyfikować i wzmacniać, tworząc w ten sposób całą gamę produktów o własnościach dopasowanych do konkretnych zastosowań i potrzeb użytkowników .

W skład głównych „rodzin” poliamidów wchodzą: poliamidy niewzmocnione, poliamidy wytrzymałe i superwytrzymałe, poliamidy wzmocnione włóknem szklanym, poliamidy wzmocnione mineralnie, poliamidy wzmocnione mineralnie i włóknem szklanym, poliamidy niepalne, poliamidy o wysokiej lepkości / do wytłaczania, poliamidy specjalne. Podobnie jak w przypadku większości tworzyw termoplastycznych, przetwórstwo wtryskowe wzmocnionych włóknem szklanym tworzyw jest zasadniczo bezpiecznym procesem.

Zetknięcie się skóry z roztopionym, wzmocnionym włóknem szklanym tworzywem może spowodować poważne poparzenia. Sytuacja taka może mieć miejsce wówczas, gdy gazy spowodują wzrost ciśnienia w cylindrze wtryskarki, a następnie gwałtownie wyrzucą roztopiony polimer przez dyszę lub lej.

Nie można dopuścić do tego, by rozgrzane do temperatury topnienia tworzywo przebywało w maszynie dłużej niż 15 minut. Gdyby do takiej sytuacji doszło, np. w wyniku przerwania cyklu technologicznego, to konieczne jest zachowanie szczególnej ostrożności podczas odgazowywania.

Podczas końcowego opróżniania cylindra pompa wysokiej wydajności (wspomagająca) musi być wyłączona, a osłona dyszy umieszczona we właściwym miejscu. Ciśnienie wtrysku należy zredukować, a następnie kilkakrotnie, na chwilę wcisnąć przycisk wtrysku w celu zmniejszenia prawdopodobieństwa uwięzienia w cylindrze gazu, który mógłby spowodować rozpryskiwanie stopionego tworzywa. Przewód odgazowujący należy umieścić w pojemniku z wodą – ograniczy to intensywność gazowania i wydzielania zapachów.

Jeżeli w którymkolwiek momencie zaistnieje podejrzenie rozkładu tworzywa, to należy założyć osłonę dyszy, dyszę wycofać z formy, a następnie obrócić ślimak w celu opróżnienia cylindra. Gdy ślimak zacznie się obracać, gardziel leja zasypowego należy zamknąć, a następnie wprowadzić odpowiedni środek czyszczący (polietylen o wysokiej gęstości). W następnej kolejności można przystąpić do stopniowego obniżania temperatury i wyłączenia wtryskarki.

Jeżeli impulsowe włączanie wtrysku oraz obrót ślimaka nie wywołują wypływu stopionego tworzywa, to prawdopodobnie doszło do zatkania dyszy. W takiej sytuacji należy wyłączyć ogrzewanie cylindra i podjąć działania wynikające z przyjętych zasad bezpieczeństwa. Zawsze należy być przygotowanym na obecność sprężonego gazu za dyszą i na możliwość jego niespodziewanego uwolnienia. W takich okolicznościach konieczne jest korzystanie z długich rękawic ochronnych i osłony twarzy. Przed wznowieniem pracy należy określić przyczynę rozkładu (degradacji) tworzywa biorąc pod uwagę zarówno czynniki materiałowe jak i parametry pracy wtryskarki.

Podczas suszenia, odgazowywania, przetwórstwa i mielenia poliamidów uwalniane są niewielkie ilości gazów i cząsteczek. Ogólną zasadą postępowania jest stosowanie lokalnych wyciągów podczas przetwórstwa wzmocnionych włóknem szklanym tworzyw, podobnie jak ma to miejsce w przypadku wszystkich tworzyw termoplastycznych.