Drukuj

Zbyt krótki czas trwania ciśnienia docisku

Zbyt krótki czas trwania ciśnienia docisku to jeden z podstawowych problemów występujących w technologii wtrysku.

Praktyka wykazuje, że w większości przypadków stosuje się na wtryskarkach stosunkowo krótkie i profilowane czasy docisku oraz stosunkowo długie czasy chłodzenia. Jest to charakterystyczne dla przetwórstwa tworzyw amorficznych. Niestety ten sposób ustawiania maszyn jest stosowany również przy przetwórstwie tworzyw częściowo krystalicznych takich jak: POM, PA, PBT, PET.

Analizę problemu zacznijmy od zjawisk zachodzących podczas fazy docisku. Po napełnieniu gniazda formy tworzywem zaczyna się proces krystalizacji, tzn. łańcuchy cząsteczek porządkują się w formy zorganizowane - "krystality", układając się jedne przy drugich. Występuje wówczas większe upakowanie cząsteczek, a tym samym powiększa się gęstość tworzywa.

Proces ten rozpoczyna się w warstwie powierzchniowej i kończy w środku ścianki wypraski. Towarzyszący temu schematyczny proces skurczu objętościowego może np. dla POM mieć wartość nawet do 14 proc. Ta strata objętości musi być uzupełniona podczas trwania fazy docisku przez dopływ świeżego tworzywa. Jeżeli czas docisku będzie za mały, wówczas mogą powstać małe, puste przestrzenie (jamy skurczowe lub mikro-porowatość), które wywierają negatywny wpływ na własności wypraski.

Jeśli chodzi natomiast o wady spowodowane zbyt krótkim czasem docisku, to warto wiedzieć, że w wypraskach występują często różnego rodzaju mankamenty: zbyt wysoki skurcz, zapadnięcia, jamy skurczowe mające negatywny wpływ na własności mechaniczne wyprasek.

W niektórych przypadkach próbuje się wpływać na to, stosując dłuższe czasy chłodzenia. Nie daje to spodziewanych efektów, powoduje tylko niepotrzebne wydłużenie cyklu pracy maszyny. Metoda, która pozwala rozpoznać następstwa zbyt krótkiego czasu docisku polega, przy tworzywach nie wzmocnionych, na obserwacji przełomu wypraski, w miejscu gdzie posiada ona największą grubość ścianki.

Widoczne są wówczas jamy skurczowe i mikroporowatość. Dla dokładniejszej obserwacji można posłużyć się tutaj także lupą lub mikroskopem. Bardzo wygodne jest dokonywanie analizy na podstawie cienkich ścinków tworzywa otrzymanych przy pomocy mikrotomu i obserwacje ich przy wykorzystaniu mikroskopu prześwietleniowego.

Podobnie przy tworzywach wzmocnionych zaleca się również badanie struktury powierzchni powstałej po przecięciu wypraski w jej najgrubszym miejscu. Gdy czas docisku jest za krótki, wówczas w obszarze przecięcia widoczna będzie struktura podobna do piany. Przy odpowiednim powiększeniu stają się widoczne odsłonięte włókna, których nie ma na powierzchni wypraski. Skuteczny czas docisku najlepiej jest określać metodą wagową. Jest to najlepsza metoda, pozwalająca pod względem praktycznym określić czas dla konkretnego wyrobu. Jako ogólną wskazówkę można także wykorzystać przybliżone wartości podawane w tabelach, otrzymane w wyniku doświadczeń praktycznych.

Obowiązują one jednak tylko dla konkretnych, podanych grubości ścianki. Nie uwzględniają warunków dodatkowych takich jak różnice temperatur, obecność dodatków nukleizujących zwiększających wielkość czasu napełniania itp. Im większa jest grubość ścianki tym czas docisku jest dłuższy zmniejsza się natomiast przy mniejszych grubościach ścianek.

W celu osiągnięcia optymalnych cech wypraski czas docisku, jak to wcześniej zostało omówione, określa się metodą wagową. Czas chłodzenia powinien zostać obniżony do możliwego minimum np. przez ograniczenie czasu dozowania. Wymaga to odpowiedniego usytuowania punktu wtrysku i zastosowania optymalnych wymiarów przewężki. Należy także zwracać uwagę na to, aby w przeciwieństwie do wtrysku tworzyw amorficznych utrzymywać stałą wartość ciśnienia docisku, którego wymagany poziom, zależnie od materiału, leży w granicach od 60 do 100 MPa.