Wady wyprasek - ślady linii łączenia strumieni

Ślady linii łączenia strumieni to jeden z przykładów wad powierzchniowych wyprasek. Prezentujemy tekst przygotowany na podstawie materiałów firmy Krauss-Maffei opracowanych we współpracy z niemieckim Kunststoff Institut Lüdenscheid.

Na wypraskach w miejscach, gdzie kształt formy umożliwia spotykanie się strumieni wtryskiwanej masy, która nie jest dostatecznie uplastyczniona, mogą pojawić się obszary podobne do rys lub linii nacięcia i/lub różniące się barwą bądź połyskiem. Oprócz wad estetycznych otrzymany detal może charakteryzować się gorszymi własnościami mechanicznymi. Najczęstszą przyczyną tego typu defektów jest zbyt niska temperatura ścianki gniazda, za niskie ciśnienie wtrysku bądź niewłaściwie dobrany dodatek.

Jak się objawiają i kiedy występują?

Ślady niespawów, czyli ślady linii łączenia strumieni, objawiają się zarówno mechanicznymi, jak i optycznymi wadami. Pojawiają się najczęściej w postaci podobnych do rys lub linii nacięć, czemu często towarzyszy zmiana koloru lub połysku wypraski. Czasem odbarwienie lub różnice w połysku występują same, bez wyraźnych wad mechanicznych.

Ślady linii łączenia strumieni są szczególnie widoczne na ciemnych bądź przezroczystych elementach o gładkich i polerowanych na wysoki połysk powierzchniach lub na wypraskach zbrojonych włóknami szklanymi. Warunkami sprzyjającymi powstawaniu tych wad są także dodatki dające specjalne efekty metaliczne, np. pigmenty perłowe, czy pigmenty z płytkami metali.

Jak powstają ślady linii łączenia strumieni?

Wady te powstają w punktach, w których spotykają się dwa (lub więcej) strumienie płynącej masy podczas wypełniania gniazda. Linia łączenia jest tworzona przez wypukłe czoła strumieni stopionego tworzywa, które podczas kontaktu ulegają spłaszczeniu i wzajemnemu sklejeniu.

Proces ten wymaga rozciągnięcia czół strumieni, zespolenia i równomiernego rozłożenia masy, która posiada w tej fazie produkcji wysoką lepkość. Z tego powodu bardzo istotne są tutaj parametry fizyczne w gnieździe, takie jak temperatura czy ciśnienie, które wpływają na uplastycznienie płynącego tworzywa.

Jeżeli nie są one wystarczająco wysokie, uformowane obszary brzegowe czół strumieni nie zostają w pełni zniwelowane i roztopiona masa nie pokrywa dokładnie powierzchni ścianki gniazda, co prowadzi do utworzenia widocznych wgłębień na powierzchni wyprodukowanego elementu. Ponadto czoła strumieni mogą nie ulegać wystarczającemu uplastycznieniu i mogą nie stapiać się wzajemnie w sposób jednorodny, co powoduje dodatkowo powstawanie miejsc o obniżonej wytrzymałości mechanicznej w wytworzonej wyprasce.

W przypadku masy wtryskowej z dodatkami (np. pigmenty barwne, włókna szklane), może dochodzić do silnej orientacji tych substancji w obszarze styku czół. Płyniecie w punkcie połączenia strumieni wpływa negatywnie na niejednorodne rozłożenie substancji dając, w zależności od rodzaju dodatku, efekt odbarwienia, różnicy w połysku, czy nierównomiernego rozłożenia włókien szklanych i większej chropowatości.

W celu wyeliminowania śladów linii łączenia strumieni, należy przeanalizować załączony schemat. Do parametrów, które mogą znacznie poprawić sytuację i wyeliminować wgłębienia, należy szybkość i ciśnienie wtrysku oraz temperatury masy i ścianek. Natomiast w przypadku różnicy w połysku lub barwie, należy się zastanowić przede wszystkim nad zmianą pigmentu. Trzeba jednak pamiętać, że zmiana niektórych parametrów może zmienić czas cyklu. Przykładem może być podniesienie temperatury ścianki gniazda. Każdy jej wzrost o 10 st. C powoduje przedłużenie cyklu o ok. 2 proc.

Podsumowując, pojawiające się wady można zidentyfikować jako ślady linii łączenia strumieni, gdy obserwujemy: wgłębienia (nacięcia), rzadziej wybrzuszenia, różnicę w połysku tworzące podłużne obszary lub linie, odbarwienia tworzące podłużne obszary lub linie.

Najbardziej podatnymi wypraskami na tego typu wady są ciemne bądź przezroczyste, z gładkimi i polerowanymi powierzchniami o wysokim połysku, z dodatkami dającymi metaliczny połysk, z włóknami szklanymi.

Natomiast najczęstszymi parametrami wpływającymi na wyeliminowanie śladów linii łączenia strumieni są: szybkość i ciśnienie wtrysku, temperatury masy i ścianek gniazda, zmiana rodzaju dodatku.

Przeanalizowanie schematu i systematyczne zmienianie zawsze tylko jednego parametru produkcji powinno dać odpowiedź, co jest przyczyną pojawiających się śladów linii łączenia strumieni i w konsekwencji umożliwi wyeliminowanie powstających wad. Jeżeli to nie da żadnych rezultatów, trzeba się zastanowić nad zmianą konstrukcyjną formy, aby nie dopuszczać do stykania się strumieni stopu podczas wypełniania gniazda lub zmienić miejsce styku tak, aby był w niewidocznym miejscu kształtki.