Transcript High-tech műanyagalakítási technológiák Különleges fröccsöntési technológiák Hende Péter / 2007.10.19. Tartalmi áttekintés 1. Fröccsöntés általános áttekintése 2.

High-tech
műanyagalakítási
technológiák
Különleges fröccsöntési technológiák
Hende Péter / 2007.10.19.
Tartalmi áttekintés
1. Fröccsöntés általános áttekintése
2. High-tech fröccsöntési technológiák
•
Többkomponensű fröccsöntés
- Összeerősítő fröccsöntés
- Egymásba fröccsöntés
•
Fóliára vagy textilre fröccsöntés
•
Tandem fröccsöntés
•
Fröccsöntés gőzzel temperált szerszámba
•
Szálerősítéses fröccsöntés
3. Tartalomjegyzék
Hende Péter / 2007.10.19.
2
1. Fröccsöntés általános áttekintése [1, 2, 3]
Fröccsöntéssel a polimer ömledéket – amelyet az olvadási
hőmérséklete fölé melegítettünk és kis viszkozitású állapotba vittünk –
nagy sebességgel juttatjuk a zárt szerszámba, ahol nagy nyomás
alatt kihűl és elkészül a tetszőlegesen bonyolult formájú (3D)
alkatrész. A gyártás gyakorlatilag hulladékmentes és igen
termelékeny. Nem elhanyagolható szempont az automatizáltság és
a robotosíthatóság sem.
Hende Péter / 2007.10.19.
3
1. Fröccsöntés általános áttekintése
A fröccsöntő gép munkaciklusa
Szerszámzárás
Fröccsegység előre,
záróerő felépülés
Befröccsöntés
Utónyomás
Hűlés, plasztifikálás
Hűlés, fröccsegység
hátra
Szerszámnyitás,
kidobás
1. ábra
Hende Péter / 2007.10.19.
4
1. Fröccsöntés általános áttekintése
Állapothatározók viselkedése: p-v-T
2. ábra
3. ábra
A diagram (3. ábra) 1-2 szakasza a befröccsöntés. Az ömledéket nagy nyomással és sebességgel bejutatjuk a
szerszámba.
A 2-3 szakaszon a vezérlés átkapcsol utónyomásra.
A 3-4 szakasz az utónyomás fázisa, amellyel a fajtérfogat-változást kompenzáljuk. A folyamat egészen a
lepecsételődésig (4-es pont) tart.
A 4-5 szakaszon az ömledék – közel állandó fajtérfogaton – hűlni kezd, miközben csökken a nyomás.
Az 5-6 szakaszon a termékünk a szerszámban tovább hűl, egészen a kidobási hőmérsékletig.
A 6-os pontban a szerszámból eltávolítjuk a darabot majd az ezt követő 6-7 szakaszon a termék a szabadban
tovább hűl és zsugorodik.
Hende Péter / 2007.10.19.
5
1. Fröccsöntés általános áttekintése
Állapothatározók viselkedése:
- térfogatváltozás (amorf ill. kristályos alapanyag)
- zsugorodás (feldolgozási zsugorodás, utózsugorodás)
Zsugorodás[%] = f (s, Tanyag, Tszerszám, put, tut)
- vetemedés (nem becsülhető)
Vetemedés = f (Fkidobó, thűtés)
4. ábra
Hende Péter / 2007.10.19.
6
1. Fröccsöntés általános áttekintése
Gyártástechnológiai paraméterek:
- fröccssebesség
- folyásút
- falvastagság
- hűtés és hűlés
- nedvességtartalom
Hende Péter / 2007.10.19.
7
2. High-tech fröccsöntési technológiák
2.1. Többkomponensű fröccsöntés
-
Többszínű fröccsöntés
-
Többanyagú fröccsöntés
-
Összeerősítő fröccsöntés
-
Egymásra fröccsöntés
-
…
Hende Péter / 2007.10.19.
8
2. High-tech fröccsöntési technológiák
2.2. Műanyagok kiválasztásának kritériumai [2]
-
Műanyagok közötti kötés
-
Hőtágulás (formaállóság)
Hende Péter / 2007.10.19.
9
2. High-tech fröccsöntési technológiák
-
Zsugorodás
-
Deformáció
Hende Péter / 2007.10.19.
10
2. High-tech fröccsöntési technológiák
2.3. Összeerősítő fröccsöntés
-
Két- vagy több fröccsegységgel rendelkező fröccsöntő gép
-
Speciális szerszám
Hende Péter / 2007.10.19.
11
2. High-tech fröccsöntési technológiák
Forgószerszámos (forgóasztalos) fröccsöntés [2, 4]
-
A mozgó szerszámfelfogó lapra egy forgóasztalt szerelnek, így az egyik szerszámfél a
szerszámnyitások során 180°-os előre – és hátramozgást végez.
Hende Péter / 2007.10.19.
12
2. High-tech fröccsöntési technológiák
Forgószerszámos (forgóasztalos) fröccsöntés
Hende Péter / 2007.10.19.
13
2. High-tech fröccsöntési technológiák
Indexlapos fröccsöntés [2]
-
A mozgó szerszámfelfogó lapon lévő szerszámfél egyik közbülső szerszámlapja forog csak.
Hende Péter / 2007.10.19.
14
2. High-tech fröccsöntési technológiák
Áthelyezéses fröccsöntés [2]
-
Az előformát robot helyezi át egy másik gép szerszámába.
Ezt a technológiát mindenekelőtt ott alkalmazzák, ahol nem áll rendelkezésre többkomponensű
fröccsöntőgép illetve a termék mérete aránytalanul nagy záróerejű gépet követelne meg.
Hende Péter / 2007.10.19.
15
2. High-tech fröccsöntési technológiák
Szereléses fröccsöntés [2]
Az összeillesztési folyamatok (ragasztás, hegesztés, …) a fröccsöntés folyamatába integrálható.
-
Anyagpárosítás
-
Extrém hűtés
Hende Péter / 2007.10.19.
16
2. High-tech fröccsöntési technológiák
Mozgóbetétes fröccsöntés [2]
A második komponens befröccsöntése nem párhuzamos az elsővel, hanem egymást követően,
egy rövid hűlési idő és egy mozgó betét kinyitása után megy végbe, szerszámnyitás nélkül.
Hende Péter / 2007.10.19.
17
2. High-tech fröccsöntési technológiák
2.4. Egymásba fröccsöntés
-
Két- vagy több fröccsegységgel rendelkező fröccsöntő gép
-
Speciális szelepek, fúvókák
-
Hagyományos szerszámok
Hende Péter / 2007.10.19.
18
2. High-tech fröccsöntési technológiák
Szendvics fröccsöntés [2, 4]
Akkor alkalmazzák, ha szükséges a a termék többrétegű felépítése.
-
Költség okokból,
-
Funkcionalitás,
-
Dekoráció.
Hende Péter / 2007.10.19.
19
2. High-tech fröccsöntési technológiák
Szendvics fröccsöntés
Hende Péter / 2007.10.19.
20
2. High-tech fröccsöntési technológiák
Intervallum fröccsöntés [2, 4]
Főleg azonos anyagú, de különböző színhatású fröccstermékek gyártásához alkalmazzák ezt a
technológiát, amelynél a legkülönbözőbb és jól reprodukálható színhatások a két műanyag
egymásba folyásával jönnek létre.
Hende Péter / 2007.10.19.
21
2. High-tech fröccsöntési technológiák
Intervallum fröccsöntés
Hende Péter / 2007.10.19.
22
2. High-tech fröccsöntési technológiák
Márványozó fröccsöntés [2]
A különböző színű, de azonos alapanyagú alapanyagok az inhomogén keveredés miatt
egymásba folynak.
Hende Péter / 2007.10.19.
23
2. High-tech fröccsöntési technológiák
2.5. Gázbefúvásos fröccsöntés [2, 4]
A gázbefúvásos technika alkalmazása során a kész termékben egy üreget hozunk létre, amellyel
minimalizálhatjuk a beszívódások keletkezését, a vetemedéseket.
Mindemellett csökkenthetjük a termék súlyát, ezzel pedig a ciklusidőt.
Hende Péter / 2007.10.19.
24
2. High-tech fröccsöntési technológiák
Nyomásdiagram és az elvi felépítés ábrája
Hende Péter / 2007.10.19.
25
2. High-tech fröccsöntési technológiák
Gázbefúvó kellékek, gázfúvókák
Hende Péter / 2007.10.19.
26
2. High-tech fröccsöntési technológiák
2.6. Fröccsöntés gőztemperálású szerszámba (Variothermal control) [5]
Magas szerszámhőmérsékleten:
-
Jobb lesz a felületi minőség.
Könnyebben ki tudjuk tölteni a
szerszámot.
Alacsony szerszámhőmérsékleten:
-
Lecsökkenthetjük a ciklusidőt.
Variothermal control:
A szerszámot egy cikluson belül felfűtjük majd lehűtjük.
Hende Péter / 2007.10.19.
27
2. High-tech fröccsöntési technológiák
A rendszer felépítése
Szerszám fűtése
Hende Péter / 2007.10.19.
Szerszám hűtése
28
2. High-tech fröccsöntési technológiák
Hatásai
Optikai hatások
-
Összecsapás- és folyásnyom nélküli technológia
-
Magas fényű felületek utólagos műveletek nélkül (lakkozás)
Reológiai hatások: jobban érvényesülnek a folyási tulajdonságok
-
Hosszabb töltési idő
-
Alacsonyabb fröccsnyomás és záróerő szükséges
-
Lehetséges a folyásút növelése
Hende Péter / 2007.10.19.
29
2. High-tech fröccsöntési technológiák
3D weldless molding system
Hende Péter / 2007.10.19.
30
2. High-tech fröccsöntési technológiák
2.7. Fóliára fröccsöntés [2, 6]
Végtelen fóliaszalagrga fröccsöntés (IMD)
Ezzel a technológiával sík vagy egészen kis mélységű termékek készíthetők.
Hende Péter / 2007.10.19.
31
2. High-tech fröccsöntési technológiák
Végtelen fóliaszalagrga fröccsöntés (IMD)
Bonyolultabb geometriájú termékeknél feszítőkeretes szerszám alkalmazása szükséges.
Hende Péter / 2007.10.19.
32
2. High-tech fröccsöntési technológiák
Kivágott fóliaszalagrga fröccsöntés (IML)
-
Fólialap behelyezése robottal
-
Fólialap rögzítése a szerszámfélben
Hende Péter / 2007.10.19.
33
2. High-tech fröccsöntési technológiák
Textilre fröccsöntés (IMTL)
Hende Péter / 2007.10.19.
34
2. High-tech fröccsöntési technológiák
Végtelen fóliaszalagrga fröccsöntés (IMD)
Hende Péter / 2007.10.19.
35
2. High-tech fröccsöntési technológiák
2.8. Tandem fröccsöntés [7]
A folyamat áttekintése és a szerszám
Hende Péter / 2007.10.19.
36
2. High-tech fröccsöntési technológiák
2.9. Szálerősítéses fröccsöntés [8]
Polimer kompozit:
-
többfázisú (alkatrészeiben fázishatárokkal elválasztott)
-
összetett (több anyagból álló szerkezeti anyag)
-
erősítőanyag (tipikusan szálerősítés - tipikus szálátmérő 10 m)
-
befoglaló anyag (mátrix)
Jellemzői:
-
nagy szilárdságú és általában nagy rugalmassági moduluszú (szálas)
erősítőanyag
-
rendszerint kisebb szilárdságú, de szívós (ütésálló) mátrix
-
kitűnő kapcsolat (adhézió, tapadás) az erősítő anyag és a mátrix között
Hende Péter / 2007.10.19.
37
2. High-tech fröccsöntési technológiák
SZÁLERŐSÍTÉS
HATÁSFOKA:
Hende Péter / 2007.10.19.
-
szálátmérő
-
szálhossz
-
szálorientáció
38
2. High-tech fröccsöntési technológiák
Gyártógép:
Bármilyen plasztifikáló egység megfelel ehhez a technológiához, feltéve, hogy kifejezetten kopásálló
kivitelben készül.
Gyártási technológia:
- plasztifikálás
- befröccsöntés
- hengerhőmérséklet
- szerszám temperálás
Hende Péter / 2007.10.19.
39
3. Irodalomjegyzék
[1]
Czvikovszky T., Nagy P., Gaál J.: A polimertechnika alapjai, Műegyetemi Kiadó, Budapest, 2000
[2]
Dunai A., Macskási L.: Műanyagok fröccsöntése, Lexica Kft., Budapest, 2003
[3]
BME – Polimertechnika Tanszék: Fröccsöntés laborsegédlet, Budapest, 2006
[4]
www.arburg.com
[5]
www.engel.at
[6]
www.nissha.co.jp
[7]
www.tandemmould.com
[8]
Kovács J. G. – Kompozitok II. - előadásvázlat és ábragyűjtemény, Budapest, 2003
Hende Péter / 2007.10.19.
40
Köszönöm a figyelmet!
Hende Péter / 2007.10.19.
41