Cellmould, BFMOLD Piękne i lekkie łączenie różnych technik wtrysku

Transkrypt

1 Piękne i lekkie łączenie różnych technik wtrysku PLASTECH 2013

2 spis treści Dlaczego struktura spieniona? Spienianie chemiczne Spienianie fizyczne technologie Kiedy spieniać chemicznie a kiedy fizycznie? Cellmould nowa technologia Variotherm Verfahren BFMOLD

3 spis treści Dlaczego struktura spieniona? Spienianie chemiczne Spienianie fizyczne technologie Kiedy spieniać chemicznie a kiedy fizycznie? Cellmould nowa technologia Variotherm Verfahren BFMOLD

4 Dlaczego struktura spieniona? Technika wtrysku jest wspaniałym procesem dla produkcji wysokojakościowych wyrobów, ale ma także ograniczenia: problem z efektywną realizacją fazy docisku detale grubościenne albo detale o dużym zróżnicowaniu pojawiające się na powierzchniach wyprasek zapady i wciągi.

5 Dlaczego struktura spieniona? Do czego potrzebujemy spienionej struktury w wyrobach produkowanych w technologii wtrysku? Gdy faza docisku nie może być efektywnie wykonana z uwagi na wcześniejsze zastygnięcie kanałów z tworzywem Gdy nie możemy uniknąć powstawania zapadnięć i wciągów w detalach grubościennych Spieniony rdzeń przejmuje funkcje, jakie normalnie daje faza docisku Gaz musi być równomiernie rozłożony w strukturze tworzywa w całej objętości detalu. Ideałem byłoby wykonanie detali o spienionym rdzeniu i ładnej, kompaktowej warstwie zewnętrznej.

6 Dlaczego struktura spieniona? zalety: Brak zapadów i wciągów na powierzchni Redukcja naprężeń wewnętrznych Niższe ciśnienie wtrysku Niższe ciśnienie w gnieździe formy Redukcja wymaganej siły zamykania Redukcja czasu cyklu Redukcja ciężaru wypraski Kompaktowa skóra Spieniony rdzeń Sposoby realizacji: spienianie chemiczne - porofory spienianie fizyczne dzięki wyposażeniu maszyny

7 spis treści Dlaczego struktura spieniona? Spienianie chemiczne Spienianie fizyczne technologie Kiedy spieniać chemicznie a kiedy fizycznie? Cellmould nowa technologia Variotherm Verfahren BFMOLD

8 Spienianie chemiczne Chemiczny środek spieniający zostaje dodany do tworzywa w podobny sposób jak masterbatch. Środek może mieć formę granulek, proszku lub płynną. Środek po osiągnięciu odpowiedniej temperatury uwalnia gaz, który zostaje zatrzymany w strudze tworzywa. Po wtryśnięciu do formy, wskutek spadku ciśnienia w tworzywie gaz zaczyna zwiększać swą objętość i tworzy strukturę spienioną. Znane atestowane środki spieniające to kwas cytrynowy oraz wodorowęglan sodu

9 spis treści Dlaczego struktura spieniona? Spienianie chemiczne Spienianie fizyczne technologie Kiedy spieniać chemicznie a kiedy fizycznie? Cellmould nowa technologia Variotherm Verfahren BFMOLD

10 Spienianie fizyczne Przy spienianiu fizycznym gaz zostaje doprowadzony do tworzywa poprzez podanie go do jednostki wtryskowej. Gaz ulega ropzp[uszczeniu w plastyfikowanym tworzywie. Po wtryśnięciu gaz ulega rozprężeniu i tworzy strukturę spienioną. Jako środki spieniające stosuje się Azot i CO 2

11 Spienianie fizyczne Uchwyt z PA 6 GF 30 Cel redukcja wciągów i zapadnięć na widocznej powierzchni Efekt: Redukcja błędów powiwrzchni Redukcja ciężaru detalu: 17 % Redukcja czasu cyklu: 16 %

12 spis treści Dlaczego struktura spieniona? Spienianie chemiczne Spienianie fizyczne Technologia Kiedy spieniać chemicznie a kiedy fizycznie? Cellmould nowa technologia Variotherm Verfahren BFMOLD

13 Technologia Dzięki dodaniu środka spieniającego zmienia się lepkość tworzywa i płynie ono łatwiej. Gniazdo formy można więc wypełnić z mniejszym ciśnieniem. Pomimo tego uzyskuje się pełne wypełnienie gniazda. - Niższe ciśnienie wtrysku - Możliwość wtrysku deatli o dłuższych drogach płynięcia - Brak fazy docisku

14 Technologia Krótszy czas wtrysku sprzyja tworzeniu struktury amorficznej - Lepszej jakości powierzchni zewnętrznych - Równomiernemu rozkładowi struktury spienionej - Niższemu ciężarowi właściwemu Należy jednak zwrócić uwagę, że redukcja ciężaru może mieć wpływ na parametry wypraski jak: - Właściwości mechaniczne - Jakość powierzchni zewnętrznej

15 Rauhtiefe RZ [µm] Cellmould, BFMOLD Technologia Chropowatość powierzchni Jako funkcja czasu wtrysku Chropowatość µm ,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Füllzeit [sec] Czas wtrysku[s] Meßpunkt A Meßpunkt B Meßpunkt C

16 Technologia a) a) b) b) Skóra Wielkość struktury spienionej c) c) d) d) Wpływ czasu wtrysku na strukturę detalu wykonanego z PC Czas wtrysku: a) = 0,3 s; b) = 0,6 s; c) = 1,2 s; d) = 1,5 s

17 spis treści Dlaczego struktura spieniona? Spienianie chemiczne Spienianie fizyczne Technologia Kiedy spieniać chemicznie a kiedy fizycznie? Cellmould nowa technologia Variotherm Verfahren BFMOLD

18 Kiedy spieniać chemicznie a kiedy fizycznie Spienianie chemiczne Niskie ciśnienie wtrysku Drobna i regularna struktura Dla detali o grubości ścianek 2-20 mm Przy potrzebie redukcji ciężaru Spienianie fizyczne Wysokie ciśnienie wtrysku Bardzo drobna i regularna struktura Niski ciężar właściwy wyrobu Znacząca redukcja ciężaru Brak produktów ubocznych reakcji chemicznych

19 spis treści Dlaczego struktura spieniona? Spienianie chemiczne Spienianie fizyczne Technologia Kiedy spieniać chemicznie a kiedy fizycznie? Cellmould nowa technologia Variotherm Verfahren BFMOLD

20 CELLMOULD: nowa technologia spieniania opracowana przez Battenfeld Spienianie fizyczne Bardzo drobna struktura

21 CELLMOULD: nowa technologia spieniania opracowana przez Battenfeld Wtrysk konwencjonalny: Widoczne wciągi na żebrach Cellmould: Brak zapadnięć Struktura spieniona Redukcja ciężaru 15 %; redukcja czasu cyklu 18 %

22 CELLMOULD: nowa technologia spieniania opracowana przez Battenfeld Co jest potrzebne do realizacji technologii? Specjalna jednostka wtryskowa. Ślimak o specjalnej konstrukcji. Cylinder z możliwością doprowadzenia gazu Zawór wykonawczy dla podawania gazu Kompresor i wytwornica azotu ( takie same urządzenia jak we wtrysku wspomaganym gazem AIRMOULD HM 500/ 3400 Unilog B6: Cellmould Sterowanie zintegrowane w Unilog B6

23 CELLMOULD: nowa technologia spieniania opracowana przez Battenfeld

24 : CELLMOULD CELLMOULD- wyposażenie dysza zamykana igłowo specjalny ślimak i cylinder moduł regulacji ciśnienia kompresor oprogramowanie

25 CELLMOULD: nowa technologia spieniania opracowana przez Battenfeld Spienianie fizyczne Wypraska z zapraskami metalowymi Znacząca redukcja naprężeń wewnętrznych w obszarze wokół zapraski Bardzo drobna struktura Pokrywa, PP- MV 20, wtrysk przez 2 dysze GK, zamykane igłowo

26 CELLMOULD: nowa technologia spieniania opracowana przez Battenfeld Beispiel: Gehäuse, PS Detal kompaktowy Ciężar: 784 g Cellmould Ciężar: 669 Brak wciągów Bardzo drobna struktura

27 CELLMOULD: nowa technologia spieniania opracowana przez Battenfeld Beispiel: Gehäuse, PS Kompakt ciężar: 94,0 g Czas cyklu: 36,0 s Cellmould ciężar: 88,9 g: Czas cyklu: 30 s Bardzo drobna struktura

28 Technologie Variotherm BFMOLD TM Cel stosowania Uzyskanie bardzo ładnej powierzchni w detalach spienionych!

29 wtrysk klasyczny vs. Technologia Variotherm Temperatura formy < Temperatura odformowania Temperatura formy >> Temperatura odformowania

30 Technologie Variotherm BFMOLD TM BF = Ball Filled Powierzchnia o wysokim połysku Redukcja zapadów Eliminacja widocznych linii płynięcia Podniesienie jakości wyrobu

31 Technologie Variotherm BFMOLD TM BFMOLD TM to miltikanałowy układ chłodzenia Zastosowane rozwiązanie umożliwia wielko powierzchniowy przepływ medium kulki stanowią oparcie dla płyty formującej Istniej możliwość poprowadzenia chłodzenia bardzo blisko powierzchni formującej Zastosowanie ograniczone do detali płaskich

32 Technologie Variotherm BFMOLD TM układy chłodzące w konwencjonalnej formie BFMold Design wypraska Mały transfer ciepła Większa odległość kanałów od gniazda formy wolniejsza zmiana temperatury Różna temperatura w zależności od odległości od kanału wypraska Wysoka wydajność wymiany ciepła Mały odstęp miedzy kanałem chłodzącym a powierzchnią formującą Stała temperatura wzdłuż całego gniazda.

33 Technologie Variotherm BFMOLD TM

34 Temperatur in C Cellmould, BFMOLD Technologie Variotherm BFMOLD TM Vergleich der Temperaturabfuhr zwischen einer konventionellen Kühlung & INDUMOLD zur BFMOLD Technologie & INDUMOLD am Versuchswerkzeug "Saturnblende" Przebieg temperatur: Niebieski : Ogrzewanie i chłodzenie z BFMOLD BFMOLD & INDUMOLD konventionelle Kühlung & INDUMOLD czerwony: Ogrzewanie i chodzenie konwencjonalne Zeit t in Sekunden

35 Technologie Variotherm BFMOLD TM Linie łączenia No thermo- cycling of mould Bindenähte With thermo- cycling of mould Pokrywa z otworami, ABS, czas cyklu: 30 s Quelle: Kunststoffinstitut Lüdenscheid

36 Technologie Variotherm BFMOLD TM

37 Kombinacja różnych technologii - Poprawienie jakości, choć nadal nie w 100% Cellmould mit BFMold + Variotherm ciężar: - 11% Ładna powierzchnia, ale nadal widoczne ślady spieniania Cellmould ciężar: -11% Typowe ślady dla struktury spienionej PokrywaPC/ABS Blend Niestety praktycznie nie można w 100% wyeliminować efektów powodowanych przez spienianie

38 Kombinacja spieniania chemicznego z technologią BFmold Szklana szyba, 2 mm Spieniona struktura rdzenia Bindenähte Keine Bindenähte - Wysoki połysk powierzchni - Brak widocznych linii łączenia Wtrysk przez dysze - Brak widocznej struktury Gorąco kanałowe, zamykane igłowo powierzchni po spienieniu Pokrywa z szybą Brak zapadnięć dzięki spienianiu Ładna, błyszcząca powierzchnia dzięki technologii Variotherm

39 Technologie Variotherm BFMOLD TM Forma Bfmold Termostat Variotherm Wtryskarka Technologia CELLMOULD Valve switch unit = Wittmann Battenfeld Tempro plus C 2/160 VARIO

40 PLASTECH 2013 Dziękuję za uwagę.