Formy | 3. 10. 2019

Automatické oddělování studeného kanálu

Ačkoliv je v dnešní době přímé vstřikování na vysoké kvalitativní úrovní, stále se najdou aplikace, které přímé plnění dutiny z různých důvodů neumožňuje. V tu chvíli vyvstává několik otázek, které ovlivňují výrazným způsobem ekonomiku provozu.

Otázka technologicko-kvalitativní – tedy jak velké (respektive malé) vtokové ústí je možné použít, aby smykové napětí a indukované reziduální napětí nemělo negativní vliv na kvalitu vyrobeného dílu. Tady se logicky nabízí co největší ústí vtoku.

Ovšem druhá otázka, tedy mechanické oddělení a jeho estetická hodnota, jde proti velkému vtoku. Při malém průřezu tunelového vtoku je možné plnící kanál oddělit od výstřiku. Při větším průřezu vtokového ústí, ať již bodového, filmového, či štěrbinového přichází ke slovu mechanické oddělování ruční či automatizované, nebo laserové ořezávací stanice.

Kvalita odděleného ústí v těchto případech není konstantní, ale kolísá na základě mnoha parametrů, které jde jen velmi těžko ovlivnit.

Ořezávání studených vtoků BEZ kompromisů

Přesně s těmito problémy se potýkali také techničtí pracovníci firmy ALMO. Na základě mnohaletých zkušeností s prototypovými formami pak vyvinuli řešení, které garantuje dlouhodobě opakovatelné výsledky ořezu a eliminuje slabá místa plnění přes malé plnící otvory.

Velikost vstřikovacího otvoru

Vstřikovací otvor je ve většině případů otázka kompromisu, co by chtěl/potřeboval technolog seřizovač pro bezproblémové plnění a tím, co je ještě možné jednoduše mechanicky oddělit. Pro zlepšení plnění se vstřikovací bod natahuje do filmového, nebo o něco širšího štěrbinového vtoku. Ovšem s délkou vtoku roste nárok na oddělování a při ruční práci také riziko poškození výrobku. Výška těchto prodloužených vtoků je cca 30-70% tloušťky stěny (dle aplikace).

Při využití banánového vtoku se navíc zvětšuje velikost formy, kvůli bezproblémovému vytažení plnící části.

Systém Almo v tomto případě nabízí výrazné zvětšení vstřikovacího bodu.

Standardní velikost bodu začíná na šířce 3 mm – viz obrázek 1. Výška plnícího bodu je pak definována v podstatě jen tloušťku stěny výrobku.

Tato výška je možná v některých aplikacích zvýšit pomocí techniky přeplátování. Toto je z technologického hlediska velmi důležitá část nasazení automatického ořezu studeného vtoku. Je totiž potřeba si uvědomit, že plocha kruhu roste exponenciálně. Vyšší průtok, znamená větší technologické okno a výrazně nižší tlakové ztráty. Nižší ztráty, nižší smyková rychlost znamenají kratší cyklus a nižší reziduální napětí (menší dosmrštění).

Obrázek 1 velikost vstřikovacího bodu

Příklad z praxe: Pokud je možné díky aplikaci ALMO ořezového nože zvětšit vstřikovací otvor z průměru 1 mm na velikost 3 mm, tak se zvedne plocha pro plnění vstřikovaného dílu z 0,7 mm2 na podstatně větších 7 mm2 – tedy zvětšení je 10ti násobné. Ovšem při zachování opakovatelné kvality ořezu plnícího bodu.

Velikost plnícího bodu je tedy v podstatě omezena pouze délkou řezné hrany.

Mechanismu oddělení

Standardní tunelový vtok je oddělován střihem, resp. smykovým „utržením“ materiálu, po kterém zůstávají charakteristické stopy. Při střihu dochází k překročení meze pevnosti a od určitého okamžiku se materiál utrhne a nechává neestetické stopy. Navíc se dělící hrana značně opotřebovává díky vysokému mechanickému namáhání (zvláště u plněných materiálů) a postupně se zhoršuje estetika oddělené části.

Systém ALMO odděluje studený vtok řezem, pomocí šikmé, ostré hrany. Díky tomu je možné zaručit dlouhodobou životnost a vysokou estetiku oddělené části. Při otevření formy se oddělovací kolík vysunuje a ostřihovací hrana se postupně dostává do záběru. Ostřihovací síla se postupně rozkládá a materiál je odříznut – NIKOLIV odstřihnut.

Obrázek 2 červené šipky naznačují postupné odřezávání materiálu a rozklad působících sil na řezné hraně

Právě délka řezné hrany je limitní pro velikost plnícího bodu. Ovšem před oddělením musí materiál projít řezným labyrintem – viz obrázek 4.

Obrázek 3 srovnání velikosti vstřikovacího otvoru ALMO ořezového nože a standardního tunelového vtoku

Před vstupem do dutiny jde materiál ve směru šipky „runner“ na obrázku 4. Zde materiál změní směr kolmo na dělící rovinu do zachytávače studeného čela taveniny. V této části s označením „tapered sprue puller“ je také integrované uchycení studených vtoků, aby se konstruktérům zjednodušila práce a byla zaručena mechanická stabilita ořezové fáze. Přes šikmou část pak teče materiál až do vstřikovacího bodu „gate“ – viz obrázek 4.

Obrázek 4 cesta materiálu přes plnící kanál ořezového nože ALMO – oddělovací/řezný labyrint

Navedení materiálu okolo ostřihového nože má vliv na zamezení toku studených čel taveniny do dutiny, vynikající uchycení studených kanálů v požadované části formy a navíc redukuje efekt jettingu při plnění formy.

Tvary oddělení

V tuto chvíli jsou k dispozici dva standardní tvary oddělení materiálu. Jedná se o standardní, tedy kruhový nůž, po kterém zůstává částečná stopa na výstřiku. Tato verze ořezového nože s sebou nese kompletní oddělovač zachytávač a eliminaci jettignu v těle nože, a to protistrany se dodělá pouze kruhový otvor v závislosti na typu zachytávače studeného kanálu.

Obrázek 6 plochý ořezový nůž

Druhá varianta ořezává na ploché části výstřiku a to do roviny. V této verzi je doporučeno optimalizovat průtok materiálu ořezovým labyrintem s možností efektivně zvýšit průtok redislokací navedení taveniny do zachytávače studeného čela.

Systém ALMO v tuto chvíli nabízí ořezové nože s jedním, nebo dvěma plnícími, automaticky oddělovanými body. Dva plnící body lze použít jak pro více dutinové formy s rozvodným
kanálem, ale v běžně dostupné nabídce je také náhrada vstřikovacího kůlu pro eliminaci studeného kanálu a dva protilehlé otisky.

Obrázek 7 válcový a plochý ořezový nůž

Obrázek 8 dvoubodová náhrada studeného vtokového kůlu

Shrnutí

  • Ořezové nože ALMO, zaručují účinné a spolehlivé a opakovatelné oddělení studeného kanálu od výstřiku.
  • Vysoká kvalita použitého materiálu (až 67HRC) umožňuje využít tento systém i pro kompozitní materiály.
  • Zvětšený vstřikovací otvor snižuje vstřikovací tlaky a omezuje reziduální napětí v díle.
  • Šikmá ořezová hrana zaručuje odříznutí materiálu i pro plněné materiály.
  • Systém oddělovacího labyrintu eliminuje vliv studených čel a omezuje jetting při plněn dutiny.
  • Integrované uchycení studené části plnícího kanálu zajišťuje spolehlivé vyhození „ztratného“ materiálu.

Pokud máte dotazy ohledně detailů a chcete získat veletržní slevu 10% naskenujte tento QR kód a kontaktujte nás pomocí SMS zprávy.

 

Firma JAN SVOBODA s. r. o. dodává komplexní řešení pro vstřikování plastů. Moto firmy zní: „rozdíl je v kvalitě“.

Navštivte náš společný stánek s firmou PANASONIC na MSV 2019 v pavilonu G1 stánek číslo 68. Letošní nosné téma stánku jsou úspory elektrické energie, ekologická výroba se sníženými finančními náklady, dokladované přímým měřením ve spolupráci s firmou PANASONIC.


www.jansvoboda.cz