Kompletní řešení při výrobě plastových dílů

Ve společnosti Cecho – Bohumil Cempírek navrhují vhodné technologie pro daný produkt specialisté. Vývojový tým v Polničce u Žďáru nad Sázavou řeší každý detail výroby konkrétního produktu. Ale to, zda do formy vložit systém horkých vtoků, nebo zda použít systém s jehlovými uzávěry, je vždycky stejně nakonec rozhodnutím zadavatele (výrobce plastového dílu), které se zpravidla odvíjí od ceny. Některá technická vylepšení lze do formy přidat i později, ale ne vždy je takové řešení optimální nebo vůbec proveditelné.

Na kvalitě výlisku se může podepsat také čistota formy a samotného vstřikovacího systému. Výměna barevného odstínu či materiálu by měla vždy znamenat vyčištění šneku a horkého systému. To bez použití přípravků k tomu speciálně určených může znamenat i několikadenní výrobu zmetků a vysoké finanční ztráty. Švýcarská společnost Ultra System, jejímž výhradním zástupcem pro Českou a Slovenskou republiku je společnost Cecho, vyrábí čisticí granulát určený pro vstřikolisy, extrudéry a vyfukovací stroje. Granulát se skládá z nosiče a aktivní složky a dokáže odstranit problémy při výměně materiálu nebo změně barvy při výrobních teplotách od 120 °C do 420 °C řádově v minutách. Nestačí jej však pouze mít, je potřeba zvolit přesný postup jeho použití. Takový postup opět pomohou definovat odborníci ze společnosti Cecho. Samotné čištění funguje na principu chemické reakce, kdy aktivní složka v granulátu startuje proces čištění spuštěním reakce, jejíž výsledkem je mj. vodní pára. Čisticí granulát neobsahuje žádná abraziva, je nezávadný a lze jej použít také ve zdravotnictví a potravinářství.

Společnost disponuje všemi moderními technologiemi spojovanými s výrobou plastových dílů, přičemž některé byly vyvinuty přímo v Polničce. Vývojový tým horkých systémů Orycon má zázemí a zkušenosti pro realizaci speciálních zakázek zejména díky přímému spojení s nástrojárnou vybavenou rozsáhlým strojním parkem s několika obráběcími centry na výrobu forem a horkých vtoků i vlastní lisovnou plastů. Lisovna je orientována převážně na výrobu malých výlisků na miniaturních horizontálních vstřikovacích lisech Babyplast či zálisků na strojích ve vertikálním provedení. Ale nebojí se ani složitých, technicky náročných a dvoukomponentních dílů, kde je využívána přídavná vstřikovací jednotka Babyplast. Ve výrobě výhradně používají technologie, které také prodávají.

Cecho – Bohumil Cempírek je od roku 2004 výhradním výrobcem horkých systémů pro společnost Orycon EU, jež čerpá ze 36 let zkušeností amerického partnera Orycon Control Technology. Česká centrála se specializuje na vývoj horkých systémů pro materiály s vysokým obsahem abrazivních částic a na vývoj mikrosystémů pro miniaturní vstřikolisy. Samozřejmostí je dodávka horkých vtoků pro běžné materiály a užití od samostatných trysek až po systémy s vysokou násobností, u kterých nabízí přesné vyvážení i u nestandardních rozmístění vtoků. Horké systémy slouží pro nástroje na výrobu plastových dílů. Účelem horkého systému je udržet plastový materiál v tekutém stavu na cestě ze vstřikolisu do dutiny formy, kde ztuhne v požadovaném tvaru. Základem každé aplikace je konstrukční příprava. Odborníci společnosti Orycon poskytují asistenci při konstrukci aplikací jak standardních, tak i zcela mimořádných. Na základě podkladů je navržen systém včetně 3D modelu, propočtu roztažností jednotlivých dílců a nastavení potřebných vůlí.

Součástí programu je také výroba horkých vtoků s jehlovými uzávěry. Jehlově uzavíratelné vtoky mají otvor podstatně větší, než je tomu u tradičních forem. Díky tomu plast do dutiny vniká snadněji. Když jehla vtok uzavře, místo vtoku tzv. zažehlí a ochladí. Bod, kterým se do dílu dostával materiál, pak není poznat. Např. u obalového materiálu výrazně zkracuje dobu cyklu, protože se nemusí čekat na ochlazení v oblasti vtoku. Jehly se vyrábějí z kalené oceli nebo kalené nerez oceli a jsou většinou povlakovány z důvodu ochrany proti opotřebení a nepřilnavosti. Poté se ještě provádí nitridace a nakonec mikroskopický povlak (nejčastěji nitrid chromu). Použití jehlových uzávěrů je vhodné u výlisků pro potravinářský průmysl nebo hračky, které musejí být bez výstupků. Hlavní předností jehlového uzavírání trysek je však možnost kaskádového plnění dílu.

Často se stává, že zadavatel by chtěl jehlové uzávěry přidat do své stávající formy dodatečně. To je možné většinou pouze v případě, má-li konstruktér formy informaci, že je do budoucna o takové rozšíření zájem. Formu na budoucí přestavbu připraví a pak je to docela jednoduché. U některých forem však pozdější přestavba už není možná – znamená to totiž úpravu trysky (výměna hrotu), úpravu rozváděče, připojení rozváděcí jednotky (hlavní navýšení ceny), úpravy na formě, přidání desky, protože se navýší velikost, úpravu tvarové vložky apod.

Pohonným médiem jehlově uzavíratelných systémů je vzduch nebo hydraulický olej. Hydraulicky uzavíratelné válce jsou nabízeny pouze jako integrované do upínací desky. Pneumaticky uzavíratelné systémy je možné dodat se samostatnými válci, integrované do upínací desky nebo v nadstavbovém rozvodu. Ostatní komponenty jsou tvořeny standardními prvky běžného horkého systému.

Rozvodné desky jsou vyráběny ze dvou druhů materiálů s ohledem na plasty, které budou v horkých systémech použity. Tvar systému je vždy volen podle zadání rozteče a násobnosti formy. Základními vyvažovacími principy jsou rozváděče typu I, X, H, Y-Y, H-H a násobnosti těchto principů a jejich kombinace. Trubkové topení je usazeno do drážky frézované v rozváděči se speciální přídržnou rýhou, následně je zalisovaný profilem ze speciální slitiny na bázi mosazi.

Cecho je zavedený dodavatel normalizovaných dílů, nicméně jejich rozsah nekončí u vyhazovačů, desek ani u zakázkového obrábění. Již výše je zmíněno, že je do formy možné doplnit celou řadu technických zlepšováků. Tyto inovativní normalizované díly pro vstřikovací formy vyrábí španělská společnost Cumsa (zastoupení v ČR a SR Cecho – Bohumil Cempírek), která má v nabídce širokou škálu mechanických řešení pro zmenšení a zjednodušení forem, ale i technologie, které dovedou výrazně zefektivnit výrobu. Při výrobě plastových výlisků je potřeba navrhnout formu tak, aby vzduch z kavity formy vždy bezpečně odešel přes dělicí rovinu či vyhazovače a odvzdušňovací vložky. Například u tlustostěnných výlisků se velmi prodlužuje doba vstřiku, aby vzduch ve formě nezůstal uzavřený, protože by zde mohlo dojít ke kompresi a zažehnutí. Řešením s výrazným zkrácením doby vstřiku může být vakuový systém Vacuumjet. Systém využívá pneumaticky ovládaný ventil, který umožňuje dosáhnout vysoké hladiny vakua ve zlomku vteřiny. Následuje odsávání přes vyhazovače a dělicí rovinu již v průběhu vstřikování, udržení vakua a odvedení posledních zbytků vzduchu. K odsávání je zapotřebí pouze rozvod tlakového vzduchu 6–8 barů a signální vstup do vstřikolisu. K zabudování do formy jsou zapotřebí pouze horizontální kanály pro odvod vzduchu, umístění sestavy pístu s ventilem a těsnicí prvky v dělicí rovině a kolem vyhazovačů. Ideální je opět implementace vakuového systému do formy nové, ale v některých případech lze zasadit i do jednoduchých forem stávajících. Vakuování kavity výrazně zlepšuje kvalitu plastového dílu a jeho pohledové vlastnosti.

Z mnoha dalších inovativních řešení se ještě zmíníme o elektronických datumovkách od stejného výrobce pro formy na plasty i-MET. Slouží pro lepší sledovatelnost výroby. Tento plně automatický, elektronický systém pro permanentní značení dílů přímo ve formě se skládá z elektronických značkovačů a kontrolní jednotky, která je také součástí formy. Při vstřikování je pak každý jednotlivý díl označen požadovanou informací, která je vždy aktuální bez lidského zásahu a bez omezení výrobních kapacit.

Eva Buzková, Polnička

Eva.buzkova@mmpsketrum.com