Témata
Reklama

Vady výstřiků – 3. díl: Vady vzhledové

26. 04. 2010

V předchozím díle seriálu jsme se věnovali rozměrovým vadám výstřiků a vadám tvaru. Nyní pokračujeme vadami vzhledovými, opět s využitím tabulkových přehledů příčin vad a způsobů jejich odstranění. Vzhledem k obsáhlosti jsme toto téma rozdělili do dvou vydání a dnes uvádíme jeho první část.

Hodnota plastových výrobků se prvotně odvozuje od jejich vzhledu a estetického provedení (designu). Nejpřísnější hledisko na vzhled je uplatňováno u domácích spotřebičů a u pohledových dílů motorových vozidel (automobilový průmysl). Specifická kritéria pak platí pro díly optického charakteru (u motorových vozidel se jedná o reflektory, kryty světel, odrazová světla a další).

Důsledky vzhledových vad

Přísné požadavky na vzhled a kvalitu povrchu vyžadují nastavit takové podmínky vstřikování, aby se vyloučily veškeré vady, které znehodnocují plastový výstřik po stránce estetické nebo i funkční.

Vady povrchu většinou výrazněji neovlivňují mechanické či užitné vlastnosti plastových dílů. Výjimku tvoří například studené spoje (vedle stop na povrchu dochází v místě studeného spoje též k pevnostnímu zeslabení) nebo stopy po volném proudu taveniny (zde vznikají sekundární studené spoje s menším účinkem na pevnostní hodnoty).

Druhy vad povrchu

V praxi se běžně setkáváme s celou řadou povrchových vad. Příčiny těchto vad nalézáme opět ve zpracovávaném plastu, v nastavených technologických podmínkách, vstřikovacím stroji, formě a v nevhodné konstrukci plastového výstřiku. Mezi nejběžnější vady povrchu patří:

  1. šmouhy, šlíry, nehomogenita probarvení;
  2. tmavé body či šmouhy na povrchu výstřiku;
  3. stopy po vlhkosti;
  4. stopy po uzavřeném vzduchu, plynných produktech (drobné bublinky);
  5. rozdíly v lesku u leštěných povrchů a nepravidelnosti na strukturovaném povrchu;
  6. stříbření, opalescence, napěťové trhlinky;
  7. studené tokové linie (proudnice), tokové čáry;
  8. vzhled gramofonové desky, pomerančové kůry, jemně rýhovaný povrch;
  9. stopy po studeném spoji;
  10. kresba po volném proudu taveniny (meandrový tok);
  11. místní degradace až spálení materiálu v důsledku komprese vzduchu (dieselefekt).

V tabulkách jsou uvedeny zdroje závad, příčiny a návod na jejich odstranění. K tabulkám přísluší obrázky s ukázkami zmíněných vad. Podrobnější popis a rozbor posledních tří vad je uveden již v 1. díle seriálu o vadách (MM Průmyslové spektrum 3/2010, str. 58-61), tabulky s návody k jejich odstranění budou uvedeny ve 4. díle seriálu.

Tab. 1. Šmouhy, šlíry, nehomogenita probarvení

Zdroj závady

Příčina

Odstranění

Materiál

Termicky nestabilní materiál nebo jeho aditiva

Použít jiný, stabilnější typ plastu

Provést kontrolu ITT

Znečištěný nebo příliš vlhký materiál

Odhalit zdroj znečištění: přezkoušet stav a přísun materiálu (sušení, doprava)

Provést kontrolu vlhkosti v násypce, snížit podíl regranulátu

Nerovnoměrné probarvení, barevné šmouhy

Použít mísiče, zvýšit pp, přizpůsobit n

Použít barevný koncentrát s vyšší tepelnou stabilitou, drobný pigment

Technologie

TT, vs příliš vysoká, pp, n nízké

Snížit TT, vs, upravit pp, n

Doba prodlevy taveniny v komoře příliš dlouhá

Zkrátit tc, použít menší vstřikovací jednotku

Chybná regulace T v horkém rozvodu

Provést kontrolu a opravit

Rozdílné rozptýlení barvy v dávce taveniny a při vstřiku

Použít šnek s mísicí zónou, event. statický mísič před trysku

Vstřikovací stroj

Opotřebovaná vstřikovací jednotka (na těsnicích plochách „mrtvé kouty")

Zkontrolovat opotřebení vstřikovací jednotky (válec, šnek, uzávěr, těsnicí plochy), odstranit mrtvé kouty, zvětšit poměr L:D na šneku

Malý průměr trysky (též uzavírací)

Zvětšit D trysky, zkontrolovat uzavírací trysku

Forma

Poddimenzovaná ústí bodových či tunelových vtoků (tavenina se přehřívá)

Zvětšit ústí vtoku, odstranit přechody s ostrou hranou a  vyloučit malé průřezy

Nevhodný systém horkých vtoků a rozvodů taveniny

Konzultovat s výrobcem horkých vtoků a závadu odstranit

Tab. 2. Tmavé body a šmouhy na povrchu výstřiku

Zdroj závady

Příčina

Odstranění

Materiál

Znečištěný granulát nebo drť (prach, cizí částice, příměs tmavých granulí)

Odstranit zdroj znečištění, zmenšit podíl regranulátu (drtě), prověřit aditiva

Technologie

Příliš vysoký pp způsobí strhávání degradovaného plastu z mrtvých koutů

Snížit pp, upravit n, teploty pásem

Příliš vysoká TT, dlouhá doba prodlevy

Snížit TT, zkrátit dobu prodlevy (tc)

Vstřikovací stroj

Cizí příměsi ve vstřikovací jednotce

Vyčistit plastikační jednotku (čisticí směs, PP/M, PP/SV)

Mrtvé kouty v místě opotřebení plastikačního válce, šneku a trysky

Vyhledat zdroje znečištění (opotřebení šneku, zpětný uzávěr, hlavu válce a přechody, trysku, horké kanály, vtokový systém, dosed na vtokovou vložku)

Vyměnit vstřikovací jednotku za menší

Forma

Znečištěná či zkorodovaná vtoková soustava a tvarová dutina formy, zanesený dezén, odvzdušnění a další

Vyčistit tvarovou dutinu a vtokovou soustavu

Zkontrolovat funkci horkých trysek a rozvodů

Tab. 3. Stopy po vlhkosti

Zdroj závady

Příčina

Odstranění

Materiál

Nedostatečně vysušený materiál (granulát, drť, aditiva)

Kontrola obalů materiálu, skladování, sušicích zařízení, parametrů sušení (teplota a čas) a dopravních cest

Technologie

Materiál příliš dlouho v násypce (PC, PBT, PET aj.)

Zkrátit čas prodlevy materiálu v násypce, nahradit navlhlý dobře vysušeným (kontrola Aquametrem)

Vysušený materiál nevhodně skladovaný (v chladu, vlhku aj.)

Provést kontrolu skladování a manipulace s materiálem

Forma

Vlhkost na povrchu tvarové dutiny

Přezkoušet těsnost chladicí soustavy

Zvýšit TF

Tab. 4. Stopy po uzavřeném vzduchu, plynných produktech (drobné bublinky)

Zdroj závady

Příčina

Odstranění

Materiál

Vysoká zbytková vlhkost v granulátu

Kontrola procesu sušení, kontrola vlhkosti v granulátu (v  násypce)

Vysoký obsah vlhkosti v tavenině

Malá tepelná stabilita polymeru nebo aditiv (maziva, barviva, plniva, retardéry hoření a další)

Reklamace u výrobce či dodavatele materiálu

Technologie

Příliš vysoká TT, vs (vzduch nestačí uniknout z tvarové dutiny)

Snížit TT, vs

Nevhodně zvolená plastikace (dávka přesahuje 4D)

Upravit pp, n, snížit dávku pod 4D nebo přejít na stroj s větším průměrem šneku

Nevhodně nastavená dekomprese

Zmenšit dekompresi po plastikaci

Vstřikovací

stroj

Mrtvé kouty a netěsnosti ve vstřikovací jednotce, netěsní tryska

Provést kontrolu vstřikovací jednotky, přezkoušet těsnost trysky, závadu odstranit

Použít uzavíratelnou trysku

Forma

Nevhodná volba a umístění vtoku

Posunout či změnit vtokové ústí

Malé rozměry odvzdušňovacích kanálků

Zvětšit (rozšířit) odvzdušňovací spáry

Zmenšit tloušťku gravur (popisů), zabránit ostrým přechodům ve tvaru

Tab. 5. Rozdíl v lesku u leštěných povrchů a nepravidelnosti na strukturovaném povrchu

Zdroj závady

Příčina

Odstranění

Materiál

Vlhký či znečištěný materiál

Kontrola sušení

Směs materiálů s velmi odlišnými ITT

Kontrola dopravy a manipulace s materiály

Technologie

Teplotní nehomogenita taveniny

Zlepšit tepelnou homogenitu taveniny: zmenšit lp, zvýšit pp a teplotu trysky, upravit n

Důsledek propadlin (nízká úroveň dotlaku a doby dotlaku)

Zvýšit pd a td

Nerovnoměrnost TF, nevhodná TT, vs

Leštěné povrchy: zvýšit TT, TF a vs

Strukturované povrchy: snížit TT, TF a vs

Kontrola temperačního systému formy

Vstřikovací stroj

Nepravidelné dávkování (kolísavý lp)

Změnit n, pp, TT, přidat vnitřní mazivo (stearát)

Netěsní zpětný uzávěr šneku

Provést kontrolu a opravit

Forma

Nedokonalý nebo znečištěný povrch tvarové dutiny (separátor, zbytky degradace, aditiva, voda, olej aj.), zanesený dezén

Odstranit nečistoty, leštěné povrchy přeleštit, strukturované povrchy oživit (např. ultrazvukem)

Malý průřez vtokové soustavy, nevhodné ústí vtoku

Upravit vtokovou soustavu

Nedokonalé odvzdušnění tvarové dutiny formy

Vyčistit, případně zvětšit odvzdušňovací kanálky

Výstřik

Velké či ostré změny profilu tvarové dutiny (tloušťka stěny) a ostré hrany ovlivňují negativně průtok taveniny tvarovou dutinou

Tvar výstřiku upravit (vyloučit ostré přechody, velké rozdíly v tloušťce, místa s velkým nahromaděním hmoty), provést profilaci vs tak, aby čelo taveniny postupovalo stejnou rychlostí

Tab. 6. Stříbření, opalescence, napěťové trhlinky

Zdroj závady

Příčina

Odstranění

Materiál

Polymer obsahuje málo vnitřního maziva

Dodatečně přidat mazivo (např. stearát Ca, Zn aj.), případně reklamovat

Vlhkost materiálu

Zvýšit teplotu a dobu sušení

Velký podíl regranulátu (drtě)

Snížit podíl druhotného materiálu

Technologie

Příliš vysoké tepelné zatížení polymeru: vysoká TT, n, pp, vs

Snížit n, pp, vs, upravit TT, TF

 

Zvýšit toch

Nerovnoměrný průběh plnicí fáze

Profilovat vs, rovnoměrný průběh plnění

Nesprávně zvolený BP a fáze dotlaku

Dříve přepnout na dotlak, snížit pd, td

Vstřikovací stroj

Dlouhá prodleva taveniny v plastikační jednotce

Použít stroj s menším průměrem šneku D (dávku taveniny l udržet nad 1D)

Příliš malý průměr trysky

Zvětšit průměr trysky

 

Poddimenzovaná vtoková soustava, zejména ústí vtoku

Zvětšit průřezy vtokové soustavy, zejména ústí vtoku

Špatná funkce horkých rozvodů a trysek (regulace teploty)

Provést kontrolu regulace teploty u horkých rozvodů a trysek

Nerovnoměrná temperace formy

Zkontrolovat, případně opravit temperační systém formy

Výstřik

Nevhodná konstrukce výstřiku (ostré hrany, rohy, skokové změny tloušťky)

Upravit tvar výstřiku (zaoblit hrany, rohy, omezit skokové změny tloušťky)

Tab. 7. Studené tokové linie (proudnice), tokové čáry

Zdroj závady

Příčina

Odstranění

Materiál

Příliš nízký ITT pro danou tloušťku a délku toku

Použít typy s vyšším ITT

Vlhkost, znečištění, špatná stabilita materiálu

Provést kontrolu vlhkosti a znečištění, materiál vyměnit za suchý a čistý

Technologie

Příliš pomalý objemový proud taveniny (nízká TT, TF, vs)

Zvýšit TT (zejména T na předním pásmu a  trysce), zvýšit TF a vs

Špatně nastavený BP a dotlak

Upravit BP a dotlakovou fázi

Nastavena vysoká dekomprese

Snížit dekompresi

Vstřikovací

stroj

Značné tepelné ztráty na trysce

Přezkoušet topení trysky, zvětšit její průřez, event. použít trysku uzavírací

Nastaven trvalý dosed trysky

Zrušit trvalý dosed trysky, odjet dříve s plastikační jednotkou

Forma

Značně nerovnoměrná TF v oblasti tvarové dutiny

Provést kontrolu a rekonstrukci temperačního systému formy

Nevhodná volba vtokového ústí (např. široká tenká štěrbina apod.)

Upravit či změnit vtokovou soustavu, prodloužit vtokovou vložku formy

Tab. 8. Vzhled gramofonové desky, pomerančové kůry, jemně rýhovaný povrch

Zdroj závady

Příčina

Odstranění

Technologie

Příliš vysoký odpor při plnění tvarové dutiny, vyvolaný nízkou TT, TF a VT, resp. vs

Zvýšit TT, TF, vs

Vstřikovací stroj

Malý mísicí (hnětací) účinek

Zvýšit pp, n

Nevhodná geometrie šneku

Zvolit šnek s větším poměrem délky k průměru a s větší kompresí

Forma

Poddimenzovaná vtoková soustava pro danou viskozitu taveniny

Zvětšit vtokové kanály a ústí vtoku

Zabránit malým průřezům toku

Nevhodný temperační systém

Provést úpravu temperačního systému, zvýšit průtokovou rychlost kapaliny

Reklama
Reklama
Reklama
Obr. 1. Šmouhy na výstřiku z PA 6,6 v okolí vtoku
Obr. 2. Nedokonalé probarvení (nízká teplotní stabilita barevného koncentrátu)
Obr. 3. Tmavé body (znečištěný materiál)
Obr. 4. Tmavé fleky od zdegradovaného materiálu
Obr. 5. Stopy po vlhkosti u výstřiku z PMMA
Obr. 6. Vlhký materiál (PP + minerální plnivo)
Obr. 7. Stopy po uzavřeném vzduchu
Obr. 8. Drobné bublinky u výstřiku z transparentního polymeru
Obr. 9. Rozdíl v lesku v důsledku nehomogenity v dávce
Obr. 10. Světlá místa na výstřiku s jemným dezénem
Obr. 11. Stříbření na boku výstřiku z PBT
Obr. 12. Napěťové trhlinky na výstřiku z PS (pnutí)
Obr. 13. Tokové čáry na výstřiku z ABS
Obr. 14. Kruhové tokové linie (nepravidelné plnění - pulzování)
Obr. 15. Jemně rýhovaný povrch výstřiku
Obr. 16. Vzhled gramofonové desky

Ing. Emil Neuhäusl

emil.neuhausl@pfservice.cz

Reklama
Vydání #5
Kód článku: 100514
Datum: 26. 04. 2010
Rubrika: Výroba / Plasty
Autor:
Firmy
Související články
Plasty pomáhají modernizovat strojírenství

S pokračujícím vývojem nových materiálů se mění i materiálová skladba strojírenských výrobků a zařízení. V současné době si již nelze rozvoj téměř všech strojírenských odvětví bez použití plastových materiálů představit. Vývoj pak ukazuje, že plasty budou hrát ve strojírenství stále významnější úlohu.

Jaká tajemství skrývá výroba razítek?

Představte si obyčejné moderní razítko. Připadá vám, že vyrobit je musí být velice jednoduché? Možná byste se divili. Složitá vulkanizace, vstřikolisovna s 21 vstřikolisy, obtížný proces barvení, to vše velmi náročné na stabilitu procesu. Tolik jen stručně o tom, s čím se během výroby razítek musíme u nás, v Colopu v Borovanech, denně potýkat. Chcete se dozvědět víc? Pak vás zvu ke čtení následujících řádků.

Laserové řešení pro plastikářský průmysl

Konvenční technologie opracování plastů již v mnoha případech nevyhovuje požadavkům koncových uživatelů. Moderní lasery posouvají kvalitu výroby plastů na zcela novou úroveň. Lastic představuje implementaci nejmodernějších laserových technologií a ergonomického ovládání do jediného produktu, jenž je navržen tak, aby jeho aplikace do stávajících výrobních linek byla zcela bezproblémová.

Související články
Absorbér energie, izolace nebo kreativní materiál?

Vypadá jako polystyren, ale není to polystyren. Rozdíl poznáte nejpozději ve chvíli, kdy jej vezmete do ruky. Řeč je o expandovaném polypropylenu, materiálu, který pod obchodním názvem Arpro vyrábí globálně působící japonská společnost JSP. Vnitřní struktura dílů z něj vyrobených na první pohled připomíná díly z pěnového polystyrenu, ale jejich vlastnosti jsou zcela rozdílné.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Nové vstřikovací jednotky pro vstřikovací stroje

Společnost Engel Austria od základu přepracovala své hydraulické vstřikovací jednotky a na veletrhu K 2016 od 19. do 26. října v Düsseldorfu představila novou generaci úspěšných řad vstřikovacích strojů Engel victory a Engel duo, které díky inovativním funkcím dosahují vyšší přesnosti, ergonomie a účinnosti.

Jak úspěšně zpracovávat pokrokové polymery

Průhledné součásti z plastů jsou zhotoveny většinou z PMMA. Existují však také speciální polyolefiny, které mají dobré optické vlastnosti, ale jejich bezproblémové zpracování je možné pouze za určitých předpokladů. Článek ukazuje, co je nutné brát v úvahu.

Žíhání termoplastů

Moderní nauka o plastech v mnoha směrech vychází z nauky o kovech. Příkladem je žíhání, jeden ze způsobů tepelného zpracování. Společným účelem žíhání kovů i plastů je pomocí řízených teplotních změn dosáhnout rovnovážných stavů struktury a tím i cíleně ovlivňovat vlastnosti.

Makroplasty versus mikroplasty

Plasty se staly nenahraditelným materiálem sloužícím téměř všem oblastem lidské činnosti. V poslední době se pozornost odborníků i veřejnosti soustřeďuje na zcela nový ekologický fenomén, zvaný mikroplasty. Ve smyslu ekologické terminologie je pak možné výrobky z plastů označovat jako makroplasty.

Plasty a kompozity v inovaci strojírenských výrobků

Plasty a kompozity s polymerní matricí přinesly revoluci v materiálových přístupech ke konstrukci strojírenských výrobků a zařízení. Nepřetržitě probíhající materiálové inovace v oblasti plastů a kompozitů spoluvytvářejí inovativní řešení ve strojírenství. Reagují na potřeby strojírenského průmyslu a stávají se kontinuálním procesem s jasnou perspektivou do budoucna.

Optimalizace plastových výlisků s obsahem přírodních vláken

V průmyslové výrobě, především v automobilovém průmyslu, se začíná prosazovat trend nasměrovaný k využívání obnovitelných materiálů, ke kterým mj. patří přírodní vlákna. Vývojáři nových výrobků se setkávají s požadavky na aplikační využití plastových materiálů vyztužených přírodními vlákny, jako jsou sisal, konopí, len atd.

Horké trysky jako nový standard

Studené plnicí kanály doprovázejí odvětví vstřikování plastů od prvopočátku. I dnes často vypadá tento způsob plnění dutiny jako ten nejjednodušší a nejelegantnější. Proč má tedy smysl zabývat se aplikací horkých trysek i do malých sérií a malých forem? Srovnejme oba způsoby plnění a porovnejme ekonomické přínosy.

Jedině CO2 laser pro opracování plastů? Dnes už ne

Implementace a nahrazování mechanických střihadel funkčními celky s CO2 lasery je již dlouhou dobu etablovaný proces pro odstraňování vtokových soustav. Ale co když chceme výrobek z plastu kompletně opracovat? Zjednodušit tvar formy a snížit tak náklady ve výrobě? Musíme kupovat drahé 3D CO2 laserové celky? Není možné laserovou technologii integrovat do technologie stávající?

Plasty a robot – jde to dohromady?

Žijeme v době, kdy nás plasty provázejí na každém kroku. Možná si ani neuvědomujeme, kde všude nám pomáhají, kde nás ovlivňují. Od tužky či propisky přes klávesnici, u které sedíme skoro každý den, po stravování a umělohmotné vařečky, které nahradily ty dřevěné, jež používaly naše babičky. Snažíme se usnadnit si život. Těžké díly ze železa vyměnit za lehčí, plastové. Stejně tak i tvůrci softwaru se snaží zjednodušit výrobu.

Zavedení nového softwaru zefektivnilo konstrukci forem

Společnost Dramco Tool & Die Co. z Grand Islandu se specializuje na výrobu komplexních vstřikovacích forem pro automobilový a spotřební průmysl. S ohledem na potřebu upgradovat a změnit systém konstrukce a výroby forem za účelem zvýšení efektivity začala hledat systém, který by umožňoval rychlou konstrukci forem, automatizaci některých procesů a umožňoval práci jak s objemovými tělesy, tak s volnými plochami.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit