Budowa wtryskarki i zasada działania.

Wtryskarka to urządzenie przemysłowe wykorzystywane do formowania tworzyw sztucznych poprzez wtryskiwanie ich pod ciśnieniem do formy, w której materiał twardnieje, a następnie przyjmuje oczekiwany kształt. Maszyny te można znaleźć w różnego rodzaju fabrykach oczy zakładach przemysłowych.

Elementy wtryskarki

Poniżej opisano najważniejsze elementy wtryskarki:

Zbiornik na materiał

Wtryskarka posiada zbiornik na tworzywo. Znajduje się w nim materiał wykorzystywany do procesu. Tworzywo sztuczne występuje w postaci małych granulek, stąd jego branżowa nazwa to “granulat”. Ważnym aspektem przy użyciu większości materiałów jest odpowiednie wcześniejsze wysuszenie granulatu. Surowiec po wprowadzeniu do zbiornika zostaje przesuwany do części wtryskowej.

Ślimak

Wtryskarka musi mieć ślimak, który znajduje się w części wtryskowej. Jest to spirala, która obraca się i przesuwa tworzywo dalej. W miarę przesuwania się surowca, jest on mieszany i stopniowo topi się pod wpływem generowanego ciepła.

Cylinder

Ślimak porusza się w cylindrze, który jest podgrzewany, celem stopienia surowca. Jest to ważne, ponieważ gdy użyty materiał przekroczy odpowiednią temperaturę, staje się plastyczny i dopiero w takiej postaci możliwe jest jego formowanie. W cylindrze występują odpowiednie strefy różnych temperatur, które pomagają w stopieniu surowca i utrzymaniu odpowiedniej lepkości podczas wtryskiwania. Temperatura kontrolowana jest poprzez system grzałek.

Jednostka wtryskowa

Na końcu cylindra znajduje się jednostka wtryskowa, która jest regulowaną dyszą. Gdy tworzywo jest odpowiednio stopiony, zostaje następnie wtryśnięty pod bardzo wysokim ciśnieniem do formy.

Dysza

Znajduje się na końcu cylindra wtryskarki. Jej głównym zadaniem jest kontrolowanie przepływu stopionego surowca z cylindra do formy, zachowując przy tym odpowiednie parametry, takie jak ciśnienie i prędkość.

Forma

Jest to narzędzie, którego kształt wewnętrzny odpowiada kształtowi produktu, który chcemy wytworzyć. To właśnie w formie, po wtryśnięciu uplastycznionego materiału, następuje jego schłodzenie, a także zestalenie, dzięki czemu przyjmuje oczekiwany kształt. 

Układy wtryskarki

W budowie wtryskarki można wyróżnić także następujące układy:

Układ chłodzenia

Forma jest otoczona układem chłodzenia, który występuje w postaci rurek lub kanałów, przez które przepływa ciecz chłodząca (najczęściej woda). Wypraska (produkt procesu wtryskiwania) musi zostać schłodzona, ponieważ byłaby niemożliwa do wyciągnięcia. Po pierwsze, tworzywo musi się zestalić (doprowadzany jest w stanie plastycznym, łatwym do formowania). Drugorzędnym aspektem jest fakt, że wypraska jest po prostu bardzo gorąca (najczęściej jest to temperatura w okolicach 100͒C i więcej).

Układ otwierania i zamykania formy

Po schłodzeniu i utwardzeniu produktu, forma jest otwierana, a gotowy produkt jest usuwany. Gdy wypraska zostanie usunięta, forma jest zamykana, a cykl jest powtarzany. Siła zamykania dostosowywana jest indywidualnie w zależności od produktu oraz maszyny.

Układ sterowania

Wtryskarki wyposażone są w zaawansowane systemy sterowania, które umożliwiają precyzyjne kontrolowanie procesu wtryskiwania. Operator może regulować parametry takie jak temperatura, ciśnienie, czas wtrysku itp. Dzięki temu, proces ten może być w pełni zautomatyzowany.

Układ hydrauliczny

Wiele wtryskarek wykorzystuje układy hydrauliczne do generowania potrzebnego ciśnienia do napędu wkrętu i wtryskiwania surowca. Obecnie na rynku Jednak nowoczesne modele mogą korzystać z napędu elektrycznego.

Zasada działania wtryskarki

Technologia wtryskiwania tworzyw sztucznych ze względu na swoją uniwersalność oraz możliwości cieszy się coraz większą popularnością wśród klientów. Na czym dokładnie polega?

Opis procesu

Proces wtryskiwania rozpoczyna się od zasilania wtryskarki surowcem w postaci granulatu. Surowiec jest umieszczany w zbiorniku wtryskarki, a następnie ślimak zaczyna obracać się i przesuwać materiał do przodu w cylindrze. 

W miarę poruszania się, granulki surowca są stopniowo podgrzewane i topią się, tworząc jednolitą plastyczną masę. W cylindrze występują różne strefy temperatur, co pozwala na stopniowe stopienie i mieszanie surowca. Gdy surowiec będzie już odpowiednio stopiony, ślimak przesuwa się, generując duże ciśnienie. 

Jednostka wtryskująca, która znajduje się na końcu cylindra, wstrzykuje stopiony surowiec pod bardzo wysokim ciśnieniem do form. Forma ma wewnętrzny kształt odpowiadający oczekiwanemu produktowi. Po wstrzyknięciu surowca do formy, surowiec zaczyna schładzać się i utwardzać. 

W formie znajduje się układ chłodzenia, który umożliwia schłodzenie produktu. Czas trwania tego etapu zależy od rodzaju tworzywa, grubości produktu, a także jego geometrii. Po schłodzeniu produktu forma jest otwierana, a gotowy produkt jest usuwany z formy.

Proces wtryskiwania jest cykliczny, co oznacza, że po usunięciu gotowego produktu forma jest zamykana ponownie, a proces rozpoczyna się od nowa. Cały cykl jest automatycznie powtarzany, co pozwala na masową produkcję.

Na co powinno zwrócić się szczególną uwagę?

W procesie wtryskiwania istotne jest dokładne dostosowanie parametrów takich jak temperatura surowca, ciśnienie wtryskiwania, czas chłodzenia itp. do rodzaju surowca oraz wymaganego produktu. Zaawansowane systemy sterowania wtryskarki pozwalają na precyzyjne kontrolowanie tych parametrów, co ma istotny wpływ na jakość i właściwości końcowego wyrobu.

Jakie wyroby z tworzyw sztucznych można wytworzyć przy pomocy wtryskarki?

Wtryskarka umożliwiają produkcję szerokiej gamy elementów i wyrobów z tworzyw sztucznych, które znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach. W ofercie elementów tworzyw sztucznych wyróżnić można następujące branże:

• Przemysł elektrotechniczny/elektryczny → produkty te muszą wykazywać się precyzją. Są to m.in. obudowy, złącza czy osłony ochronne.
• Automotive → elementy te muszą być odpowiedniej jakości, a ich wykonanie estetyczne. Są to m.in. osłony silnika czy obudowy reflektorów.
• Artykuły gospodarstwa domowego → w tej grupie wyróżnić można wiele elementów z tworzyw sztucznych, m.in. uchwyty do drzwi czy grzebienie.
• Zabawki → od małych figurek po bardziej skomplikowane modele.
• Artykuły medyczne → wyróżnić można m.in. probówki, elementy pomiarowe czy specjalne pojemniki.
• Lotnictwo → w tej branży elementy muszą być lekkie, a zarazem wytrzymałe, dlatego elementy z tworzyw sztucznych będą idealnym wyborem. Są to m.in. oprawki do oświetlenia, komponenty silnika czy wyposażenia awioniki.

Podsumowanie

Wtryskarki to kluczowe narzędzia przemysłu, umożliwiające precyzyjną produkcję różnorodnych tworzyw sztucznych. Proces wtryskiwania obejmuje stopienie surowca, wstrzyknięcie go pod ciśnieniem do formy i uzyskanie produktów o pożądanej jakości. Wtryskiwane produkty z tworzyw sztucznych zapewniają lekkie i trwałe elementy spełniające rygorystyczne normy. W miarę postępu technologicznego, wtryskarki koncentrują się na innowacjach, takich jak materiały biodegradowalne i efektywniejsze procesy recyklingu. To narzędzia nadal kształtują przemysł, tworząc różnorodne produkty, od codziennych przedmiotów po zaawansowane komponenty.

Zastanawiasz się nad produkcją na wtryskarce? Skonsultuj projekt z nami, a nasi inżynierowie przeanalizują możliwości technologiczne.