Czym zatem jest ta poduszka?

To takie prowadzenie procesu uplastyczniania, fazy wtrysku i docisku w taki sposób, że po ich zakończeniu pozostaje pewna ilości tworzywa przed czołem ślimaka. Ta objętość tworzywa jest niczym poduszka powietrzna w samochodzie zabezpieczeniem przed uderzeniem ślimaka o stożkowe zakończenie cylindra. Jest to wielkość wskazywana najczęściej w milimetrach lub cm sześciennych i pomimo tego, że związana jest z pracą układu uplastyczniającego wiele mówi o procesie i jego stabilności. Jest określna albo jako współrzędna na której zatrzymał się ślimak po zakończeniu fazy docisku (zastygnięcia przewężki) lub zamknięcia iglic dysz systemu gorąco-kanałowego.

Oprócz pełnienia funkcji zabezpieczającej bardzo ważna jest jej funkcja kontroli stabilności procesu. Jeśli proces wtryskiwania (rozważny jako całość) jest stabilny to poduszka resztkowa też powinna mieć tą samą wartość z cyklu na cykl.

Skoro poduszka resztkowa jest dla nas zabezpieczeniem i buforem tworzywa to jaką jej wielkość należy dobierać. Jest to uzależnione od wielu czynników jak: średnica ślimaka, objętość wtrysku, poprawność doboru objętości wtrysku do wydatku układu uplastyczniającego oraz stanu technicznego maszyny (głównie chodzi o szczelność zaworu zwrotnego).

Zbyt mała poduszka – może powodować niebezpieczeństwo jej wyzerowania i braku kontroli nad przygotowaną porcją materiału. Oznaką wyzerowania poduszki resztkowej najczęściej są niedolewy lub zapadnięcia na powierzchni wyprasek, świadczące o niewysterczanej ilości tworzywa w fazie wtrysku i/lub docisku.  Tylko dla tworzyw o bardzo małej stabilności termicznej (np. PVC) stosuje się specjalne ślimaki o stożkowym zakończeniu, które pozwalają na ustawienie poduszki równej 0 mm.

Zbyt duża poduszka – za duża wartość poduszki powoduje występowanie dużej ilości tworzywa, które nie może zostać przepchnięte do formy wtryskowej, zatem musi poczekać na kolejny cykl przebywając w podwyższonej temperaturze. To z kolei może spowodować degradację tworzywa. Ponadto zbyt duża poduszka może spowodować nieprawidłowy proces uplastyczniania kolejnej porcji materiału ze względu na niekontrolowane odsunięcie się ślimaka po zakończeniu docisku spowodowane sprężoną przed ślimakiem zbyt dużą objętością tworzywa.

To jaka powinna być?

Jak wspomniano wcześniej jej wielkość uzależniona jest od wielu czynników. Zakładając, że wtryskarka jest serwisowana zgodnie z interwałami czasowymi i jest sprawna, przyjmuje się, że poduszka powinna być ustawiona w taki sposób, aby stanowiła możliwie najmniejszą wartość niezbędną do jej poprawnego utrzymania w zakresie 2-5%. Oznacza to, że najogólniej dla większości maszyn niezależnie od wielkości ślimaków powinno się ustawiać ja między 2 a 7 mm. Uzależniając wielkość poduszki od średnicy ślimaka spotkałem się z założeniem:

Poduszka resztkowa = 0,06-0,08 średnicy ślimaka

Oznacza to, że ślimak o d=60mm powinna być ustawiona w granicach 3,6-4,8 mm.

W codziennej praktyce najważniejsze jest obserwowanie wielkości poduszki i na tej podstawie decydowanie o jej wartości. Czasem dla jednej formy może pływać bardziej, chociażby z powodu nieprawidłowego procesu termostatowania formy i niepowtarzalnego „upakowania” tworzywa w gnieździe formy.

O czym świadczy pływająca poduszka powietrzna. Najogólniej o niestabilności procesu wtryskiwania jako całości, która może być spowodowana:

• zużyciem ślimaka lub cylindra
• zużyciem zaworu zwrotnego, który przepuszcza część tworzywa zwrotnie do zwojów ślimaka zamiast przetłaczać do formy,
• wahaniami spowodowanymi przetwórstwem słabej jakości regranulatów lub przemiałów, które często zawieszając się w leju zasypowym mogą powodować nierównomierne nabieranie,
• nieszczelność na połączeniu tuleja wtryskowa dysza, która powoduje wyciekanie tworzywa poza układ przepływowy (najczęściej następuje zalanie ostatnich stref grzewczych maszyny)
• wyłączenie termostatu (np. brak zasilania), który spowoduje wzrost temperatury formy co przyczyni się do lepszego upakowania tworzywa w formie.

W niektórych branżach np. automotive lub AGD czy medycznej poduszka resztkowa jest jednym z parametrów wynikowych (nie nastawnych), który jest rejestrowany i świadczy o stabilności procesu razem z masą wypraski.