Rola Ciśnienia Uplastyczniania w Procesie Wtryskiwania

03 listopada 2022
Przeciwciśnienie to kolejny z parametrów pozostawianych gdzieś na końcu podczas ustawiania procesu wtryskiwania, a pomimo tego, że jest związany tylko z przygotowaniem tworzywa w układzie uplastyczniającym to ma zasadniczy wpływ na masę wypraski i wartość skurczu, z którym z kolej związane są wymiary wypraski.

Aby zrozumieć czym jest przeciwciśnienie (zwane inaczej ciśnieniem spiętrzania lub uplastyczniania) trzeba poznać sam proces uplastyczniania tworzywa. Z leja zasypowego tworzywo przemieszcza się wzdłuż ślimaka na skutek ruchu obrotowego. Gdy ślimak jest pusty (tworzywo zostało z niego usunięte po skończonym procesie), ruch obrotowy powoduje transport, stopniowe uplastycznianie i przemieszczanie do ostatniej strefy, gdzie następuje ostateczna homogenizacja (mieszanie i ujednorodnianie) tworzywa ze składnikami zadozowanymi do układu. Po dojściu tworzywa do zaworu zwrotnego następuje przepływ tworzywa pod otwartą tuleją zaworu i przepływ na czoło ślimaka. Powoduje to wzrost ciśnienia na czole ślimaka, które wywiera nacisk i zaczyna odsuwać ślimak w kierunku leja zasypowego.

Aby poprawić homogenizację ruch ślimaka można wyhamować stosując dodatkowe ciśnienie wywierane przez układ hydrauliczny – stąd jego nazwa przeciwciśnienie. Jego wartość powinna być optymalnie dobrana do przetwarzanego tworzywa i zastosowanych dodatków. Zwykle ustawia się je między 5-10 bar, choć może być większe, gdy występują widoczne problemy z e słabą homogenizacją.

Jednak należy pamiętać, że zbyt duża jego wartość może przynieść więcej złego niż dobrego i znacząco wpłynie na następujące wielkości:

  • Nadmierny wzrost temperatury wskutek większego tarcia (ścinania)
  • Wahania temperatury masy
  • Większa masa wypraski
  • Wahania czasu uplastyczniania
  • Możliwość uszkodzenia cząsteczek tworzywa, rozkład termiczny, przypalenia i wydzielanie gazów
  • Rozkład barwników
  • Wydłużenie czasu dozowania
  • A nawet brak podawania tworzywa i zatrzymanie ruchu wstecznego ślimaka
  • Destrukcja włókna szklanego - duża wartość przeciwciśnienia połączona z dużą prędkością obrotową ślimaka może doprowadzić do połamania napełniacza w postaci włókna szklanego co spowoduje zmniejszenie właściwości mechanicznych formowanych wyprasek.

Za niskie przeciwciśnienie jest przyczyną:

  • Zbyt niskiego tarcia tworzywa i obniżenia temperatury
  • Złego wymieszania (homogenizacji) termicznego i mechanicznego
  • Niecałkowitego stopienia granulek (niebezpieczeństwo zatkania przepływu w systemach GK)
  • Swobodnego transportu pęcherzy powietrza z układu do wypraski (słabe odgazowanie wsteczne układu uplastyczniającego)

Podsumowując jak z każdym z parametrów procesu wtryskiwania trzeba postępować bardzo ostrożnie i ustawiać go w oparciu o obserwację zachowań wypraski i maszyny. Jednak, aby to zrobić trzeba wiedzieć czemu służy dany parametr i jaki ma wpływ na proces oraz z jakimi innymi wielkościami jest skorelowany. Odpowiednia wartość przeciwciśnienia sprzyja dobremu procesowi homogenizacji jednak łatwo przedobrzyć i spowodować degradację, przypalenia, przeładowanie gniazda przy jednoczesnym wydłużeniu czasu dozowania a zatem i cyklu.

 

Autor: Eksperci GA
Źródło: Eksperci GA