Rola Ciśnienia Uplastyczniania w Procesie Wtryskiwania
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.