background image

 

 

Zbigniew Szymaniak

WTRYSKARKA – maszyna 

technologiczna

background image

 

 

WTRYSKARKA to:

Definicja wtryskarki – norma DIN 24450:

► 

maszyna umożliwiająca wytwarzanie w sposób 

cykliczny wyrobów kształtowych z tworzyw 

wielkocząsteczkowych            

           gdzie                                                                         

                  

► kształtowanie zachodzi pod wysokim ciśnieniem            

 

 

► dawka uplastycznionego tworzywa wtryskiwana jest     

przez układ wlewowy do gniazda formy 

a                                                                                     

► podstawowymi zespołami wtryskarki są: zespół 

wtryskiwania (agregat wtryskowy) i zespół zamykania 

(układ narzędzia).

                                                 

background image

 

 

 

HISTORIA WTRYSKAREK

1872 –

 

powstaje pierwowzór wtryskarki J.W.Hyatt 

(USA)

nazwana „pakowarką” (

rozwiązanie problemu uplastyczniania 

nitrocelulozy i kamfory – Celliloid i uformowanie z niej wyrobu), 

1905 – 

opatentowanie ślimaka (Vorraber - 

bez 

praktycznego

zastosowania

),

             

1921

 – powstanie maszyny oficjalnie nazwanej 

wtryskarką

H. Bucholz (

wtryskarka tłokowa o działaniu podobnym do znanej 

wówczas 

prasy śrubowej, napędzana ręcznie

),

     

   

1926 –

 

wtryskarki (liniowe poziome, tłokowe) 

produkowane seryjnie Eckert&Ziegler (

formy zamykane 

ręcznie za pomocą dźwigni 

kolanowej, agregat wtryskowy napędzany pneumatycznie

),

          1956 – 

powstanie wtryskarki ślimakowej H. 

Beck (Ankerwerk).

                        

background image

 

 

 

HISTORIA WTRYSKAREK

Wtryskarka pionowa

z 1921r.

Pierwsza wtryskarka produkowana seryjnie

(ECKERT & ZIEGLER)

 z 1926r.

background image

 

 

Wtryskiwanie.

Wtryskiwanie jest podstawowym procesem wytwarzania z 

tworzyw sztucznych gotowych wyrobów o masie od 0,01 g do 
70 kg; od części dla mikroniki do pojemników transportowych i 
kabin telefonicznych. 

Został zastosowany po raz pierwszy na początku XX wieku, lecz 

rzeczywisty rozwój tej technologii rozpoczął się z chwilą 
wprowadzenia do produkcji przemysłowej wtryskarek 
ślimakowych (ok. 1960 r.)

Wtryskiwanie jest procesem cyklicznym przeznaczonym głównie 

do przetwórstwa tworzyw termoplastycznych, lecz stosowanym 
również do przetwarzania tworzyw termo- i 
chemoutwardzalnych.

Jest to złożony proces technologiczny, ze względu na specyficzne 

właściwości tworzyw sztucznych, w odróżnieniu od pozornie 
pokrewnego procesu odlewania ciśnieniowego metali nie jest 
procesem mechanicznym, lecz mechaniczno-fizycznym.

W procesie wtryskiwania uzyskuje się wypraskę charakteryzującą 

się nie tylko określonym kształtem, lecz także specyficzną 
strukturą, wynikającą ze sposobu płynięcia w formie oraz 
przebiegu jego krzepnięcia. 

Rys. Zespoły funkcjonalne wtryskarki

background image

 

 

WTRYSKARKA DO MIKROWYPRASEK

WTRYSKARKA DO MIKROWYPRASEK

Mikrokółko zębate:  ciężar 

detalu 0,0008 g,   materiał 

POM.

background image

 

 

Wtryskiwanie 

elementów 

karoserii 

samochodowych

siła zwarcia: 8800ton
max. masa wtryskiwania: 
50kg

background image

 

 

WTRYSKARKA

Pojemnik na odpady

Pojemnik na owoce
(ładowność do 500kg)

background image

 

 

FORMA WTRYSKOWA - produkcja

background image

 

 

Wtryskiwanie – cykl wtryskiwania.

Cykl pracy składa się z czynności (operacji), których kolejność 

jest określana przez system sterowania wtryskarki i 
realizowana przez zespół napędu. Kolejność czynności 
poszczególnych elementów zespołu uplastyczniania i 
wtryskiwania oraz ruch formy wyjaśnia poniższy cyklogram.

background image

 

 

Do podstawowych zalet procesu wtryskiwania należą:

• Wytwarzanie nawet najbardziej skomplikowanych wyrobów w jednym 

procesie technologicznym,

• Mały bądź żadem udział obróbek wykańczających,
•  Wysoka jakość i powtarzalność własności,
• Możliwość pełnego zautomatyzowania, komputerowego sterowania i 

kontroli procesu,

• W porównaniu z obróbką metali, znaczne zmniejszenie liczby operacji 

technologicznych, mniejsze zużycie energii bezpośredniej i wody, 
niewielka pracochłonność, niska emisja związków szkodliwych do 
otoczenia.

Wadami tej technologii są:

• Wysoki koszt maszyn i niejednokrotnie dorównujący mu koszt 

oprzyrządowania (form), powodujący wydłużenie czasu amortyzacji i 
wysokie koszty uruchomienia,

• Konieczność wysokich kwalifikacji pracowników nadzoru technicznego,
• Konieczność zachowania wąskich tolerancji parametrów przetwórstwa,
• Długi czas przygotowania produkcji ze względu na pracochłonność 

wykonawstwa form wtryskowych.

background image

 

 

Wtryskiwanie – specjalne typy wtryskarek.

Wtryskiwanie wspomagane gazem obojętnym: do porcji tworzywa 
doprowadzonego do formy zostaje wprowadzony sprężony azot (ok. 30 
MPa), który ją rozdmuchuje. Produkcja wyrobów grubościennych lub o 
zróżnicowanej grubości ścianek: wieszaków, armatury łazienkowej, 
pojemników transportowych, i wyrobów technicznych: uchwytów, pedału 
gazu samochodu, elementów armatury, obudów telewizorów z 
pogrubionym obrzeżem. 

Wtryskiwanie z doprasowaniem: gniazda formy zamykają się teleskopowo; 
tworzywo jest ściskane przez cały czas ochładzania (produkcja soczewek 
optycznych z PMMA, bardzo cienkich membran o grubym obrzeżu, ciśnienie 
docisku do 3000 bar).

Wtryskiwanie tworzyw termoutwardzalnych i gumy: tworzywo jest 
transportowane i dozowane przez ślimak. Usieciowanie tworzywa lub gumy 
następuje dopiero w gorącej formie wtryskowej o temp. ok. 180°C. Przednia 
część cylindra, w której może nastąpić niepożądane utwardzenie tworzywa, 
musi być szybko odłączana. Stopień sprężania ślimaka wynosi od 1,3:1 do 
1:1. Stosowane tylko dysze otwarte.

Wtryskiwanie żywic i kauczuków utwardzalnych: dwa komponenty żywicy 
lub np. kauczuku silikonowego doprowadzane są przez małe pompy i 
urządzenie mieszające do cylindra wtryskowego. Przyspieszone sieciowanie 
zachodzi w formie wtryskowej. Produkcja: tłoczków strzykawek, uszczelek 
specjalnych, smoczków.

background image

 

 

Wtryskiwanie – specjalne typy wtryskarek.

Wtryskiwanie z rozdmuchiwaniem: zaraz po wtryśnięciu część stemplowa 
formy z nie zastygniętym tworzywem zostaje przesunięta do innej formy o 
kształcie np. butelki, fiolki lub słoika. W wyniku rozdmuchu i ochłodzenia 
kształt zostaje utrwalony. Butelki z PET produkuję się metodą wtryskiwania, 
rozciągania nie zastygniętej jeszcze wypraski wstępnej tzw. preformy i 
następnie rozdmuchu.

Układ trzpienia rozdmuchowego z rdzeniami zostaje umieszczony na 
wtryskarce między dwoma stołami nieruchomymi. Do stołu położonego 
od strony układu uplastyczniającego jest zamocowana forma 
.wtryskowa, a do stołu przeciwległego forma rozdmuchowa. Oba stoły 
są połączone prowadnicami, po których układ trzpienia obrotowego 
wykonuje ruch postępowo-zwrotny. Liczba gniazd wtryskowych i 
rozdmuchowych wynosi 6÷12, całkowity czas procesu 14÷17 s, a 
wydajność 1500 ÷2800 butelek (z PET o pojemności ½ litra) na 
godzinę.

background image

 

 

Wtryskiwanie z wytłaczaniem.

Proces technologiczny wtryskiwania z wytłaczaniem stosuje się do 
otrzymywania wyrobów składających się z części wtryskiwanych i 
wytłaczanych, integralnie ze sobą związanych. Zostanie przedstawiony na 
przykładzie otrzymywania tub z PE jako opakowań.

Wtryskiwanie główki tuby, zgrzewanie bądź klejenie główki z 
korpusem tuby.

background image

 

 

Wtryskiwanie – cykl wtryskiwania.

0-1 Początek cyklu wtrysku. Szybkie zamknięcie połówek formy 

przymocowanych        do stołów wtryskarki, przy czym ruchomy stół 
jest przesuwany po kolumnach prowadzących, przez mechanizm 
zamykający.  Siłownik hydrauliczny dociska części formy siła 
zamykającą 

P

z

 

.Cylinder wtryskowy z dyszą jest odsunięty. Ślimak 

znajduje się w tylnim położeniu wyjściowym. Przed ślimakiem znajduje 
się ściśle określona ilość uplastycznionego tworzywa.

1-2 Połówki formy są ściśnięte siłą zamykającą 

P

z

. Zespół wtryskowy 

zostaje dosunięty tak, że dysza wtryskarki naciska na tuleję 
wtryskową formy.

2-3 Suw roboczy ślimaka 

s

w

 powodujący wtryśnięcie uplastycznionego 

tworzywa do gniazda formy w czasie 

t

w

 pod ciśnieniem wtrysku 

p

w

 na 

czole ślimaka. 

3-4 W punkcie 

A

p

 

przełączenie ciśnienia wtrysku  

p

w

 na ciśnienie docisku 

p

d

 i dalej niewielkie przesunięcie ślimaka 

s

d

. Tworzywo znajduje się 

dalej pod ciśnieniem 

p

d

. W czasie trwania docisku zostaje uzupełniony 

skurczowy ubytek tworzywa. Docisk trwa przez czas 

t

d

, aż do 

momentu zastygnięcia przewężek w formie. Jednocześnie rozpoczyna 
się chłodzenie wypraski – czas 

t

ch

. Po zakończeniu wtrysku przed 

ślimakiem znajduje się jeszcze niewielka ilość tworzywa zwana często 
poduszką resztkową.

background image

 

 

Wtryskiwanie – cykl wtryskiwania.

4-5 Ślimak zostaje wprawiony w ruch obrotowy, dzięki czemu następuje 

ciągłe pobieranie tworzywa i przetłaczanie go do przedniej części 
cylindra. Ciśnienie przetłoczonego i uplastycznionego tworzywa 
powoduje przesunięcie ślimaka w tylne położenie o skok  

s

pl

. Od 

nastawienia wartości drogi 

s

pl

 zależy objętość dozowania tworzywa.

5-6 Odsunięcie cylindra wtryskowego (dyszy od formy).

6-7 Zakończenie czasu chłodzenia

 t

ch

 wypraski trwającego od   punktu 3.

7-8 Forma zostaje otwarta. W trakcie otwierania wyrzutnik wtryskarki 

uruchamia wypychacze formy i wypraska zostaje usunięta z gniazda 
formy. 

8-9 Do czasu rozpoczęcia nowego cyklu upływa czas przerwy 

t

p

.

Rys. Składowe drogi dozowania.

background image

 

 

Wtryskiwanie – inne cykle technologiczne wtryskiwania.

• Z odsuwaniem cylindra po uplastycznieniu tworzywa, w celu 

uniknięcia przechłodzenia dyszy i przenikania ciepła do formy,

• Bez odsuwania cylindra, dla form z gorącym układem wlewowym; z 

opóźnionym uplastycznieniem, dla tworzyw o niskiej odporn. 
termiczn.,

• Z obracającymi się ślimakami w czasie wtryskiwania lub docisku, w 

celu zmniejszenia przepływu wstecznego tworzywa, jeśli nie jest 
stosowana końcówka ślimaka z zaworem zwrotnym,     

• Z dekompresją dozowania, w celu zapobieżenia wyciekom tworzywa 

z dyszy otwartej,

• Z przerwą w ruchu otwierania i zamykania formy, w celu 

wyciągnięcia lub wykręcenia niezależnie napędzanych elementów 
formy, np.: rdzeni bocznych,

• Wielokrotnego ruchu wypychania, w przypadku trudności usuwania 

wypraski,

• Z doprasowaniem, w przypadku produkcji np.: soczewek,
• Intruzji, tj. powolnego napełniania formy uplastycznionym w sposób 

ciągły tworzywem, w przypadku bardzo grubych ścianek wypraski.

background image

 

 

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Na ogólną  budowę  wtryskarki pod względem funkcjonalności 

składają się następujące zespoły:

• zespół uplastyczniania i wtryskiwania (agregat wtryskowy),
• zespół zamykania i otwierania formy,
• zespół napędu wtryskarki,
• zespół regulacji i sterowania,
• korpus.

W zależności od rodzaju przetwarzanego tworzywa, sposobu pracy, 

rodzaju formy wtryskarki są dostosowywane do wymogów 
poszczególnych wariantów technologii w sposób konstrukcyjny 
bądź przez zastosowanie specjalnego wyposażenia 
technologicznego.

Rys. Zespoły funkcjonalne 
wtryskarki

background image

 

 

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Zespół uplastyczniania i wtryskiwania – agregat wtryskowy.

W zespole uplastycznienia i wtryskiwania wykonywane są następujące 

operacje technologiczne: pobranie granulatu z leja zasypowego, 
podgrzanie i uplastycznienie surowca, wtryśnięcie stopu do gniazda 
formy, utrzymanie wtryśniętego stopu pod ciśnieniem docisku.

Zespoły wtryskowe dzielimy na:

1. Jednostopniowe zespoły tłokowe,
2. Dwustopniowe zespoły ślimakowo-tłokowe z wstępnym 

uplastycznieniem ślimakowym i wtryskiwaniem za pomocą tłoka,

3. Liniowo-zwrotne zespoły ślimakowe ze ślimakiem spełniającym 

równocześnie rolę tłoka wtryskowego. 

Rys. Klasyfikacja agregatów (zespołów) 
wtryskowych.

background image

 

 

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Zespół uplastycznienia i wtryskiwania - agregat wtryskowy.

Do podstawowych funkcji zespołu wtryskiwania (agregatu wtryskowego) należą:
1. Przesuwanie się po łożu maszyny w celu dosunięcia dyszy do tulei 

wtryskowej w formie  oraz jej ponownego odsunięcia,

2. Wywieranie ciśnienia dociskającego dyszę do tulei wtryskowej w formie,
3. Obrót ślimaka podczas fazy dozowania (zasilania),
4. Ruch liniowy (osiowy) ślimaka podczas fazy wtryskiwania,
5. Wytworzenie ciśnienia docisku. 

W nowoczesnych wtryskarkach oprócz w/w niezbędnych funkcji wprowadzono:

6. Cofanie nie obracającego się ślimaka za pomocą urządzenia 

hydraulicznego,

7. Jednoczesny osiowy i obrotowy ruch  ślimaka dla umożliwienia wtryskiwania 

z obracającym się ślimakiem,

8. Nastawę różnych dróg, skoków, prędkości, liczby obrotów i wartości ciśnień,

9. Automatyczną wymianą całego zespołu uplastyczniania przy zmianie 

rodzaju tworzywa (na ogół wykonania specjalne),

10. Koaksjalne przesunięcie agregatu, umożliwiające wtryskiwanie nie w osi 

maszyny,

11. Ułatwienie montażu lub demontażu ślimaka przez wychylne zamocowanie 

agregatu, co pozwala na oszczędność czasu przy wymianie ślimaka. 

background image

 

 

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Zespół uplastycznienia i wtryskiwania.

Od rodzaju budowy tego zespołu pochodzą nazwy wtryskarek:
Wtryskarki tłokowe. 
Są to wtryskarki starego typu, stosuje się je w małych wtryskarkach 

laboratoryjnych. Składają się z ogrzewanego grubościennego cylindra, 
w którym tworzywo jest dozowane i przemieszczane przez prosty tłok 
napędzany za pomocą siłownika hydraulicznego. Tworzywo przeciskane 
między grubym cylindrem, a wewnętrznym rozdzielaczem, zwanym 
torpedą, było ogrzewane i uplastyczniane. 

Wadą tego typu wtryskarek były duże straty ciśnienia, brak wymieszania i 

homogenizacji tworzywa, bardzo niedokładne dozowanie, brak 
możliwości przetwarzania tworzyw czułych termicznie, trudności z 
ogrzaniem masy tworzywa większej niż 500 g/cykl – wycofanie maszyn 
z produkcji przemysłowej.

Wtryskarki ze wstępnym uplastycznianiem. 
Podstawowe wady wtryskarek tłokowych zostały usunięte przez 

zastosowanie - 

Wstępne uplastycznianie następuje poprzez ślimak umieszczony w 

dodatkowym cylindrze połączonym z cylindrem wtryskowym. 
Wtryskarki tego typu stosuje się, gdy wymagane są bardzo wysokie 
ciśnienia oraz szybkość wtryskiwania. Wadą tych wtryskarek jest 
znacznie wyższa cena niż standardowych.  

background image

 

 

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Zespół uplastycznienia i wtryskiwania.

Wtryskarki ślimakowe. 

• We współczesnym przemyśle dominują układy z przesuwanym 

ślimakiem. 

• W czasie obracania się ślimaka odbywa się uplastycznienie tworzywa. 

• Ślimak obracając się gromadzi tworzywo przed swoim czołem, a 

równocześnie pod wpływem ciśnienia tego tworzywa przesuwa się do 
tyłu. 

• Osiągniecie określonego miejsca drogi wycofania oznacza, że została 

uplastyczniona odpowiednia porcja tworzywa (4D, D – średnica 
ślimaka). 

• Następuje wyłączenie obrotów ślimaka. 

• W czasie wtrysku przesuwający się ślimak pełni rolę tłoka. 

• Dla tw. termoplastycznych: ślimaki trójstrefowe o długości L = 20-25D 

i stopniu sprężania H = 2:1 do 3:1 – dla cz. krystalicznych – krótka 
strefa sprężania i dolny zakres wartości H.

• PVC i PA z włóknem szklanym – pokrycia za specjalnych stopów ( w 

normalnym wykonaniu są utwardzone powierzchniowo przez 
azotowanie plazmowe.

background image

 

 

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

• Lej zasypowy ze stali nierdzewnej z zamknięciem wejścia do cylindra, 

wziernikiem, pokrywą, odpowietrzaniem, urządzeniem opróżniającym,

• Napęd ruchu obrotowego ślimaka,
• Tłok wtryskowy uruchamiany hydraulicznie (pneumatycznie mniejsze 

maszyny),

• Sterowane urządzenie przesuwu zespołu wtryskiwania,
• Kompletny zespół uplastyczniania (cylinder, głowica, grzejniki, dysza 

otwarta, ślimak, zawór zwrotny),

• Instalacja chłodnicza ślimaka, z umieszczonym z boku lub na końcu 

wlotem i wylotem chłodziwa,

• Zabezpieczenie ślimaka przed pęknięciem (ukręceniem),
• Blokada obrotów ślimaka w przeciwnym kierunku,
• Urządzenie cofające ślimak przed dozowaniem i/lub po dozowaniu,
• Urządzenie do regulacji temp. cylindra w strefie zasilania z miernikiem 

kontroli przepływu,

• Wskaźnik położenia ślimaka umożliwiający kontrolę optyczną,
• Możliwość pracy w systemie intruzji.
• Osłony zabezpieczające zgodne z przepisami bezpieczeństwa pracy.

Wyposażenie zespołu uplastyczniania i wtryskiwania:

background image

 

 

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Zależnie od lepkości i odporności tworzyw na ścieranie stosowane są 

różnego typu dysze wkręcane w końcówkę cylindra:

• Dysze otwarte zapewniające najlepszy przepływ, lecz równocześnie 

nie zabezpieczające przed niekontrolowanym wyciekiem tworzywa,

• Dysze zamykane tłoczkowe zabezpieczające przed wyciekami 

tworzywa z cylindra, lecz powodujące zaleganie tworzywa i duże 
straty ciśnienia,

• Dysze zamykane igłą działającą na zasadzie zaworu bezpieczeństwa; 

szczególnie zalecane do wtryskiwania tworzyw, takich jak PA, POM, 
w przypadku których gazy powstające przy rozkładzie źle 
przetwarzanego tworzywa mogą spowodować wypadek,

• Dysze zamykane igłą sterowaną siłownikiem hydraulicznym, 

niezbędne przy wtryskiwaniu np.: tworzyw spienianych.

Wyposażenie zespołu uplastyczniania i wtryskiwania:

background image

 

 

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Rys. Przykłady rozwiązań 

konstrukcyjnych mechanizmu 
przesuwu dużych agregatów 
wtryskowych:

a) Prowadnice sprzężone z siłownikami 

dwustronnego działania,

b) Prowadnice z oddzielnymi 

siłownikami dwustronnego działania,

c) Prowadnice na korpusie wtryskarki z 

oddzielnymi siłownikami 
dwustronnego działania.

background image

 

 

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Zespół zamykania i otwierania formy.

Formę mocuje się w zespole zamykania. 

Działanie tego zespołu polega na zamykaniu, zwieraniu (utrzymywaniu w 

stanie zamkniętym) i otwieraniu formy oraz wytwarzaniu siły 
niezbędnej do zwierania i otwierania. Jego głównymi elementami są 
kolumny prowadzące, stała i ruchoma płyta mocująca oraz 
mechanizmy zamykania, otwierania i zwierania formy. 

Rozróżnia się trzy typy konstrukcji zespołu zamykania zależne od 

sposobu utrzymywania formy w stanie zamkniętym (zwierania):

1. Zwieranie mechaniczne (blokada kształtowa za pomocą mechanizmu 

kolanowo-dźwigniowego napędzanego przez przekładnie śrubową lub 
siłownik hydrauliczny),

2. Zwieranie hydrauliczne (blokada siłowa wytwarzana przez siłownik 

hydrauliczny),

3. Zwieranie mechaniczno-hydrauliczne (blokada siłowa wytwarzana przez 

siłownik hydrauliczny, ruchy napędzane mechanicznie).

Tabela. Najczęściej stosowane układy zamykania wtryskarek.

background image

 

 

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Zespół zamykania i otwierania formy.

Rozróżnia się trzy typy konstrukcji zespołu zamykania zależne od niżej 

podanych systemów napędowych:

1. Napęd kolanowo-dźwigniowy

   - 

stół ruchomy jest przesuwany przez 

układ, zwykle 5-punktowy (przegubowy), uruchamiany pojedynczym 
siłownikiem hydraulicznym. 

System ten charakteryzuje się dużą szybkością ruchu oraz niewielkim 
wydatkiem oleju (energii).

Do wywarcia pełnej siły  zamykania konieczne jest pełne rozprostowanie 
dźwigni z jednoczesnym pełnym zamknięciem formy - suma wymiarów  
długości dźwigni  i wysokości formy musi być wielkością stałą.

Konieczna jest zawsze regulacja położenia punktu podparcia systemu 
dźwigniowego przez odpowiednie przesunięcie nakrętek kolumn prowadzących 
– różne wysokości form.

background image

 

 

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Rys. Jednodźwigniowy mechanizm zamykania 

napędzany siłownikiem hydraulicznym 

dwustronnego działania: A. forma otwarta, B. 

forma zamknięta.  

Rys. Zespół zamykania z mechanizmem 
dwudźwigniowym napędzanym przez siłownik 
usytuowany poprzecznie do osi wtryskarki.

background image

 

 

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Rys. Zespoły zamykania: 

porównanie konstrukcji 

czteroprzegubowej i 

pięcioprzegubowej o identycznej 

drodze otwierania.  

Rys. Zespół zamykania z mechanizmem 
dwudźwigniowym napędzanym przez siłownik 
usytuowany w osi wtryskarki.

background image

 

 

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Zespół zamykania i otwierania formy:

2. Napęd bezpośrednio hydrauliczny – płyta ruchoma jest przesuwana 

przez wielostopniowy zespół siłowników hydraulicznych. Do realizacji 
szybkiego przesuwu służą:

  

siłowniki o małej średnicy tłoczyska i długim skoku

 duże siły zamykania uzyskuje się za pomocą siłowników o dużej średnicy.

   

   Zmiana wysokości formy odbija się tylko na skróceniu lub 
wydłużeniu ruchu tłoka siłownika – nie występuje – niebezpieczeństwo 
przeciążenia i zniszczenia kolumn, ponieważ wzrost siły zamykania 
spowoduje zadziałanie zaworu bezp.

Nie występuje niebezpieczeństwo przeciążenia i zniszczenia kolumn.

Niezbędny wydatek oleju jest zawsze większy, co rzutuje na szybkość 
ruchów.

3. Napęd hybrydowy wykorzystuje elementy obu systemów:

• do realizacji szybkiego przesuwu płyty ruchomej stosuje się zespół 

kolanowo-dźwigniowy lub śrubę napędową.

• bezpieczną siłę zamykania uzyskuje się przez zastosowanie 

jednego centralnego lub czterech – po jednym na każdą kolumnę - 
siłowników o krótkim skoku, zwanych poduszkami hydraulicznymi.

background image

 

 

Zespół zamykania i otwierania formy.

dźwignia pomocnicza do odblokowania mechanizmu 
dźwigniowego

Rys. Hydrauliczno-mechaniczny zespół zamykania 
(system Triulzi).

background image

 

 

Zespół zamykania i otwierania formy.

Do głównych funkcji układu zamykania zalicza się:
• Mocowanie formy,
• Otwieranie i zamykanie formy,
• Dosuwanie do siebie części (połówek) formy,
• Przejmowanie siły zamykania,
• Wywieranie siły zwierania.
Ponadto ważne są następujące uwarunkowania dodatkowe:
• Łatwość dostępu do obszaru formy,
• Zużycie energii,
• Zapotrzebowanie miejsca,
• Elastyczność użytkowania.

background image

 

 

Zespół zamykania i otwierania formy.

Wyposażenie standardowe zapewnia:
• Ustawianie z powolnym przebiegiem ruchów,
• Zmienną prędkość niezależnych od siebie procesów zamykania i 

otwierania,

• Nastawianie prędkości (sterowanie prędkością) z uwzgl. zabezp. formy,
• Możliwość oddzielnego ustalania położenia ruchomej płyty mocującej 

na całej długości drogi przy sile zamykania od 5000 kN (nastawianie 

wysokości formy)

• Nastawianie siły zamykania od wartości zerowej do maksymalnej, z 

odczytem wartości w rzeczywistych jednostkach fizycznych,

• Zabezpieczenie formy przez niskie ciśnienie,
• Impulsowy ruch wypychacza (wielokrotny),
• Zabezpieczenie za pomocą zamkniętej z trzech stron osłony ochronnej, 

zgodnie z przepisami bezpieczeństwa pracy,

• Zabezpieczenie elektryczne i hydrauliczne przy osłonie,
• Odciążenie ruchu obsługiwanych przez personel drzwi ochronnych w 

maszynach o sile zamykania od 5000 kN,

• Łatwość demontowania co najmniej jednej kolumny w 4-kolumnowych 

zespołach zamykania w celu umożliwienia montażu formy o wymiarach 

większych niż prześwit między kolumnami.

Ponadto zawiera:

•Urządzenie zabezpieczające (hydrauliczne i elektryczne) 
przed niekontrolowanym zamknięciem,

•Wypychacz centralny, mechaniczny lub hydrauliczny,
•Smarowanie centralne z możliwością konrtoli,
•Osłonę ochronną (drzwi ochronne również po stronie tylnej) 
z szybą.

background image

 

 

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Zespół napędu wtryskarki:
1.

Napęd hydrauliczny – stosowany niemal wyłącznie. 

Konwencjonalny zespół napędu składa się z tylu podzespołów, ile 

jest siłowników i silników hydraulicznych. Każdy podzespół 

składa się z 

rozdzielacza

rozdzielacza

regulatora ciśnienia

regulatora 

przepływu

zaworów zwrotnych

 i 

zaworów 

bezpieczeństwa

. Podzespoły zasilane są przez układ dwóch 

pomp: jednej o dużym wydatku i niskim ciśnieniu oraz drugiej o 

małym wydatku i wysokim ciśnieniu oleju (ok. 160 bar). Znaczne 

zmniejszenie ilości oleju w obiegu oraz skrócenie drogi 

przepływu.

2.

Napęd pneumatyczny – sprężonym powietrzem (0,6-1,2MPa) jest 

stosowany tylko w bardzo małych wtryskarkach.

3.

Napęd bezpośrednio elektryczny – oszczędności energii (do 25%) 

z powodu wyeliminowania pośredniego nośnika energii – oleju. 

Zaletą

 jest wykluczenie mgły olejowej w tzw. „czystych 

pomieszczeniach” przy produkcji specjalnej, np. soczewek, 

wyprasek wysoce precyzyjnych, medycznych. 

Wada

 – cena 

silników serwo podwyższa cenę wtryskarki o ok. 35%.

background image

 

 

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Zespół napędu wtryskarki:

1. Napęd elektrohydrauliczny (hydrauliczny): do przetwarzania 

energii elektrycznej w mechaniczną stosuje się pompy hydrauliczne:

• Łopatkowe, tłokowe (promieniowe i osiowe), różne wyporowe i z 

uzębieniem wewnętrznym.

• Silniki hydrauliczne przetwarzają energię ciśnienia na ruch 

obrotowy.

• Silniki hydrauliczne liniowe – zwane siłownikami hydraulicznymi – 

przetwarzają energię ciśnienia w pracę na drodze liniowej (suwy) 
lub np. za pośrednictwem dźwigni kolanowej przetwarzają energię 
kinetycznie w ruch liniowy,

• Silniki hydrauliczne obrotowe – służą do napędu ruchu obrotowego 

ślimaków.

background image

 

 

Wtryskiwanie: zespoły funkcjonalne wtryskarki.

Zespół napędu wtryskarki:

2. Napęd elektromechaniczny (bezpośrednio elektryczny)

• Ruch obrotowy serwosilnika elektrycznego przekształcany jest w 

ruch liniowy – osiowy przez śrubę z nakrętką kulkową (np. za 
pomocą pasów typu V).

• Układy zamykania np. dwudźwigniowe z czterema przegubami 

napędzane przez przekładnię z mechanizmem zębatkowym.

background image

 

 

Wtryskiwanie: podział wtryskarek.

Zależnie od potrzeb, wzajemne położenie i liczba dwóch pierwszych 

zespołów determinują wielkość i kształt korpusu. Wyróżniamy 
wtryskarki: - pojedyncze i – wielozespołowe. O liniowym poziomym i 
pionowym ułożeniu zespołów zamykania i agregatu wtryskowego. 
Wtryskiwanie wówczas realizowane jest poprzez stół nieruchomy 
wtryskarki. Natomiast przy ułożeniu kątowym, również poziomym i 
pionowym wtryskiwanie jest dokonywane bezpośrednio w płaszczyznę 
podziału formy.

Do wtryskiwania wielokomponentowego lub wielokolorowego stosowane 

są wtryskarki z wieloma agregatami wtryskowymi. Do już wykonanego 
fragmentu wypraski dotryskiwany jest następny jej fragment, jednak 
potrzebne jest przemieszczenie wypraski do kolejnego agregatu przez 
obrót stołu ruchomego.

Tą metodą wykonuje się np.: twarde uszczelki pierścieniowe z miękką 

wargą uszczelniającą.

background image

 

 

Wtryskiwanie: podział wtryskarek.

background image

 

 

Wtryskiwanie – celowość kierowania procesem.

Na poniższym rysunku pokazano przebieg ciśnienia w gnieździe 
formy wtryskowej oraz proces wykształcania określonych własności 
wyrobów, związany z poszczególnymi fazami ciśnienia i chłodzenia 
tworzywa.

Celem sterowania i regulacji przebiegu procesu wtryskiwania jest 
zapewnienie stałego poziomu tych własności wyprasek, które zależą 
od profilu ciśnienia w gnieździe formy.

background image

 

 

Wtryskiwanie.

background image

 

 

Wtryskiwanie – budowa formy wtryskowej.

Każda forma składa się z następujących podzespołów - układów: 

1. Układy technologiczne formy:

a. Elementy formujące, tzw. gniazda formy. 

Stopień ich 

skomplikowania i budowa są określone konstrukcją wyrobu. Liczba gniazd 
w formie zależy od budowy wyrobów, potrzeb i możliwości technicznych 
maszyny.

b. Układ wlewowy. 

Determinuje on miejsce i sposób doprowadzenia 

tworzywa tak aby – w przypadku form wielogniazdowych – w każdym 
gnieździe panowały takie same warunki wypełniania, tzn. takie samo 
ciśnienie i szybkość płynięcia.

c. Układ regulacji temperatury. 

Zwany jest czasem układem 

chłodzenia. Jego budowa musi zapewnić równomierny odbiór ciepła z obu 
stron powierzchni wyprasek.

2. Układy mechaniczne formy:

a. Układ uwalniania i wypychania wypraski – 

forma powinna być 

dostosowana do pracy całkowicie automatycznej,

b. Układ prowadzenia i ustalania – 

powinien zapewnić precyzyjne 

naprowadzenie i złożenie części formy przy zamykaniu,

c. Obudowa – 

wiąże wszystkie układy w jedną, funkcjonalną całość.


Document Outline