BETJENING AF SPRØJTESTØBEMASKINER

Transkript

1 BETJENING AF SPRØJTESTØBEMASKINER MSH Dec Side 1 af 72

2 PLASTMATERIALERNE ADDITIONSPOLYMERISATION: KONDENSATIONSPOLYMERISATION: TERMOPLASTMATERIALERNES STRUKTUR Delkrystallinske materialer Amorfe materialer Termoplastiske elastomere TILSÆTNINGSSTOFFER I TERMOPLAST FORBEHANDLING AF PLASTMATERIALER PLASTMATERIALERNE UNDER PROCESSEN REPETERENDE MATERIALESPØRGSMÅL SPRØJTESTØBEPROCESSEN ØKONOMI OMKRING SPRØJTESTØBTE EMNER SPRØJTESTØBEMASKINEN HYDRAULISKE MASKINER Fuldhydraulisk maskine Knæledsmaskine ELEKTRISK MASKINE HYBRIDMASKINE MASKINENS 8 HOVEDDELE FORMLUKKEENHEDEN SPRØJTEENHEDEN MASKINSTATIVET DET HYDRAULISKE ELLER ELEKTRISKE ANLÆG KØLEVANDSANLÆGGET DET ELEKTRISKE ANLÆG KONTROLPANELET SPRØJTESTØBEFORMEN ELLER VÆRKTØJET Topladeværktøj Kulisseværktøj Trepladeværktøjer Familieværktøj Avancerede værktøjskonstruktioner Indløbssystemer Varmekanalsystem VÆRKTØJSKONSTRUKTION KØLING AF VÆRKTØJ SIKKERHED OG UDSTYR AFSKÆRMNING ELEKTRISK OG HYDRAULISK SIKKERHEDSKREDSLØB SPECIELLE SIKKERHEDSANORDNINGER PERSONLIGE VÆRNEMIDLER PERIFERIUDSTYR FORMTEMPERERING MSH Dec Side 2 af 72

3 INDLØBS-/EMNEROBOT TRANSPORTBÅND KVÆRN/INDLØBSKVÆRN NOGLE PROCESPARAMETRE FORMLUKNING: FORMSIKRING: DOSERING: INDSPRØJTNING: EFTERTRYK OG KØLETID: FORMÅBNING: UDSTØDER: ØVRIGE PARAMETRE: MASSETEMPERATURMÅLING OPSTART AF EN SPRØJTESTØBEMASKINE STANDSNING AF PRODUKTIONEN PRODUKTIONSOVERVÅGNING Formsikring: Transportbånd/kasse: Svigtende smøring Svigtende køling Svigtende varme: Emnekontrol EMNEFEJL SUGNINGER FINNER BLISTER MISFARVNING LAMINEREDE EMNER RIVNINGER FUGT I MATERIALET FLYDELINJER / FLYDESØMME SMØRING OG VEDLIGEHOLD AF SPRØJTESTØBEMASKINER DAGLIGT: HVER CA. 3. MÅNED: FORMELSAMLING MED EKSEMPLER AMORFE MATERIALEDATA DELKRYSTALLINSKE MATERIALEDATA GENERELLE PLASTDATA Udregning af lukkekraft på en knæledsmaskine Indstilling af lukkekraft på en knæledsmaskine Lukkekraft på en fuldhydraulisk maskine Sprøjtetryk og omsætningsfaktor Snekkeperiferihastighed Lille køletidsberegning Produktionsberegning Geometri MSH Dec Side 3 af 72

4 BEREGNING EKSTRA BEREGNING ØVELSER I VÆRKSTEDET INDSTILLING AF FORMSIKRING INDSTILLING AF LUKKEKRAFT MASSETEMPERATURØVELSE REPETERENDE SPØRGSMÅL MSH Dec Side 4 af 72

5 L 50; 51; 62; 63 # A ABS... 10; 13; 47; 49; 55 accelerator acrylonitril acrylonitrilbutadienstyren additionspolymerisation additiv... 14; 55 afforme... 19; 25; 28; 42; 43 afformning... 20; 34; 44 afformningsproblemer afformningstid afkøle... 19; 28; 39 afkøling afprøvning afstandsbjælke afstandsklods amorf... 9; 12; 13; 16; 17; 47; 49; 55 amorfe områder antistatika anvendelsestemperatur... 47; 48 armeringsmateriale... 14; 55 avancerede teknikker B balanceret fordelersystem behov beskyttelse bevægelig bevægelig formplan bevægelse blister blok copolymer blødere blødgører brandforhold brandhæmmere brandtekniske forhold... 47; 48 brudforlængelse brændbarhed butadien butadienfase bøjefasthed bøsning... 22; 43 C Chlor... 9 cigarindløb compound compoundere copolymer... 10; 15 copolymer polypropylen cyklus... 20; 37; 42 cyklustid... 19; 20; 39; 55; 57; 65 cylinder... 19; 26; 27; 28; 30; 33; 42; 43; 45; 53; 60 cylindervarme D D 50; 51; 62; 63 d 2 60 D 2 60 database datablad dekompression... 42; 55 delkrystallinsk... 9; 12; 13; 17; 48; 55 delproces... 19; 32 densitet... 14; 47; 48; 49; 57; 60; 65 dimensionsstabilitet dobbeltbindinger... 9 dosering... 40; 42; 43; 60 doseringsendestop doseringsforsinkelse... 40; 55 doseringsvej doseringsvolume drifttemperatur dyse... 26; 27; 28; 30; 33; 42 døde zoner E ECTFE efterbearbejdning efterfyldes eftertryk... 16; 17; 40; 45; 54 eftertrykstid... 16; 17; 19 egenskab... 14; 15; 16 elasticitetsmodul elastomer... 10; 19 elastomerblødgører elektrisk... 22; 29; 30; 36 emnefejl Emnekonstruktion emnekvaliteten emnerobot emnevolume... 57; 65 emnevægt... 57; 65 ethylen... 9 EVA Carbon... 9 centralsmøreanlæg centralsmøresystem centraludstøder centrerring charpy impact strength charpy notched impact strength MSH Dec Side 5 af 72 F familieværktøj farezone farvepigmenter farver faser... 16

6 fast formplan fast part fastsættelse fejl 45 finner... 25; 45 fleksibilitet Fluor... 9 fluorplast flyde flydelinjer flydende flydesøm flydevej... 16; 32; 34 forankringsplade forarbejdningsanvisning forarbejdningsdata forarbejdningstemperaturområdet forbrænding fordelerkanal fordelersystem form... 19; 25; 27; 28; 34; 40; 42; 43; 45; 55 formgivning formhavari formhøjde formhøjdeindstilling... 22; 25; 46 formlukning... 20; 37; 40 formpart formplade formplan... 22; 25; 36 formsikring... 40; 44 formtemperatur... 45; 47; 48 formtemperering formtempereringsenhed... 30; 41 formåbning... 20; 32; 40 forplade... 42; 43 forstykke fortørre... 15; 42 Fosfor... 9 fossile råmaterialer... 9 fremløbstemperatur friktion friktionsvarme fugt... 15; 46 fugtoptagelse... 47; 48 fuldautomatisk fuldelektrisk fuldhydraulisk... 21; 23; 52; 64 fyldstof fødevaregodkendelse fødezone... 26; 27 føler... 26; 44; 45 G gennemstrømningshastighed glasfibre glasovergangstemperatur godstykkelse... 16; 34; 45; 56 granulat grundstof gænge H halvautomatik handelsnavn... 15; 47; 48 hastighed... 19; 23; 29; 30; 40 havari holdeplade homopolymer... 9 Hostaform C hybrid hydraulik... 23; 29; 45 hydraulisk... 31; 36; 52; 53; 60; 64 hydraulisk system... 21; 29 Hydrogen... 9 højtryk håndbetjening... 42; 43 I IDES ikke tætpakket struktur indkøbspris indløb... 31; 32; 33; 34; 38; 39; 42; 46 indløbsbøsning... 31; 34; 42 indløbsforhold... 16; 17 indløbskværn indløbsmodhold indløbsrobot indløbssystem indløbsvægt... 57; 65 indsprøjtning... 20; 25; 27; 40; 45 indsprøjtningscylinder indsprøjtningstryk intermolekylære kræfter irreversibel K kast katalysator kavitet kemikaliebestandighed kerne... 31; 42; 46 kerner kernetræk... 19; 29; 31; 40 kevlarfibre klinketræk knæled... 22; 23; 25; 50; 51; 63 knæledsmaskine kompressionszone... 26; 27 kondensationspolymeriastion krybe krydsbindinger krystallinitet krystallinsk... 12; 49 krystallinske områder krystallit smeltepunkt... 13; 17 krystallitter... 13; 17 kræfter kulbrinter... 9 kulfibre... 14; 19 kulisse... 31; 40; 42 MSH Dec Side 6 af 72

7 kulisseværktøj kværn... 38; 39 kædepolymerisation køleanlæg kølekreds... 30; 35 kølemedie kølesystem køletid... 20; 25; 34; 40; 43 køletidsberegning kølevand... 41; 42; 43 kølevandsanlæg kølezone køling... 26; 34; 42; 44 kørsel L L 50; 51; 62; 63 LCP leje letflydende leverandør luftbobler luftlomme lukkecylinder... 21; 22; 25; 29; 36; 62 lukkeenhed... 21; 22; 36 lukkehøjtryk lukkekraft... 20; 21; 22; 25; 50; 51; 52; 62; 63; 64 lukkekraftdiagram lukkekraftsbehov lukkesikring lukketryk læren om former N nedbrydningstemperatur Nitrogen... 9 nødstop O O/min... 40; 55 OF 53; 60 oliestand olietemperatur olietryk omdrejningstal omstøbning omsætningsfaktor... 53; 60 opspændingsplade opspændingsplade, opspændingsplan opstilling opstillingsprogram optisk optiske krav opvarme... 16; 27 opvarmning... 16; 17; 19 ovalitet overflade oversprøjt overvågningstid Oxygen... 9 P M maskine... 42; 44 maskinstativ maskinstørrelse... 21; 25 maskintype massetemperatur... 41; 47; 48; 49 massetæthed materiale... 33; 34; 42; 43; 45; 65 materialedatabase materialeforbrug... 57; 65 materialeleverandør materialetemperatur materialetragt materialetype... 16; 17; 47; 48; 55 max. V i m/s mekanisk... 32; 37; 47; 48 mekaniske krav mekaniske værdier messing mineraler modtryk... 12; 26; 40; 41; 54 molekylekæde molekylestruktur molekylære bindinger monomer... 9; 11; 55 morfologi måleur... 50; 51; 62; 63 måltolerance P 30; 50; 51; 62; 63; 64 PA 13; 48; 49 PAI... 13; 49 parameter pausetid... 40; 41 PBT... 13; 49; 55 PC 13; 47; 49; 55 PE 13; 48; 49; 55 PEEK PEI 13; 49 periferihastighed... 47; 48; 55 PES... 13; 49; 55 PET PFA P hyd... 53; 61 P hyd. maks plan plastificere... 39; 55; 60 plastificering... 20; 26 plastificeringsforsinkelse plastificeringshastighed plastificeringstid PMMA... 13; 49; 55 pneumatisk pode-copolymer polyaddition polyethylen... 9 polykondensation polymer... 9; 16 MSH Dec Side 7 af 72

8 polymerblødgører polymerisationsmetode polymerisationsproces... 9; 11 polypropylen... 9 polystyren... 9 polyvinylchlorid... 9 POM... 13; 15; 48; 49; 55 position PP 13; 48; 55 PPA PPC PP-C PPH PPO... 13; 49 PPS... 13; 49; 55 pressure primærbinding... 11; 12 primærbindinger proces procesbetingelse... 16; 17 procesdata produktion... 15; 44; 65 produktionsberegning produktionstid projiceret areal, propylen... 9 præcision PS 13; 47; 49; 55 P spec... 53; 61 PSU... 13; 49; 55 pumpezone... 26; 27 PVC... 13; 49; 55 PVDF PAA... 13; 49 R radikal... 9 random regenerat regranulere rengjort rensermateriale restkøletid... 19; 55 restpude returstift ridser rivning... 42; 46 robot rotation rumfang råvaresæk S S 30 S 2 56 SAN... 13; 47; 49; 55 SB 13; 47; 49 SBS segmenter sekundære bindinger sikring sikringsskærm Silicium... 9 skilleflade skillelinje... 32; 34 skud... 28; 41; 42; 43; 57; 60; 65 skudvægt... 21; 57; 65 slagstyrke smelte... 25; 60 smelteindeks... 47; 48 smelten smeltepunkt snekke... 21; 27; 28; 33; 40; 43; 53; 60 snekkediameter... 21; 54; 55 snekkemotor snekkeomdrejning snekkeomdrejninger... 47; 48 snekkeperiferihastighed snekkestørrelse... 28; 55; 61 specifik... 53; 60 specifik volumen specifikation spild... 20; 33; 34; 43; 45 Spildtid spjæld sprøjt sprøjtecylinder sprøjtecylinderen sprøjteenhed... 20; 21; 42 Sprøjteenhed sprøjtestøbecylinder sprøjtestøbeenhed sprøjtestøbeenheden sprøjtetryk... 54; 60 spærrering... 26; 27; 53; 60 stempel stopknast stroke styrebøsning... 34; 42 styren styren blokke styrering styrespænding styrestrøm... 30; 37 styretap... 34; 42; 44 styring... 22; 29; 46; 55 styrtap størkningssvind støtteplade suge/tørreanlæg sugning svind... 17; 45; 47; 48; 49 svindforhold svindprocent... 16; 17 Svovl... 9 systemtryk... 21; 52; 61; 64 søjle... 43; 44 søjlediameter... 50; 51 søjleforing søjleforlængelse søjlelængde... 50; 51 søjler... 22; 25 søjlestræk... 50; 51; 63 MSH Dec Side 8 af 72

9 T t 30 T 30 takticitet... 9 temperatur... 26; 30; 38 temperaturfordeling temperaturinterval temperaturledningsevne... 47; 48 tempereringsudstyr Tensile Modulus termisk... 42; 43; 47; 48 termisk nedbrudt... 27; 28 termiske krav termiske udvidelse termoplastisk elastomer... 14; 55 termoplastiske materialer termoplastmaterialer terpolymer T g 16; 17 tilbagebringer... 31; 34 tilholdecylindre tilsætningsstof... 14; 16; 17 T m 17; 48; 49 tokomponent anlæg tolerance... 20; 32; 45 toplade lukkesystem topladeværktøj total køletid... 19; 56 TPE... 10; 19; 55 TPE-A... 14; 55 TPE-E... 14; 55 TPE-O... 14; 55 TPE-S... 14; 55 TPE-U... 14; 55 TPE-V... 14; 55 tragt... 26; 42; 43 transparent transportbånd travers... 26; 30; 43 traverstemperatur trepladeværktøj trinvis trinvis polymerisation tryk... 19; 23; 26; 29; 30; 40; 53; 60; 64 trykring typenummer... 15; 47; 48 tætningsflader tørretemperatur... 47; 48 U udgangsstilling udstøder... 19; 23; 25; 29; 31; 34; 40; 41; 42; 44 udstøderbro udstøderparket udstøderplade udstøderslag udstøderstang udstøderstift... 44; 45 udstødersystem udvidelseskoefficient UV- stabilisatorer V V 30; 55; 60 varmebånd... 19; 26; 42; 44 varmekanalsystem... 33; 34 varmelegeme... 26; 38; 45 varmeregler varmesænkningsprogram varmt forkammer vedligehold vedligeholdelsesvejledning vejpunkt... 25; 29; 30 velocity vinylchlorid... 9 vægt... 16; 45 vægtfylde vægtindhold værktøj... 19; 30; 31; 33; 34; 38 værktøjshøjde... 21; 22 værktøjskonstruktion... 31; 32 værktøjstemperatur... 30; 49 Z zone Å åben dyse åbnecylinder åbningsvej... 21; 22 MSH Dec Side 9 af 72

10 Plastmaterialerne. Plast er en polymer. Ordet polymer er græsk, udtales poly-mer og betyder mange dele. Delene er kædet sammen i et bestemt gentaget mønster, en kæde, hvor leddene består af kulstof og brint samt eventuelt andre grundstoffer. De 9 vigtigste grundstoffer til plastfremstilling er; Carbon (C), Hydrogen (H), Nitrogen (N), Oxygen (O), Chlor (Cl), Svovl (S), Fluor (F), Silicium (Si) og Fosfor (P). Kulstof og brint kaldes kulbrinter og er organiske materialer, da de indgår i alle levende organismer. Plast har derfor mange egenskaber fælles med naturlige polymerer som f.eks. rav og harpiks, men plast er og bliver syntetisk, det vil sige fremstillet af mennesket. Plasten fremstilles af fossile råmaterialer, typisk råolie eller naturgas. Det vil sige gammelt organisk materiale, hentet op fra undergrunden i form af kulbrinter. Kulbrinterne bruges, sammen med andre grundstoffer, til at danne monomere ud fra. Monomere kan være på gasform eller i væskeform, altså molekyler som er byggesten i de store molekylekæder, som plaststofferne er bygget op af. Hvis man sammenligner et plastmolekyle med en perlekæde, er monomeren en enkelt perle (grå ring). Ens for de fleste monomere er, at de indeholder en eller flere dobbeltbindinger så de kan reagere i en polymerisationsproces, hvor der sammenføjes mange monomere til en polymer. Polymerisationsprocesserne er komplekse og foregår i store beholdere, på petrokemiske anlæg, hvor man kan arbejde med forhøjet tryk og temperaturer. H C H H C R Til venstre ses en simpel monomer bestående af to kulstof atomer, tre hydrogenatomer og en radikal R, der kunne være et grundstof eller et mindre molekyle. Hvis radikalen R er et hydrogenatom (H) vil monomeren hedde ethylen. I nedenstående skema ses en række eksempler af monomeropbygninger under udskiftning af radikalen R. Radikal Monomer Polymer R = H Ethylen Polyethylen R = CH 3 Propylen Polypropylen R = C 6 H 5 Styren Polystyren R = Cl Vinylchlorid Polyvinylchlorid Indenfor sprøjtestøbeområdet, er de to mest anvendte hovedgrupper af termoplastiske materialer de amorfe og de delkrystallinske materialer, der hver især har forskellig molekylestruktur. Denne molekylestruktur er bestemt af polymerens takticitet, herunder placeringen af radikalen R, som er afgørende for om materialet vil antage amorf struktur eller delkrystallinsk struktur. Anvendes den samme monomer i polymerisationsprocessen kaldes materialerne homopolymere materialer. Et eksempel kunne være polystyren (PS) som indeholder den samme monomer, nemlig styren (S). S S S S S S S S S S S S S S S S S S MSH Dec Side 10 af 72

11 Anvendes to eller flere forskellige monomere i polymerisationsprocessen, med kemiske bindinger imellem de forskellige monomere, kaldes materialerne copolymere materialer. Et eksempel på en copolymer kunne være ABS (acrylonitrilbutadienstyren) som indeholder tre forskellige monomere, nemlig acrylonitril (A), butadien (B) og styren (S). ABS kaldes også en terpolymer. Copolymere materialer kan sammensættes på mange forskellige måder der hver især giver forskellige egenskaber. Copolymeren kan også optræde med vekslende placering af monomererne som f.eks. denne copolymere polypropylen (PP-C) der er et copolymerisat af propylen (P) og ethylen (E). P E P E P E P E P E P E P E P E - osv. PP-C kan også optræde som en random-copolymer hvor monomererne er tilfældig sammensat. P E E P E P E P P E E E P E P P - osv. Copolymere materialer kan også dannes som en blok copolymer som f. eks TPE-SBS elastomer der typisk anvendes til skosåler, der består af en fleksibel butadienfase (B) sammenholdt af hårde styren blokke (S). S S S S S B B S S S S S B B S S S S Copolymeren kan også optræde som en pode-copolymer som f. eks slagfast polystyren (SB) der består af en styrenrygrad (S) med poder af butadien (B). B B B B B B B B B B S S S S S S S S S S S S S S S S S S B B B B B MSH Dec Side 11 af 72 B B B B B

12 Monomererne lukkes ind i beholdere under tryk og varme. Der tilsættes et stof, (initiator), som sætter polymerisationsprocessen i gang. For at få processen til at ske hurtigt tilsættes forskellige acceleratorer og katalysatorer. Efter en nogen tid er monomererne helt, eller næsten helt, forbrugt i processen og processen stoppes. Der findes flere forskellige polymerisationsprocesser: Additionspolymerisation: Ved polymerisation af f. eks. Ethylen til polyethylen, sker polymerisationen som at trække perler på en snor. Denne polymerisationsmetode kaldes en additionspolymerisation eller en polyaddition, fordi man lægger mere til. Den kaldes også en kædepolymerisation. Kondensationspolymerisation: Ved polymerisation af visse plasttyper udskilles der under processen et mindre molekyle som ikke indgår i den kemiske opbygning af plastmaterialet. Dette molekyle er oftest vand men kan dog være mange andre stoffer. En sådan polymerisation kaldes en kondensationspolymeriastion eller en polykondensation. Denne polymerisation sker trinvist, derfor kaldes den også trinvis polymerisation. De fleste plaststoffer er i dag syntetisk fremstillet og kan deles op i følgende hovedgrupper: Plastmaterialer. Elastomere. Fibre. Harpikser. Plastmaterialerne underopdeles i termoplast og hærdeplast. Disse betegnelser refererer til de molekylære bindinger i materialet og dækker samtidigt over flere forskellige egenskaber hos materialerne. Dog er den primære forskel er at hærdeplast indeholder krydsbindinger (primærbindinger) molekylekæderne imellem. Denne krydsbinding er irreversibel, derfor kan hærdeplast ikke umiddelbart bringes tilbage til flydende tilstand. Krydsbindingerne imellem molekylekæderne medfører at et støbt emne i hærdeplast kan betragtes som et stort sammenhængende molekyle. Der findes også biopolymere som er fremstillet syntetisk. MSH Dec Side 12 af 72

13 Termoplastmaterialernes struktur. Man skelner, hovedsagligt, mellem to typer materialer pga. molekylekædernes tendens til at lejre sig på forskellige måder, de delkrystallinske og de amorfe materialer. PAI PEEK PEI PES LCP PVDF PSU PPS PA4.6 High-performance polymers PC PPA PAA PET PBT PPO PA6/66 POM PMMA ABS Mid-range polymers PE-UHMW PS SB SAN PP PE-HD Amorfe PVC Commodity polymers PE-LD Delkrystallinske Generelt sammenholdes termoplastmaterialerne af sekundære bindingskræfter eller intermolekylære kræfter mellem de ofte lange molekylekæder. Disse kræfter er meget små i forhold til de bindinger, der holder atomerne sammen i molekylekæderne (primærbindinger). Opvarmes et plastmateriale, tilføres molekylerne mere energi i form af elektrisk varme fra varmebåndene, samt friktionsvarme fra modtrykket og snekkeomdrejningerne. Dette medfører at elektronerne bevæger sig hurtigere hvilket gør at afstanden til nabomolekylet øges, og dermed mindskes de intermolekylære kræfter. Resultatet af opvarmningen er, at plastmaterialet bliver blødere og blødere for til sidst at optræde som en mere eller mindre flydende masse, der kan sprøjtes ind i sprøjtestøbeværktøjet. Når plastmaterialet størkner ved afkøling, vil afstanden mellem molekylekæderne aftage, og størrelsen af de intermolekylære kræfter tiltage. Under denne proces kan molekylekæderne i nogle materialer områdevis ordne sig i en ikke tilfældig tætpakket struktur. Disse områder kaldes krystallinske. MSH Dec Side 13 af 72

14 De uordnede og tilfældigt pakkede områder kaldes amorfe. Delkrystallinske materialer. Navnet opstår ved, at der mellem de krystallinske områder findes amorfe områder. Man kan altså tale om forskellig grad af krystallinitet der både er proces- og materialeafhængig. Det typiske for disse krystallitter, er højere massetæthed og højere smeltepunkt. Ved opvarmning af et delkrystallinsk materiale er der derfor tale om to smeltepunkter, et for de amorfe områder, og et for de krystallinske. De generelle egenskaber for de delkrystallinske materialer er; Delvist ordnet molekylestruktur. Har et relativt fast krystallit smeltepunkt. God kemikaliebestandighed. Kan være svære at termoforme. Skal ofte forbehandles ved limning og dekorering. Mælket udseende. Seje og stærke. Af delkrystallinske materialer kan nævnes; PA, PBT, PET, PE, PP, POM, PPS, PAA, PPA, PEEK, LCP samt fluorplast PVDF, ECTFE og PFA. Amorfe materialer. Navnet opstår her fra morfologi, som er læren om former, og når noget er amorft betyder det at molekylestrukturen udelukkende optræder som en tilfældig ikke tætpakket struktur, som vist på hosstående illustration. De generelle egenskaber for de amorfe materialer er; Molekylestruktur uden form. Har ikke noget fast smeltepunkt. Lav kemikaliebestandighed. Er lette at termoforme. Er lette at lime og dekorere. Fås som regel i transparent udgave. Er ofte hårde og sprøde. Af amorfe materialer kan nævnes ABS, SAN, SB, PS, PC, PMMA, PVC, PPO, PSU, PES, PEI og PAI. Termoplastiske elastomere Den generelle molekylestruktur i disse materialer består overvejende af hårde og bløde segmenter, enten i form af en copolymer opbygning eller en blanding af polymerer og gummilignende materialer. MSH Dec Side 14 af 72

15 Vægtindhold i % Elasticitetsmodul Brudforlængelse Slagstyrke Dimensionsstabilitet Brandforhold Betjening af sprøjtestøbemaskiner De termoplastiske elastomerere kan optræde både som transparente og uigennemsigtige materialer afhængig af molekyleopbygningen, der typisk er afgørende for hårdheden. Af termoplastiske materialer kan nævnes TPE-V, TPE-O, TPE-S, TPE-U, TPE-E og TPE-A som også omtales senere. Tilsætningsstoffer i termoplast. Alle termoplastiske materialer indeholder utroligt mange forskellige tilsætningsstoffer for nu engang at imødekomme, ofte tiltagende, krav om gode egenskaber på forskellige områder. I dag er det muligt at blande, (compoundere), forskellige tilsætningsstoffer i plastmaterialerne, så de ønskede egenskaber opnås, for at det sprøjtestøbte emne lever op til de krav der stilles af kunden. Afhængig af hvad emnet skal bruges til, kunne der være forskellige krav til f. eks ; densitet, slagstyrke, bøjefasthed, optiske krav, mekaniske krav, termiske krav, elektriske egenskaber, fleksibilitet, fødevaregodkendelse, brændbarhed, farver osv. Når den endelige sammensætning af plastmateriale og tilsætningsstoffer er fundet, gemmes recepturen så denne kan genbruges ved forespørgsler på tilsvarende egenskaber. Herved er der gennem årene opstået grobund for de godt registrerede plasttyper og varianter, man har kendskab til på det danske marked, som globalt set, er et relativt lille marked. Tilsætningsstoffer kan groft deles op i; Additiver Armeringsmaterialer og fyldstoffer Blødgørere Farvepigmenter Nogle af tilsætningsstoffernes generelle påvirkning af nogle af termoplastens egenskaber kan ses i nedenstående skema. Tilsætningsstof Glasfibre Kulfibre Mineraler Elastomerblødgører Polymerblødgører UV- stabilisatorer Brandhæmmere Antistatika MSH Dec Side 15 af 72

16 Forbehandling af plastmaterialer. Inden forarbejdning er det vigtigt at danne sig et overblik over hvilken forbehandling materialet skal have inden produktion. Nogle plastmaterialer optager nemlig fugt fra det omgivende miljø og skal derfor fortørres inden forarbejdning. Det er meget vigtigt for materialets egenskaber at dette sker efter forskrifterne, og her skal man vide to ting omkring materialet for at kunne forbehandle det korrekt. Man skal kende handelsnavnet og typenummeret og herefter vil man kunne hente forarbejdningsdata inde på flere forskellige materialedatabaser på nettet, eller man kan bede leverandøren om at fremsende forarbejdningsdata på det pågældende materiale. Et eksempel kunne være følgende; der skal forarbejdes et materiale og på råvaresækken kan vi aflæse handelsnavnet og type nummeret. Det kunne f. eks være en Hostaform C9021 Der findes en internetside der hedder IDES som er en materialedatabase med ca varianter og compounds af plastmaterialer. For at kunne udnytte denne database skal man registrere sig som bruger, ligesom så mange andre websider. Efter en søgning på Hostaform C9021 her kommer man frem til et datablad med en materialebeskrivelse samt forarbejdningsdata som ses på dette link Ud af dette materialedatablad kan man læse at materialet er en copolymer POM samt om materialets egenskaber samt forarbejdning af dette materiale. Det er meget vigtigt at overholde producentens retningsliner for forarbejdning, da det i nogle tilfælde er direkte farligt at f. eks overophede nogle materialer med eksplosion til følge. Samtidigt vil materialernes egenskaber også degraderes hvis der ikke foretages korrekt forbehandling. MSH Dec Side 16 af 72

17 Plastmaterialerne under processen. De faser, termoplasten gennemgår fra råvare til emne, kan generelt opdeles i 3 faser. 1. Opvarmning. 2. Formgivning. 3. Afkøling, herunder svindforhold. At opvarme et materiale er jo at tilføre materialets molekyler mere energi. Denne energi kan enten tilføres direkte som varmeenergi eller som mekanisk energi, der så omsættes til varmeenergi. Tilbage står at få varmen fordelt jævnt i plastmaterialet, der jo er en dårlig varmeleder. Dette kræver enten megen tid eller omrøring. Ved opvarmningen ændrer vi plastmaterialernes egenskaber og vi møder først glasovergangstemperaturen T g. T g er den temperatur, hvorved en amorf polymer overgår fra en hård og stiv til en gummilignende tilstand. Overgangen sker normalt i et temperaturinterval på C. T g angiver normalt midten af området. Specifik volume. Ved T g ændres de fleste egenskaber ved et amorft materiale. Herved opstår en veldefineret metode til fastsættelse af værdien baseret på måling af materialets termiske udvidelse, se figuren til højre. Vi må her definere: specifik volumen = rumfang/vægt eller den omvendte værdi af vægtfylde/rumfang T g Temperatur Opvarmes materialet ud over T g, vil stivheden i materialet forsvinde. Det bliver blødere og blødere, og vi når op i forarbejdnings temperatur området. Når vi ser på de amorfe materialer i sprøjtestøbeprocessen vil nedenstående eksempel være typisk for amorfe materialer. De relative lave eftertrykstider og tryk kommer af materialets lave svindprocent, der typisk ligger mellem 0,3 og 0,8 % afhængig af materialetype og tilsætningsstoffer. Emnekonstruktion, godstykkelse, flydevej, projiceret areal, indløbsforhold og procesbetingelser har også indflydelse på eftertrykkets størrelse og den effektive eftertrykstid. MSH Dec Side 17 af 72

18 Ved et delkrystallinsk materiale vil de amorfe områder på samme måde blive blødere, og vi ser det første fald i materialets stivhed. I modsætning til de amorfe materialer vil de delkrystallinske ved stigende temperatur bevarer en del af deres mekaniske værdier, indtil alle krystallitter er smeltet, denne temperatur benævnes krystallit smeltepunkt T m. T m er ligeledes let at bestemme ud fra ændring i udvidelse, se figuren til højre. Specifik volume T g T m Temperatur Når vi ser på de delkrystallinske materialer i sprøjtestøbeprocessen, vil nedenstående eksempel være typisk for delkrystallinske materialer. De relative høje eftertrykstider og tryk kommer af materialets højere svindprocent, der typisk ligger mellem 1 og 4 % afhængig af materialetype, tilsætningsstoffer og procesbetingelser. Ved de delkrystallinske materialer er det derfor også vigtigt at se på indløbsforholdene, der bør være så store at emnet kan efterfyldes i den nødvendige tid for at minimere svindet Når vi med amorfe og delkrystallinske materialer passerer hhv. T g og T m bevæger vi os ind i forarbejdningstemperaturområdet, hvor materialerne kan flyde. Jo højere temperatur, jo mere letflydende bliver materialet. Dog er plastmaterialer ikke egentlig flydende. Den højeste temperatur vi møder, er materialets nedbrydningstemperatur, som ofte er tidsafhængig forstået således, at en meget kort opvarmning kan der tillades en højere temperatur, end når temperaturen opretholdes over en længere periode. MSH Dec Side 18 af 72

19 Repeterende materialespørgsmål. 1. Et materiale med Smelteindeks 4 g/10 min. ved 230 C og 21,6 kg er det en? Letflydende sprøjtestøbekvalitet. Sejtflydende ekstruderingskvalitet. 2. Hvad kaldes den proces der spalter kulbrinteforbindelserne til mellemproduktet Nafta? 3. Hvad kaldes processen hvor man omdanner monomerer til polymerer? 4. Hvad forstås ved polykondensation? 5. Hvad forstås ved polyaddition? 6. Hvor mange valenser (bindingsmuligheder) har et kulstofatom? Hvad betyder det at et materiale er amorft? 8. Hvor mange valenser (bindingsmuligheder) har et iltatom? Hvilke to hovedgrupper opdeles termoplast i? 10. Hvad står TPE for? 11. Hvad er [C 2 H 4 ] n? 12. Hvad er forskellen på Etan og Ethylen? 13. Hvilke grundstoffer går under betegnelsen halogener? 14. Hvilke tilsætningsstoffer bliver ofte tilsat til plasten og hvorfor? 15. Hvilke materialer svinder mest amorfe eller delkrystallinske, og hvorfor? 16. Hvor finder man relevante oplysninger omkring materialet? 17. Hvorfor er det vigtigt at overholde dets anbefalede retningslinjer for forarbejdning? 18. Hvad forstås ved et materialedatablad? 19. Hvad forstås ved forarbejdningsdata? MSH Dec Side 19 af 72

20 Sprøjtestøbeprocessen Sprøjtestøbning er i dag et bredt begreb, og langt den største del er ganske almindelig sprøjtestøbning i termoplastiske materialer. Det er denne del af sprøjtestøbeprocesserne vi skal koncentrere os om her i kompendiet. Med termoplastiske materialer forstås, at man har en råvare der ved opvarmning kan bringes i en tilstand, der betegnes som flydende. Dermed har vi mulighed for at flytte denne flydende masse, vha. tryk og hastigheder fra sprøjtestøbemaskinen. Hvis vi derimod afkøler denne masse vil den overgå fra den flydende tilstand til en fast tilstand. I dag findes et meget bredt udvalg af termoplastiske materialer med forskellige egenskaber, alt lige fra meget bløde elastomerer (TPE) til ekstreme konstruktionsplasttyper forstærket med kul- eller kevlarfibre, der i egenskaber overgår visse metaller. Langt de fleste af disse materialer kan også indfarves efter ønske. Priserne på materialerne ligger lige fra ca. 6-8 kr./kg til flere tusinde kr./kg. Sprøjtestøbeprocessen kan kort deles op i nogle, af maskinen udførte, delprocesser. Plastificering. Det evt. fortørrede materiale plastificeres under rotation af snekken i maskinens cylinder under påvirkning af varmebånd, og friktionsvarme. Formlukning. Maskinen lukker værktøjet sammen under tryk og låser herefter formen med et højt tryk, dette kaldes lukketryk. Anlægstryk. Sprøjteenheden holdes i mod formen med et højt tryk. Indsprøjtning. Den afmålte plastificerede mængde sprøjtes nu under tryk (helt op til bar) ind i værktøjet, der er konstrueret således at emnet får den ønskede form. Afkøling Når det flydende materiale rammer formvæggen, afkøles dette og materialet overgår fra flydende til fast tilstand. Mens materialet afkøles (Total køletid består af eftertrykstid + restkøletid) plastificeres det næste skud. Formåbning. Når materialets tilstand er fast nok til at emnet kan belastes (afformes), åbnes værktøjet. Afformning Emnet afformes ved hjælp af en udstøderkonstruktion i værktøjet. Herefter gentages processen fra punkt 2. Sprøjtestøbeteknikken egner sig bedst til fuldautomatisk produktion, da det er vigtigt for processens stabilitet at cyklustiden samt alle deltiderne ikke varierer for meget, da det vil påvirke vores emner i større eller mindre grad, og så kan blive vanskeligt at overholde snævre måltolerancer på emnerne. På næste side er der en grafisk fremstilling af hele sprøjtestøbeprocessen med delfunktioner listet op i en normal rækkefølge. Denne rækkefølge kan ændres afhængig af hvilken teknik der anvendes. Det kunne f. eks være en produktion på et tokomponent anlæg hvor der støbes med to materialer i samme proces eller en emnekonstruktion der kræver et kernetræk på værktøjet, så vil processen se lidt anderledes ud. MSH Dec Side 20 af 72

21 Cyklustid Total cyklustid Form lukke Lukkehastighed 1 Lukkehastighed 2 Lukkehastighed 3 Formsikring Lukkehøjtryk Sprøjteenhed frem Hastighed 1 Hastighed 2 Opbygning af anlægstryk Indsprøjtning Sprøjtetryk Indsprøjtningshastighed 1 Omkobling Eftertryk Plastificering Plastificerinsforsinkelse Snekkehastighed 1 Modtryk 1 dekompression Restkøletid Restkøletid Total køletid Sprøjteenhed tilbage Anlægstryk aflastning Sprøjteenhed tilbage Form åbne Lukkekraftaflastning Åbnehastighed 1 Åbnehastighed 2 Åbnehastighed 3 Afformning Udstøder frem Udstøder tilbage Pausetid Pausetid Økonomi omkring sprøjtestøbte emner. For at der kan tjenes penge på sprøjtestøbeprocessen er der nogle grundlæggende foranstaltninger der skal være på plads. 1. Produktionsapparatet bør være egnet til den givne produktion, dvs. valget af maskine til den givne produktion skal stemme overens lukkekraftmæssigt, skudvolumenmæssigt og med henblik på en optimal plastificering af materialet, der selvfølgelig skal behandles efter forskrifterne. 2. Værktøjet til den givne produktion bør være fremstillet så hensigtsmæssigt ud fra de grundlæggende konstruktionsregler for sprøjtestøbte materialer i forhold til det valgte materiale. Kølesystemet i værktøjet bør også være optimalt for at opnå den kortest mulige cyklustid. 3. Hjælpe og håndteringsudstyr skal sikre at produktionen kan foregå så automatisk som muligt således at efterbearbejdning og spild undgås. 4. Desuden bør det være faglært og kompetent personale der foretager indkøring af emnet så der kan opnås en kortest mulig cyklustid samt en overholdelse af de krav der er til det færdige emne, så tolerancer kan overholdes. 5. Spildtid i cyklusforløb og selve produktionsapparatet bør undgås. Hvis ovennævnte opfyldes vil der være mulighed for god økonomi i sprøjtestøbeprocessen. Alle omkostninger ved produktionen skal jo i sidste ende afholdes af kunden, kan disse omkostninger reduceres vil der blive luft til dækningsbidraget så der kan tjenes penge på denne proces. MSH Dec Side 21 af 72

22 Sprøjtestøbemaskinen Hydrauliske maskiner Med hydrauliske maskiner menes, at der ved hjælp af et hydraulisk system, bestående af, en motor, en pumpe og et hydraulisk system med styring, skabes et olietryk der kan skabe bevægelser og hastigheder. Herunder går de to mest almindelige maskiner, nemlig den fuldhydrauliske maskine og knæledsmaskinen. Forskellen på disse to maskiner, er at lukkekraften opbygges efter forskellige grundprincipper. Fuldhydraulisk maskine (900 kn) fra Dr. Boy Størrelsen af sprøjtestøbemaskiner angives ud fra hvor høj en lukkekraft maskinen kan yde og angives i kn (kilonewton). Der produceres i dag sprøjtestøbemaskiner der kan stå på et bord med lukkekraft på ca. 60 kn med en snekkediameter på helt ned til 6 mm. I den anden ende har Engel har lavet en 25 meter lang og 585 tons tung maskine med en lukkekraft på kn og en skudvægt på 140 kg via 3 parallelle cylindre med en snekkediameter på hver 260 mm. Maskinen kan håndtere værktøjer på 160 tons. Udover lukkekraften betegnes maskinstørrelserne også ud fra størrelsen af sprøjteenheden. Mange maskiner kan leveres med, op til 2 3 forskellige størrelser af sprøjteenheder, hvor der i hver sprøjteenhed kan vælges mellem 3-5 forskellige størrelser af snekker. Fuldhydraulisk maskine. Der findes i dag stort set lige så mange måder at skabe et lukketryk på, som der findes maskinproducenter. På hydrauliske maskiner skelnes der groft mellem to typer Her gives et eksempel på hvordan det ser ud på en BOY sprøjtestøbemaskine med toplade lukkesystem. Bemærk at lukkecylinderen sidder på det faste plan, det gør at maskinen fylder mindre. Reguleringen af lukkekraften er proportional med systemtrykket på lukkeenheden, og dette beskrives nærmere i afsnittet beregning for både fuldhydrauliske- og knæledsmaskiner. På grund af opbygningen af lukkesiden er de fuldhydrauliske maskiners åbningsvej afhængige af værktøjshøjden, og den fås ud fra maksimal pladeafstand værktøjshøjden = max. åbningsvej. Derimod vil den maksimale åbningsvej på en knæledsmaskine være upåvirket af værktøjshøjden. MSH Dec Side 22 af 72

23 Knæledsmaskine På den anden hovedtype, knæledsmaskinen, opbygges lukkekraften ved hjælp af et knæledsprincip som vist nedenunder. Disse maskintyper har ofte nogle meget hurtige hastigheder på åbne/lukkevejene på grund af den beskedne mængde olie der skal flyttes i lukkecylinderen og knæledsprincippet. Derimod er maskinen lidt længere pga. lukkecylinderens placering. 1. Lukkecylinder. 2. Bøsning for formhøjdeindstilling. 3. Forankringsplade. 4. Knæled. 5. Fast udstøderbro. 6. Bevægeligt formplan. 7. Søjler. 8. Fast formplan Ved opstilling af værktøjer i en knæledsmaskine, flyttes hele lukkeenheden frem eller tilbage, alt efter om værktøjshøjden er større eller mindre end det værktøj der er taget ud af maskinen. Når emnet kræver mere eller mindre lukkekraft flyttes hele lukkeenheden nogle få 1/10 mm fremad eller bagud, dette giver også knæledsmaskinen en fast åbningsvej. Knæledsmaskinens lukkeenhed kræver desuden opmærksomhed mht. vedligehold pga. de mange bevægelige dele der skal smøres og vedligeholdes, dette er dog på nyere maskiner løst ved centrale smøre systemer der automatisk smører alle disse dele. Styringen overvåger også om der er smøremidler til rådighed i disse systemer. Elektrisk maskine En tredje maskintype der efterhånden er blevet meget populær, også i Danmark, er den fuldelektriske maskine. På billedet ses en elektrisk CD maskine med lukkekraft på 600 kn specielt udviklet til produktion af CD ere. MSH Dec Side 23 af 72

24 Maskinen ligner en konventionel sprøjtestøbemaskine men alle bevægelser varetages af servomotorer, spindler eller andre bevægelsessystemer. På disse maskiner findes der ikke noget hydraulisk anlæg og dermed heller ingen hydraulikolie. På fuldhydrauliske maskiner og knæledsmaskiner omformes energi til bevægelse efter følgende mønster: Strøm omformes til tryk via motor og pumpe. Tryk omformes til bevægelse via cylindre. På den elektriske maskine ser det således ud: Strøm omformes direkte til bevægelse. Nogle af fordelene ved de fuldelektriske maskiner er: Kortere vej fra energi til bevægelse. Præcision som ved værktøjsbearbejdningsmaskiner. Ingen hydraulikolie, og dermed ingen køling. Meget høje hastigheder. Disse fordele tilsammen giver til slut et meget gunstigt energiforbrug/kg. forarbejdet materiale, og dermed også et godt udgangspunkt på konkurrenceevnen. De fuldelektriske maskiner er dog en del dyrere i anskaffelsespris end de hydrauliske. Svinghjul til udstøder Spindel MSH Dec Side 24 af 72

25 Lukkeenhed fuldelektrisk maskine. Hybridmaskine. Er udtrykket for kombinationsmulighederne mellem hydrauliske og elektriske maskiner. En hybridmaskine kunne være opbygget af en fuldhydraulisk lukkeenhed og en elektrisk sprøjteenhed, eller omvendt. MSH Dec Side 25 af 72

26 Maskinens 8 hoveddele 1 Formlukkeenheden. Formlukkeenheden skal holde formen lukket under indsprøjtning og efterfyldning af det smeltede plastmateriale. Derefter skal formen, når køletiden er udløbet, åbnes og emnet afformes. De vigtigste dele i formlukkeenheden på en fuldhydraulisk maskine er følgende: Fast formplan Søjler Bevægelig formplan Udstøder Lukkecylinder Plan fastgjort til maskinen Formlukkeenheden er altid meget kraftigt dimensioneret. Inde i den lukkede form optræder der under indsprøjtningen meget store tryk. Hvis formen "giver sig" blot en smule, får man "oversprøjt", dvs. finner på emnerne, som så bliver defekte. Formlukkeenheden låser derfor formene med meget store kræfter. Lukkekraften varierer fra ca. 60 kn til ca kn. - afhængig af maskinstørrelse. For fuldhydrauliske maskiner er fremgangsmåden for formopstilling ikke væsentligt anderledes end på knæledsmaskiner. Man skal være opmærksom på, at man altid får maskinen stillet i højtryk, inden man spænder formen op. På nogle maskintyper er der et specielt opstillingsprogram. Efter brug af dette skal man huske at nulstille maskinens vejpunkter, så der ikke sker havari under lukning. De vigtigste dele i formlukkeenheden på en knæledsmaskine er følgende: Den hydrauliske lukkecylinder, der tjener til at bevæge knæledsmekanismen og dermed åbning og lukning af formen. Formhøjdeindstilling på knæledsmaskinen. Knæled Hydraulisk udstøder eller på ældre maskiner, fast udstøderbro. Bevægeligt og fast formplan De kraftige søjler, hvorpå alle planer er anbragt, der skal optage lukkekraften og fordele den. MSH Dec Side 26 af 72

27 2 Sprøjteenheden. I sprøjtestøbecylinderen foregår plastificeringen af materialet og udsprøjtning af det smeltede materiale under højt tryk, helt op til 3500 bar ud gennem en dyse og ind i formen. De vigtigste dele på sprøjtestøbeenheden er følgende: Materialetragten Materialet fyldes i materialetragten. Den kan lukkes i bunden med et spjæld. Når spjældet åbnes, falder materialet ned i cylinderen. Denne kan kombineres med et suge/tørreanlæg. Ved materialeskift er det yderst vigtigt at få rengjort materialetragten ordentligt, da selv små partikler kan forurene næste produktion. Cylinderen. Cylinderen er opvarmet af varmelegemer der sammen med friktionen og modtrykket under plastificeringen smelter plastmaterialet. Der køres med temperaturer fra 150 til 450 C afhængig af materialet. Temperaturfølerere Varmebånd Tragt Dyse Pumpezone Forstykke Spærrering Kompressionszone Fødezone Traverskøling MSH Dec Side 27 af 72

28 Snekken Er som regel er opdelt i tre zoner, nemlig; føde-, kompressions- og pumpezonen, befinder sig inde i cylinderen. Den kan rotere og bevæge sig frem og tilbage i cylinderen. Når den roterer, transportere materialet frem langs gængerne og ælter det samtidigt, så det bliver jævnt blandet og opvarmet. Under rotationen bevæger snekken sig tilbage i cylinderen, og der samler sig derved smeltet plastmateriale i cylinderens forreste del, foran snekkens spærrering. Restpuden skal være der, for at undgå at snekkespidsen går ind mod spidsen af cylinderen og man bruger restpuden til overvågning. Spærreringen er åben under dosering, dvs. at snekkens udformning presser materialet mellem snekke og spærrering. Når der foretages indsprøjtning lukker spærreringen og materialet presses ud i gennem dysen og ind i formen. Det er vigtigt at tætningsfladerne mellem snekke og trykring er helt rene ved evt. skift af spærrering, da plasten ellers kan trænge ind mellem fladerne og derved nedbrydes termisk pga. manglende materialeflow. MSH Dec Side 28 af 72

29 Dysen Dysen er anbragt på cylinderens forreste ende, forstykket, og danner overgang mellem maskine og form. Dysen skal holdes varm for at undgå materialet forsegler, samtidigt med at formen skal holdes kold, da materialet i formen skal afkøles, så det kan afformes hurtigst muligt. Af disse grunde er det meget vigtigt ved skift af dysen, at rengøre fladerne mellem forstykke og dyse samt dyse og cylinder. Når vi producerer i sejtflydende plastmaterialer, bruger vi en åben dyse. Producerer vi i tyndtflydende materialer, kan vi anvende en dyse med en lukkeanordning. Hvis vi vælger en lukkeanordning på vores dyse, skal det være af en konstruktion uden døde zoner. Her kan materialet nemlig ligge uden udskiftning, og blive termisk nedbrudt. Det kan give emner med sorte pletter i. Åben dyse Fjederbelastet nåleventildyse Hydraulisk lukkedyse. Snekkemotoren Motoren bringer snekken i rotation. Motoren kan være en elektromotor eller en hydraulisk motor. Den kan give snekken et omdrejningstal der varierer fra, afhængig af snekkestørrelse, ca. 20 til 450 omdrejninger pr. minut. Omdrejningstallet bør afpasses efter materialet. Indsprøjtningscylinderen Indsprøjtningscylinderen sidder bagved snekken, og sprøjtecylinderens stempel er i forbindelse med snekken. Sætter vi nu et kraftigt olietryk ind i sprøjtecylinderen, vil stemplet bevæge sig frem. Da stemplet er i forbindelse med snekken, vil også denne bevæge sig frem og derved trykke det smeltede materiale, der ligger foran den, ud gennem dysen. Vi har foretaget et "skud" ved hjælp af sprøjtecylinderen. MSH Dec Side 29 af 72

30 3 Maskinstativet. Maskinstativet har det formål at understøtte og stabilisere lukke- og sprøjteenheden. Desuden integreres det hydrauliske system, det elektriske system, slanger og rør i maskinstativet af pladsmæssige årsager. Maskinstativet yder dermed også en vis beskyttelse af disse dele. Motor og pumpe i maskinstativet. 4 Det hydrauliske eller elektriske anlæg. Et hydraulisk system bestående af: ventilblokke, åbne/lukkecylinder, indsprøjtningscylinder, tilholdecylindre, snekkemotor, hydraulisk udstøder og evt. kernetræksfunktioner, hvor alle tryk, tider, hastigheder og vejpunkter reguleres af styringen. Hvis der ikke er hydraulik på sprøjtestøbemaskinen, altså at det er en elektrisk maskine, er der naturligvis ikke nogen pumpe, der skal flytte noget olie. Dette foregår så med servomotorer, der er elektriske. Det er så disse, der frembringer tryk, hastighed og andet, der ellers bliver styret af olien. MSH Dec Side 30 af 72

31 5 Kølevandsanlægget. Anlægget der er koblet til et centralt køleanlæg har tre hovedfunktioner: 1. at holde olietemperaturen på ca C. 2. at temperere overgangen fra materialetragt til cylinderen til den ønskede temperatur, også kaldet traverstemperatur. 3. at temperere støbeværktøjet til den rette værktøjstemperatur. Denne temperering er yderst vigtig, da selv små temperaturudsving, kan have stor indflydelse på fyldningen af værktøjet. 4. at temperere vandet i formtempereringsenheden, hvis sådan en anvendes. Her ses et tværsnit af en ventil til kølevandsanlægget, hvor den blå farve angiver fremløbet og den røde farve returløbet. Sprøjtestøbemaskinen bør være rigeligt forsynet med kølekredse, da man så undgår at sløjfe en eller flere kølekredse på værktøjet. 6 Det elektriske anlæg. På sprøjtestøbemaskinen har det elektriske anlæg tre hovedfunktioner: Drift af pumpens elmotor. En elmotor der driver pumpen som arbejder med tryk fra ca bar, altså en højtrykspumpe. Det forklarer dimensioneringen af slanger, ventilblokke og rør, der er bygget så de kan klare de høje trykbelastninger. 7 Kontrolpanelet. Strøm til cylinder og dysevarmelegemer. Styrestrøm, der i dag er lavvoltssystemer. Maskinens hjerne er kontrolpanelet, der styrer processen herunder, tryk (P = Pressure), tid (t), hastigheder (V=Velocity), vejpunkter (S = Stroke) og temperaturer (T). Læg mærke til at der er både et stort og et lille t. Desuden er der i dag mange ekstrafunktioner i en maskinstyring så som: visning af, erværdier, tid og materialeforbrug, kvalitetsstyring, styring af periferiudstyr (robot, formtemperering, transportbånd, pakkemaskiner, varmekanalstyring, osv.) MSH Dec Side 31 af 72

32 8 Sprøjtestøbeformen eller værktøjet. Værktøjet giver emnet den ønskede form, og dette værktøj kan udskiftes med andre værktøjer. Det er det, der sammen med emnekonstruktionsfriheden giver processen fleksibiliteten. Værktøjet er ofte den dyreste del af sprøjtestøbeprocessen og derfor er det vigtigt at udvise stor forsigtighed og omtanke når der arbejdes med sprøjtestøbning. Tager man f. eks et værktøjssæt til fremstilling af en mobiltelefon, kan det hurtig løbe op i flere millioner kroner. Topladeværktøj. Tegningen her viser et simpel to-pladeværktøj hvor følgende dele indgår: 1. Indløbsbøsning i fast part. 2. Indløb. 3. Fordelerkanal. 4. Skillelinje i værktøj. 5. Indløbsmodhold i bevægelig part. 6. Kerne til emne. 7. Centraludstøder. 8. Udstøder til emne. 9. Tilbagebringer. 10. Udstøderparket. 11. Udstøderstang. 12. Opspændingsplader. Kulisseværktøj. Der findes naturligvis et hav af værktøjskonstruktioner afhængig af emnets udformning. De mest simple er, som ovenstående topladeværktøjer, simple til emner uden huller, udsparringer, underskæringer eller lignende, på tværs af åbneretningen. Der findes dog f. eks kulisseværktøjer, hvor der er brug for at lave f. eks huller vha. en kerne på tværs af åbneretningen. Klik på billedet for at se en animation af funktionsforløbet i værktøjet. Tryk på escape for at afslutte animationen. I dette tilfælde er det et kulisseværktøj hvor kulissen bevæges på tværs af åbneretningen rent mekanisk. Disse kulisser skal smøres jævnligt for at undgå formhavari. Denne bevægelse kunne også laves med et hydraulisk eller pneumatisk kernetræk. MSH Dec Side 32 af 72

33 Trepladeværktøjer. Et tre-pladeværktøj har det formål at man kan lave et punktindløb på flere emner i samme værktøj. Det giver også muligheden at adskille indløbssystem og emner fra hinanden under formåbningen ved hjælp af et klinketræk. Et trepladeværktøj har to skillelinjer markeret med rød streg. Klinketrækket er mekanisk og skal naturligvis ligesom andre bevægelige dele i værktøjet smøres og efterses jævnligt. Familieværktøj. Ved familieværktøjer forstås en form der laver flere forskellige emner i samme form og samme skud. Dette er også udmærket hvis ikke der de store krav om tolerance og gentagelsesnøjagtighed. Det har dog de ulemper at flydevejen, størrelsen af emnet samt trykfordelingen ikke er ens i alle emner og derfor er det næsten umuligt, at lave en ensartet, set i forhold til emnevægt og mål, stabil produktion. Dette bør selvfølgelig undgås. Avancerede værktøjskonstruktioner. Afhængig af kompleksiteten i emnet og hvilken proces der anvendes, kan værktøjskonstruktionen blive meget kompleks og disse værktøjer er ekstremt dyre at fremstille. Mange gange indgår sprøjtestøbeprocessen som en delproces af en hel produktionslinje, som f. eks fremstilling af CD, BD og DVD lagringsenheder. Klik på nedenstående links for at se et udvalg af avancerede teknikker spin stackmould spin stackmould interval injection 4 komponentdrejebord Se nedenstående link for produktion af 64 kapsler på 2 sekunder på en Netstal hybrid maskine Netstal Se nedenstående link for produktion af 8+8 bøtter i stackmould Stork MSH Dec Side 33 af 72

34 Indløbssystemer Der er forskellige muligheder for at lede materialet fra snekken gennem dysen til værktøjet. Det kaldes indløb. Ofte er der tale om et koldt indløb, men der findes også flere andre typer; A, B og C er eksempler på varmt forkammer, også kaldet cigarindløb. Princippet, varm forkammer, anvendes til tyndvæggede emner med lav cyklustid eks. Bægere, kasser eller emballage. Ved maskinstop må cigarindløbet fjernes for at man kan starte processen op igen. Varmekanalsystem Et varmekanalsystem forlænger i princippet den temperaturregulerede cylinder helt ind til emnet. Dvs. at der ikke er noget indløbssystem og dermed ikke noget spild. Fordelene ved et varmekanalsystem er netop intet spild, god mulighed for at fylde emnet, der skal ikke plastificeres materiale til indløbssystemet, det kan anvendes til næsten alle termoplastiske materialer, smeltens kvalitet er bedre end der f.eks. tilsættes 25 % regranulat. Ulemperne er at indkøbsprisen er høj, det skal indbygges i værktøjet, at det skal anvendes rigtigt. Det er dog altid et spørgsmål om hvor mange emner der skal laves, jo flere emner der laves jo kortere er tilbagebetalingstiden. MSH Dec Side 34 af 72

35 Værktøjskonstruktion. Når man konstruerer et sprøjtestøbeværktøj, bør det ske ud fra ønsket om følgende optimale situation; Ens, og så lille en godstykkelse i hele emnet som muligt, da det reducerer køletiden og emnet kommer til at veje mindst muligt. Rigtig konstruktion af fordelersystemet. Et varmekanalsystem er at foretrække da det i høj grad eliminerer spild. Optimalt indløb i forhold til placeringen på emnet samt materialet der produceres i. Flere kaviteter giver kortere produktionstid. Lige lang flydevej til hver kavitet eller også kaldet et balanceret fordelersystem. Optimal køling set i forhold til emnets konstruktion. Et effektivt udstødersystem, der sikrer en jævn fordeling af belastningen under afformning. Når værktøjet skal skilles ad ved evt. udskiftning af dele, kerner, fjernelse af plast, osv. må der kun anvendes bløde værktøjer, så som aluminiumskoben, messingstænger og plasthammer. Husk at holde stedet rent, da der ikke må komme snavs, metalspåner osv. i formen. Ved adskillelse af værktøj er det meget vigtigt at holde styr på de forskellige dele, mærk evt. op med en sprittusch, så der ikke opstår tvivl når værktøjet samles MSH Dec Side 35 af 72

36 Køling af værktøj. Værktøj med 1 kølezoner Værktøj med 2 kølezoner Det optimale er at have en kølekreds til rådighed for hver kølezone i værktøjet, dat vi så har mulighed for at temperere hver kølezone uafhængigt af de andre zoner. For at undgå luftlommer i systemet bør man tilslutte fremløb (blå pil) forneden samt returløb (rød pil) foroven. Er vi nødsaget til at lave en sløjfe, bør man placere frem og returløb så tæt på hinanden som muligt, for at mindske risikoen for en skæv temperaturfordeling i værktøjet. Årsagen er at returløbet, afhængigt af fremløbstemperatur, gennemstrømningshastighed, placering/længde samt størrelsen af kølekanalerne kan være årsag til meget store temperaturforskelle. Klik på dette link for at se køling i et værktøj. MSH Dec Side 36 af 72

37 Sikkerhed og udstyr. Sprøjtestøbemaskiner er hurtigarbejdende maskiner med store kræfter i lukkeenhed og formplaner og fordrer derfor et effektivt sikkerhedsudstyr til at beskytte operatøren mod arbejdsulykker. Afskærmning Afskærmningen består af to former for skærme: Faste skærme og bevægelige skærme. Ved faste skærme forstås, at skærmene er monteret på maskiner med skruer eller bolte og ikke kan fjernes uden brug af værktøj. Ved bevægelige skærme forstås skærme, der er hængslede og kan åbnes som en låge, eller skærme, der glider på skinner, og kan skydes til side (sikringsskærm for form). Elektrisk og hydraulisk sikkerhedskredsløb. Det elektriske kredsløb består af to kontakter, der sikrer, at maskinen kun kan fungere, når sikringsskærmen for formen er helt lukket. For at kredsløbet er sluttet, skal begge kontakter være lukket. På billedet de lyserøde ringe Den hydrauliske lukkesikring består af en hydraulisk ventil placeret ved lågen, der har til opgave at sikre, at lukkecylinderen kun kan fungere, når sikringsskærmen er lukket. På billedet den gule ring. Som det ses på ovenstående diagram, kan der kun komme tryk på lukkecylinderen når lågen er lukket. Når lågen åbnes løber olien til olietanken. MSH Dec Side 37 af 72

38 Specielle sikkerhedsanordninger. 1. At maskinen er udstyret med et eller flere nødstop (en rød hvælvet knop), der ved tryk øjeblikkeligt afbryder maskinens styrestrøm og dermed bevægelser. 2. At styrespændingen på elektroniske sprøjtemaskiner arbejder med lavspænding som styrestrøm. 3. At sikringsskærme er konstrueret således, at de spærrer helt for farezonen, når de er lukkede. De kører på stabile føringer og ikke kan afspores. 4. Desuden har de et vindue af gennemsigtigt plast, der tillader operatøren at kunne følge maskinens arbejdscyklus 5. At der kan være monteret et mekanisk stop (mekanisk lukkesikring), der hindrer planerne i at nå sammen, når sikringsskærmen er åben. Der findes en del forskellige løsninger. Grundprincippet er vist i nedenstående skitse, 6. Der kan monteres en afstandsbjælke, der lægger sig imellem maskinens planer, når skærmen åbnes. Den skal have en længde, der umuliggør formlukning. Personlige værnemidler. Når man arbejder ved en sprøjtestøbemaskine, skal man naturligvis også tænke på sin egen sikkerhed. Som udgangspunkt er sikkerhedssko en rigtig god ting at have på. Når man arbejder med den varme plast vil det også i nogle tilfælde være nødvendigt med handskerså man ikke brænder fingrene. Nogle firmaer har den politik, at der ikke må arbejdes ved maskinerne i korte bukser. Dette er også for at undgå forbrændinger. MSH Dec Side 38 af 72

39 Periferiudstyr. Formtemperering. Findes i dag i mange forskellige former Formtempereringen bidrager til at opretholde en forud indstillet temperatur i støbeværktøjet. Apparatet består af en tank med indbygget varmelegemer, en eller flere kølespiraler, en niveaumåler for kølemediet, en pumpe, en termostat og en styring. Formtempereringen kobles på det centrale kølevandsanlæg og tilsluttes til værktøjet. Anvendes når formtemperaturen skal op på C, med olie som kølemedie. Ved temperaturer over 100 C kan der fås specielle oliekølemedier. Indløbs-/emnerobot. Indløbsrobotten skal selvfølgelig ind og hente indløbet, så det bliver sorteret fra emnerne. Indløbet kværnes ofte ved maskinen i en indløbskværn og genbruges. Dermed spares der en sorteringsproces. Emnerobotten går derimod ind og henter emnet, evt. klipper indløb af, bearbejder, stabler, ilægger dele til omstøbning osv. MSH Dec Side 39 af 72

40 Transportbånd. Et transportbånd i dette tilfælde med indløbsseparator, er ofte en god investering da det både da det, uden berøring, transporterer emnerne til emballagen, samtidigt med at indløbet bliver separeret fra emnerne, uden påvirkning af cyklustiden. Hvis indløbene er kraftigt dimensionerede og ikke er formstabile ved afformning, kan transportbåndet aktiveres i intervaller, så indløbene afkøles og dermed ikke smelter sammen med emnerne. Transportbåndet kobles ofte til maskinstyringen, så det kan aktiveres over denne. Kværn/indløbskværn. En kværn bruges til at regranulere emner og indløb. Ved de fleste plasttyper er det muligt, uden de store problemer, at tilsætte op til 25 % regenerat hvis det er rent, fortørrefejl! Bogmærke er ikke defineret.t og granulatet er noglelunde ens i størrelse. Det er derfor vigtigt at kniven er slebet så den er så skarp som muligt, da plasten ellers bliver revet over, i stedet for skåret over. Det kan resultere i forholdsmæssigt meget støv og uens granulatstørrelse. maskinen mens den producerer. Der findes også en mindre model, en indløbskværn, som placeres ved Her er det vigtigt at, indløbsprocenten ikke overstiger ca. 25 %, da det kan give problemer med at transportere og plastificere regeneratet ordentligt. Husk at anvende høreværn, støvmaske og sikkerhedsbriller ved regranulering. MSH Dec Side 40 af 72

41 Nogle procesparametre. Når man arbejder med en sprøjtestøbemaskine, er der nogle forskellige parametre, man kan justere for at få en optimal produktion. Her gennemgås nogle få af disse: Formlukning: Formlukningen, indtil formsikringsvejen, skal foregå så hurtigt som muligt med hensyntagen til formen. Det vil sige at for at få så optimal en produktionstid skal formen lukkes hurtigt. Hvis der er kernetræk, kulisser eller andet i formen, skal der tages hensyn til disse. Oftest sker dette dog under formsikringsvejen, men der findes forme, hvor kernetrækket skal være kørt ind, inden formen lukker, og derfor bliver dette lidt forsinket. Formlukningen justeres ved hastighed og tryk. Formsikring: Her har vi mulighed for at justere trykket, hvormed formen lukker; vejen, der skal lukkes med reduceret tryk/hastighed; hastigheden, hvormed formlukningen skal foregå samt tiden, den skal nå at lukke indenfor. Dosering: Under doseringen har man mulighed for at justere hastigheden, der doseres med, altså snekkens omdrejninger i minuttet (O/min), og man har mulighed for at justere hvor stort modtrykket skal være, altså hvor meget modstand der skal være på snekkens tilbagetrækning. Desuden er der mulighed for at justere, hvor meget materiale, der skal doseres op, og doseringsforsinkelsen stilles også her. Indsprøjtning: Her har man mulighed for at justere hvor hurtigt og med hvilket tryk, der skal indsprøjtes. Eftertryk og køletid: Her er der mulighed for at justere hvor hårdt et emne skal pakkes under eftertrykket og i hvor lang tid, samt køletiden. Formåbning: Under formåbningen har man mulighed for at justere selve formåbningsvejen. Det er mest hensigtsmæssigt, at man kører med en formåbningsvej, der kun lige levner plads til at emne og indløb kan falde frit ud. Der kan dog være ting, der gør at det er mere hensigtsmæssigt at have større åbningsvej, såsom en robot. Man har også mulighed for at justere hastigheden, som formen åbner med. Det kan gøres ved at justere hastigheden for formåbning, eller evt. ved at justere trykket, der bruges. Formåbningshastigheden skal være så hurtig som mulig, med hensyntagen til form og emne. Der kan ved nogle emner være en fordel at køre meget langsomt de første få millimeter, for at være sikker på at emnet følger med bevægelig part over. Udstøder: Under udstødersiden kan justeres hvor hurtigt og ved hvilket tryk udstøderne skal køre frem og tilbage, man kan også indstille hvor langt frem og tilbage disse skal gå, og endelig kan man indstille om der skal være flere udstøderslag. Øvrige parametre: Udover disse parametre er der pausetiden, der er placeret forskellige steder på de forskellige kontrolpaneler. På nogle maskiner er det under formlukningssiden, mens man på nogle maskiner MSH Dec Side 41 af 72

42 indstiller pausetiden på udstødersiden, og da kan det hedde afformningstid, altså den tid et emne har til at falde ud af formen. På siden med temperaturer har man mulighed for at justere cylinderens temperatur. På nogle maskiner har man mulighed for at stille gennemstrømningshastigheden for kølevandet til formen på kontrolpanelet, ellers skal man gøre det på vandorglet. Eller på formtempereringsenheden. Massetemperaturmåling. Under produktion skal vi udføre en øvelse med modtryk. Her er det nødvendigt at måle massetemperaturen undervejs, og registrere ændringer på emnet. Massetemperaturen måles, i automatik, ved at stoppe maskinen, og sprøjte et skud ud i en teflonbelagt kop, og herefter med et opvarmet indstikstermometer (så plasten ikke størkner og isolerer). Dette må helst ikke tage for lang tid, da det giver et forkert billede af massetemperaturen. Vær omhyggelig med at måle massetemperaturen! 220 C 230 C Uopvarmet føler, ca. 20 grader celcius Opvarmet føler, ca. 230 grader celcius For at se hvordan man måler massetemperaturen i smelten, kan du scanne denne QR-kode, eller klikke på dette link. MSH Dec Side 42 af 72

43 Start og stop af en sprøjtestøbemaskine. Opstart af en sprøjtestøbemaskine. Når man kommer til en maskine som er gået i stå eller sat på håndbetjening, er der visse ting man skal gøre før man sætter maskinen i gang igen. 1. For det første ved man ikke om maskinen er færdigindkørt eller stoppet af sig selv. Det kræver forsigtighed. For det andet ved man ikke hvor længe maskinen har stået stille, pas på ved termisk følsomme materialer! 2. Udgangsstilling, afprøvning af bevægelser og kontroller om materiale er tilstede og fortørret om nødvendigt. For at man kan få maskinen til at køre er der flere ting, som skal være opfyldt. Udgangsstilling: Formen skal være åbnet til stop, udstøder i bageste position, dosering til stop, evt. dekompression til stop og sprøjteenheden tilbage. Når disse betingelser eller nogle af dem er opfyldt, vil maskinen kunne køre. Det vil dog være fornuftigt at kontrollere forskellige ting inden man starter. 3. Kig ind i formen. Er den fri for emner og indløb? Er den rengjort og smurt, uden klemte plastrester i styrebøsninger, kulisser eller andet? 4. Husk kun messingværktøj ind i formen! Er styretapper smurte og uden rivninger? Er kerner intakte? Køling? Hvis man ikke kan svare bekræftende på alle disse spørgsmål, skal de negative ting rettes inden kørsel med maskinen. 5. Når sprøjtestøbeenheden er kørt tilbage, kan man kontrollere følgende: Er sprøjtestøbeenheden varm? Er dysen monteret og spændt? Er dysen og indløbsbøsningen ren og fri for ujævnheder? Passer dyse og indløbsbøsningen sammen? Er varmebåndene rene og fri for plast? Er plasten i cylinderen intakt (ikke nedbrudt)? Er der materiale i tragten? 6. Hvis man kan svare ja til det hele, kan man nu afprøve sprøjtestøbeenheden og udsprøjte materiale på forpladen, indtil materialet er glat og uden misfarvninger. 7. Afprøv om maskinen kan gennemføre en helt cyklus på håndbetjening, på en forsvarlig måde, evt. uden at sprøjte materiale ind i formen. 8. Sæt maskinen på halvautomatisk drift og start en cyklus, kontroller at emnet bliver stødt ud, inden maskinen sættes i gang igen. Først når man er sikker på at emnerne afformes stabilt hver gang, kan maskinen sættes til fuldautomatisk drift, og selv her efter bør man blive ved maskinen til den har kørt nogle skud uden afformningsproblemer. - kontroller at der er kølevand på formen og maskinen i øvrigt. MSH Dec Side 43 af 72

44 Standsning af produktionen. 1. Luk for materialet i bunden af tragten. (Spild fjernes straks) Når der lukkes for materialet, vil der ikke løbe mere granulat ned i traverset, derved vil materialecylinderen tømmes i løbet af nogle få skud - alt efter doseringsmængden. Dette kræver en kort planlægningshorisont på ca. 5 minutter. Dvs. at man 5 minutter før pausen lukker for materialet således at cylinderen er tom, når pausen begynder. 2. Fortsæt produktionen til dosering ikke fuldføres. Ved at lade maskinen producere emner af det resterende materiale, anvendes det til noget sælgeligt, som virksomheden kan tjene på. Samtidigt mindsker det materialespildet og er med til at gavne i hvert fald det interne miljø og økonomien. Når man vælger at stoppe maskinen på denne måde, vil der på et eller andet tidspunkt ikke være materiale nok til at fylde materialecylinderen helt til doseringsendestoppet. Det betyder, at maskinen vil stoppe på alarm enten for doseringsovervågningstid eller for cyklusovervågningstid. Da doseringen normalt foregår i køletiden, vil der sidde emner i formen, som skal afformes. Samtidigt betyder det, at det materiale som er i materialecylinderen ikke kan sprøjtes ind i formen. Derfor skal sprøjtestøbeenheden køres tilbage, så materialet kan sprøjtes ud på forpladen under sprøjtestøbeenheden. 3. Kør sprøjtestøbeenheden tilbage på håndbetjening. 4. Tøm sprøjtecylinderen Materialemængden i materialecylinderen, som er mindre end den materialemængde der skal anvendes til at støbe et helt, skud i formen, sprøjtes ud på forpladen. Herved bringes snekken i forreste position og der vil være mindst muligt materiale til rest i cylinderen, som kan ødelægges af varmen på cylinderen. NB! Der vil i nogle tilfælde være behov for, at der køres et rensermateriale igennem snekken. 5. Luk for kølevand til form (ikke ved formtempereringsudstyr) Hvis der køres med koldt vand på formen, vil denne i pausen blive meget kold. Det betyder at det vil kræve lang tid at bringe den tilbage til stabil drifttemperatur. Indtil dette sker, vil der være risiko for; at emnekvaliteten ikke lever op til det ønskede niveau. En anden fare er, at der dannes kondensvand på formpladerne, så rustdannelser kan opstå eller i det mindste øge muligheden for at emnerne får fugtspor når produktionen genoptages. Ved produktion, hvor formen er forsynet med tempereringsudstyr lukkes ikke for kølevandet, fordi formoverfladetemperaturen evt. vil falde under den indstillede temperatur på tempereringsudstyret. 6. Luk formen delvis For ikke at belaste maskinen unødigt og for at sende et signal til forbipasserende om at maskinen er stoppet (ikke selv gået i stå), bringes den bevægelige del så langt frem, at styrtappe går i indgreb. Herved fordeles belastningen på både det faste og bevægelige opspændingsplan og mindsker risikoen for at bøsninger og søjler trykkes med utætheder til følge. Ved forskel i temperaturer på formhalvdelene udlignes denne forskel og mulighederne, for at starte op igen uden problemer med formsikringsalarmer, bedres. 7. Sluk cylindervarmen (ved kort pause: varmesænkning til ca. 150º C) Ved stop af maskinen slukkes cylindervarmen. Ved en kort pause kan varmesænkningsprogrammet bruges. Dette skal gøres for at skåne resten af materialet i materialecylinderen så det ikke for hurtigt står og bliver termisk ødelagt, MSH Dec Side 44 af 72

45 samtidigt er det med til at spare energi og dermed mindske omkostningerne for virksomheden, i forbindelse med de pauser der opstår i produktionen. Det tager ikke lang tid at varme op igen, hvis varmebånd og følere er i orden. 8. Stands hovedmotor. Pumpemotoren standses for at spare energi og for ikke at belaste olien mekanisk til ingen verdens nytte. Desuden, når maskinerne er forladt er det en sikkerhedfor, at en olielæk ikke bliver til indkøb af ny dyr olie og flere timers opsamling og rengøring af gammel olie ud over det hele. 9. Gør rent på og omkring maskinen. For at forhindre, at spild af materiale på maskine og gulv bliver til fare for andre som færdes i området er det en pligt at sørge for at dette fjernes inden man forlader maskinen. Materiale spildt på maskinen kan ligge og afgive gasser til omgivelserne. Materiale som ligger på gulvet giver risiko for faldulykker og skal også væk. Desuden giver det et godt indtryk af virksomheden hvis der kommer kunder og repræsentanter. Gå til pause. Produktionsovervågning. Når produktionen kører, er der en del ting at være opmærksom på: Maskinens formsikring har afbrudt produktionen Emner falder pænt ud på transportbånd eller i kasse. Husk at tømme kassen regelmæssigt Svigtende smøring eller køling. Svigtende varme Formsikring: Hvis et emne kommer i klemme mellem formparterne, afbryder formsikringen produktionen, og en lampe vil lyse. Formsikringen kan også afbryde produktionen, hvis der er manglende smøring i formen eller på styretappe eller udstødere. Hvis maskinen gentagne gange stopper, må fejlen lokaliseres og udbedres. Transportbånd/kasse: Emnerne kan bygge sig helt op mellem formparterne, hvis transportbåndet står stille, eller kassen ikke tømmes. Når emnerne når op i formen, vil formsikringen afbryde produktionen. Svigtende smøring: Dette kan opstå, hvis smøresystemet er tomt, hvis centralsmøresystemet ikke virker, hvis der er påfyldt forkert smøremiddel, eller hvis der i det hele taget er en defekt på smøresystemet. Forkerte lyde, tørre søjler, varme lejer er sikre tegn på svigtende smøring. Svigtende køling: Svigtende køling kan være årsag til, at emnerne bliver hængende i formen, især hvis udstøderstifterne trykkes igennem emnerne. Emnerne vil kaste og vride sig efter afformningen. Svigtende varme: MSH Dec Side 45 af 72

46 Kan være forskellige årsager til, at varmen svigter, defekt sikring, føler faldet af, defekt varmelegeme og varmeregler defekt. Endvidere kan produktionen være standset, hvis hydraulikfilteret er stoppet, eller hydraulikolien er for varm. Emnekontrol. Ved enhver produktion er det vigtigt at undgå spild. Man må have 1øbende check på, at specifikationerne, der produceres efter, er overholdt. Ved sprøjtestøbte emner vil specifikationen normalt være en tegning, hvor følgende punkter skal iagttages: Vigtigt mål, dvs. mål med tolerancer. På nogle tegninger er der tolerancer på alle mål. Man må da sikre sig, at disse bliver overholdt Facon. Her menes, at afvigelser som indfaldne sider, ovalitet og skævheder ikke afviger utilladeligt fra specifikationen Overflade. Der kan være stillet særlige krav til overfladen, f.eks. på synlige steder Vægt Optiske egenskaber Emnefejl. Følgende fejl er oftest forekommende på emnerne: Sugninger Sugninger er nogle små lavninger, der sidder samme sted på alle emner. Når materialet (emnet) går fra smeltet til størknet tilstand i formen, vil det krybe lidt, det kaldes størkningssvind, og det har alle materialer. Ved at lave emnerne med ens godstykkelse kan man ikke se svindet, f.eks. legoklodser, yoghurtbægre, engangsglas mv. Der hvor man af en eller anden grund må have forskellige godstykkelser, kan der opstå sugninger på de tykkeste steder af emnet. Polystyren PS har et størkningssvind mellem 0,4 til 0,8%. Godstykkelse, formtemperatur, materialetemperatur og eftertryk påvirker svindet. Holder man en høj formtemperatur, vil svindet være større end ved en lav formtemperatur. Finner Finner er materiale, der er presset ud mellem formens skilleflader, langs udstøderstifter eller andre tætningsflader. Nogle kalder det oversprøjt, og det kan have vidt forskellige årsager. Blister Blister (sølvfisk) er plette rpå emneoverfladen, en svag laminering pga. af fugt, der kan have meget forskelligt udseende. Misfarvning Misfarvning kan ligge i eller på overfladen af emnet. Hvis misfarvningen ligger som striber eller pletter rundt i emnet, kan årsagen være følgende ; forkert farve eller urenheder i materialet. Desuden kan der være mørke (forkullede) pletter, partier på emnet. Det skyldes en forbrænding af plastmaterialet opstået i materialecylinderen eller ved indsprøjtning i formen. Laminerede emner At emnet er lamineret vil sige, at det er bygget op i tynde lag, der kun dårligt hænger sammen. Overfladen vil normalt let kunne kradses op i flager. MSH Dec Side 46 af 72

47 Rivninger Hvis der pludselig opstår ridser på emnerne, så overfladen bliver ru, er formen ved at gå i stykker. Stands øjeblikkelig produktionen. Formen kan ødelægges på nogle få skud. Fugt i materialet Fugt, i materialet er måske årsag til de fleste emnefejl. Følg materialeleverandørens forarbejdningsanvisninger. Fugt i materialet kan i de fleste materialer ses som: Blister eller sølvstriber. Det kan også vise sig som luftbobler i klare materialer. Flydelinjer / flydesømme Flydelinjer kommer, hvor materialet skal løbe omkring en kerne, og hvor de to flydefronter mødes på den anden side af kernen. Hvor der er varierende godstykkelser i emnet, kan materialet 1øbe langsommere/hurtigere, og derved danne flydelinjer. Har et emne flere indløb dannes flydelinjer. Smøring og vedligehold af sprøjtestøbemaskiner For at maskinerne skal arbejde upåklageligt må de vedligeholdes, renses og smøres efter en systematik plan. Der bør fra maskinleverandørens side leveres en vedligeholdelsesvejledning af maskinen, det vedligehold er afhængig af maskintype og udførelse af de forskellige maskinkomponenter. Den kunne i hovedtrækkene omfatte følgende: Dagligt: På nyere maskiner sørger centralsmøreanlægget for smøring af de bevægelige dele, og det kan vi ofte, via maskinstyringen, indstille til: smøretid i sekunder for hvert x antal skud. Husk at kontrollere oliestand i centralsmøreenheden. Maskiner uden centralsmøring alle smøresteder på maskinen, se smøreplanen, ellers smøres der daglig med 4 til 5 slag af fedt/oliepressen. Kontroller jævnligt, at maskinens funktioner er i orden, og at oliestand er korrekt. Hold rent på og omkring maskinen. Henlæg ikke værktøj og lignende på glideflader og lakerede dele på maskinen. Ved olie- /granulatspild tør /fej da straks op pga. faldulykker. Hver ca. 3. måned: Rensning af pumpens sugefilter. Hermed undgås tilstopning af filter samt ødelæggelse af pumpen. I det første halve år af en maskines produktionstid er indsugningsfiltret til oliebeholderen særligt udsat for tilsmudsning. I dette tidsrum må rensning ske en gang hver måned. Derefter bør rensning ske hver tredje måned. Smøring af søjleforinger og tandhjul til formhøjdeindstilling. Kontrol af gearolie MSH Dec Side 47 af 72

48 Amorfe materialedata. Formelsamling med eksempler. Materialetype ABS SAN SB PS PC Handelsnavn Kumho Kostil Edistir Edistir Lexan Typenummer 780 B366 SR550 N R Generelle egenskaber Prøvning ved Enhed Metode Densitet Kg/m 3 ISO Fugtoptagelse 24 t 23 C % ISO 62 <1 0,2 0,1 0,1 0,15 Svind % 0,4-0,7 0,4-0,6 0,4-0,7 0,3-0,6 0,5-0,7 Smelteindeks 200 C / 5 kg Cm 3 /10 min. ISO1133 6, Smelteindeks 220 C / 10 kg Cm 3 /10 min. ISO Smelteindeks 300 C / 1,2 kg Cm 3 /10 min. ISO Mekaniske egenskaber Charpy impact strength +23 C kj/m² ISO 179/1eU NB 10 NB Charpy notched impact strength +23 C kj/m² ISO 179/1eA Tensile Modulus Mpa. ISO 527-1/ Termiske egenskaber Anvendelsestemperatur kort tid C Anvendelsestemperatur lang tid 1,80MPa C ISO 75-1/ Temperaturledningsevne Alfa (α) mm 2 /s 0,082 0,085 0,082 0,08 0,11 Procesdata Vicat Softening Temperature - T a. VST/B/50 C C ISO Anbefalet massetemp. - T m C Flydetalsfaktor - f f. 1,4 1,5 1,4 1 2 Formtemp. - T v C , Forseglingstemp. - T f C Max. periferihastighed m/s 0,3 0,6 0,9 0,9 0,3 Max. snekkeomdrejninger D = snekkedia. Omd./min. 5730/D 11459/D 17189/D 17189/D 5730/D Tørretemperatur C / timer 80/2-4 80/ /4 Øvrige egenskaber ABS SAN SB PS PC Brandtekniske forhold S = 1,6 mm UL94 HB HB HB HB HB Transparent Acetone UB UB UB UB UB Benzin UB BB UB UB BB Eddikesyre 10 % opl. B B B B UB Eddikesyre 80 % opl. BB BB BB BB UB Citronsyre/frugtsaft 10 % opl. B B B B B Mineralsk olie B B B B B Fødevaregodkendelse FDA FDA B B B B B Dieselolie B B BB BB B Sæbeopløsning 1 % opl. B B B B B Svovlsyre 10 % opl. B BB UB UB B Spiseolie B B B B B Saltsyre 10 % opl. B B BB BB B Klorvand BB BB BB BB BB Varmt vand B B B B BB Pris Priser ved palleposter Sep-2010 DKK/Kg kr. 16 kr. 18 kr. 13 kr. 12 kr. 28 N = No Break (intet brud) B = Bestandig BB = Betinget bestandig UB = Ubestandig MSH Dec Side 48 af 72

49 Delkrystallinske materialedata. Materialetype POM PP PE-HD PA 6 Handelsnavn Kocetal Borealis Borealis Akulon Typenummer K 300 BH345MO MG9601 F223D Generelle egenskaber Prøvning ved Enhed Metode Densitet Kg/m 3 ISO Fugtoptagelse 24 t 23 C % ISO 62 0,2 0,01 0,02 2,8 Svind % 1,8-2,1 1, ,8-1,1 Smelteindeks 190 C / 2,16 kg Cm 3 /10 min. ISO ,5 32,3 Smelteindeks 230 C / 2,16kg Cm 3 /10 min. ISO ,7 Viskositet 330 C / 2,16kg Cm 3 /10 min. ISO 307 Mekaniske egenskaber Charpy impact strength +23 C kj/m² ISO 179/1eU N 110 N N Charpy notched impact strength +23 C kj/m² ISO 179/1eA 7 6,5 3 N Tensile Modulus Mpa ISO 527-1/ Termiske egenskaber Anvendelsestemperatur kort tid C Anvendelsestemperatur lang tid 1,80MPa C ISO 75-1/ Temperaturledningsevne Alfa (α) mm 2 /s 0,047 0,067 0,09 0,083 Procesdata Vicat softening temperature - T a. (50 C/h 50N)- C ISO Anbefalet massetemp. - T m C Flydetalsfaktor - f f. 1, ,2 Formtemp. - T v C , Forseglingstemp. - T f C Max. periferihastighed M/s 0,3 0,9 0,9 0,8 Max. snekkeomdrejninger D=snekkedia. O/min 5730/D 17189/D 17189/D 15280/D Tørretemperatur C / timer 85/ /5-10 Øvrige egenskaber POM PP PE-HD PA 6 Brandtekniske forhold S = 1,6 mm UL94 HB HB HB V-2 Transparent Acetone B B B BB Benzin B BB B B Eddikesyre 10 % opl. B B B UB Eddikesyre 80 % opl. UB B B UB Citronsyre/frugtsaft 10 % opl. B B B B Mineralsk olie B B B B Fødevaregodkendelse FDA FDA B B B UB Dieselolie B B B B Sæbeopløsning 1 % opl. B B B B Svovlsyre 10 % opl. BB B B UB Spiseolie B B BB B Saltsyre 10 % opl. UB B B UB Klorvand UB BB BB UB Varmt vand B B B BB Pris Priser ved palleposter Sep-2010 DKK/Kg kr. 16 kr. 12 kr. 13 kr. 19 N = No break (intet brud) B = Bestandig BB = Betinget bestandig UB = Ubestandig MSH Dec Side 49 af 72

50 Densitet Svind længderetning Anbefalet massetemperatur værktøjstemperatur Forseglingstemperatur Varmeledningsevne aeff. Formbestandighed i varme ISO R 75-1/-2 Materialepris v 1000 kg Fortørringstemperatur/tid Betjening af sprøjtestøbemaskiner Generelle plastdata T m T v T f T a. Amorfe kg/m3 % C C C mm2/s C dkk/kg C/t ABS Acrylnitril-butadien-styren ,7-0, , /2-4 CA Celluloseacetat ,4-0, , /2 PA 11 Polyamid 11 ( Amorf ) ,0-2, , /4 PA 12 Polyamid 12 ( Amorf ) , , /4 PAI Polyamidimid ,5-0, , /3 PC Polycarbonat ,7-0, , /2-4 PC GF10 Polycarbonat 10 % glasfibre ,2-0, , /2-4 PC/ABS PC/ABS blend ,4-0, , /2-4 PMMA polymethylmethacrylat ,2-0, , /2-3 PPO Ployphenylenoxid ,5-0, , /2-3 PS Polystyren ,4-0, , PSU Polysulfon ,5-0, , /4 PVC Blød Polyvinylchlorid (Blød) PVC Hård Polyvinylchlorid (hård) ,1-0, , SAN Styren-acrylnitril ,5-0, , /1-2 SB Styren-butadien ,3-0, , PEI Polyetherimid ,3-0, , /6 PC/PBT PC/PBT blend , , /4 PES Polyethersulfon ,3-0, /4 Krystallinske EVA Ethylen-vinylacetat , , PA 6 Polyamid , , /4 PA 6 GF30 Polyamid 6 30 % glasfibre ,25-0, , /4 PA 6.6 Polyamid , /4 PA 6.6 GF30 Polyamid % glasfibre ,25-0, , /4 PBT Polybuthylenterephthalat , , /4 PBT GF30 Polybuthylenterephthalat 30 % glasfibre ,4-0, , /4 PE-HD Polyethylen høj densitet 960 1,3-2, , PE-LD Polyethylen lav densitet 920 1,3-2, , PET Polyethylenterephthalat ,2-0, , /4 POM C Polyoxymethylen copolymer ,3-3, , POM H Polyoxymethylen homopolymer ,3-3, , PPH Polypropylen homopolymer 905 0,6-2, , PPC Polypropylen copolymer 905 0,6-2, , PPS 40GF Polyphenylenoxid 40% glasfibre ,2-0, , /4 PAA GF30 Polyarylamid 30% glasfibre ,1-0, , /4 Værdierne er vejledende ud fra forskellige leverandørers materialedatablade på standardtyper! Priserne er baseret på 1000 kg leveret marts MSH Dec Side 50 af 72

51 Udregning af lukkekraft på en knæledsmaskine. Lukkekraft på en knæledsmaskine. P = L x D 2 x 660 / L P = Lukkekraft i kn. L = Søjlestræk i mm. L = Aktiv søjlelængde i mm. D = Søjlediameteren i mm. 660 = Faktor for 4-søjlet maskine når P er i kn. Aktiv søjlelængde = L i mm Søjlediameter = D i mm Søjlestræk = L i mm Lukkekraft = P i kn Eksempel på udregning; En knæledsmaskine står og kører en produktion. Maskinen har en aktiv søjlelængde (L) på 1365 mm, søjlediameteren (D) er 60 mm og når maskinen lukker viser måleuret et søjlestræk ( L) på 0,45 mm Maskinen kører således med en lukkekraft (P) på; 0,45mm x 60 2 mm x 660 / 1365mm = 783,3 kn. Det er vigtigt at lave enhederne om til enten mm eller cm for at få en korrekt udregning! MSH Dec Side 51 af 72

52 Indstilling af lukkekraft på en knæledsmaskine. Søjlestræk på en knæledsmaskine. L = P x L / D 2 / 660 P = Lukkekraft i kn. L = Søjlestræk i mm. L = Aktiv søjlelængde i mm. D = Søjlediameteren i mm. 660 = Faktor for 4-søjlet maskine når P er i kn. Aktiv søjlelængde = L i mm Søjlediameter = D i mm Søjlestræk = L i mm Lukkekraft = P i kn Eksempel på udregning; ( L hedder delta L ) En knæledsmaskine skal køre et emne der kræver 600 kn i lukkekraft Maskinen har en aktiv søjlelængde (L) på 1240 mm og en søjlediameteren (D) på 55 mm. Når maskinen lukker skal måleuret vise et søjlestræk ( L) på; 600kN x 1240mm / 55 2 mm / 660 =0,37mm Nu justeres maskinens lukkeenhed enten frem eller tilbage indtil måleuret viser 0,37 mm når maskinen laver lukkekraft, så kører den med en lukkekraft på 600kN. Det er vigtigt at lave enhederne om til enten mm eller cm for at få en korrekt udregning! MSH Dec Side 52 af 72

53 Lukkekraft på en fuldhydraulisk maskine Lukkekraftindstilling på en fuldhydraulisk maskine. P hyd. maks. / maksimal lukkekraft x behov = hydraulisk bar (indstilles) P hyd. maks. Maksimal lukkekraft Behov = Maskinens maksimale systemtryk i bar. = Maskinens maksimale lukkekraft i KN. = Den lukkekraft man ønsker at indstille i KN. Eksempel på udregning;. En 350 kn fuldhydraulisk maskine skal køre et emne der kræver 275 kn i lukkekraft. Maskinen har et maksimalt systemtryk på 140 bar Når maskinen lukker skal manometeret vise et hydraulisk tryk på; 140 bar / 350 kn x 275 kn = 110 bar Nu justeres maskinens lukketryk op eller ned indtil manometeret viser 110 bar når maskinen laver lukketryk. På de fleste fuldhydrauliske maskiner findes et lukkekraftdiagram der viser sammenhæng mellem maskinens hydrauliske tryk og lukkekraften ligesom nedenstående eksempel for en 1250 kn maskine med et maksimalt systemtryk på 140 bar. MSH Dec Side 53 af 72

54 Sprøjtetryk og omsætningsfaktor. Sammenhængene mellem det hydrauliske tryk der er i sprøjtecylinderen, og det specifikke tryk der opstår foran spærreringen i cylinderen, forklares med omsætningsfaktoren (OF). Omsætningsfaktoren er et udtryk for størrelsesforholdet mellem, tværsnitsarealet på indsprøjtningscylinderen, og snekkens tværsnitsareal. Areal = 10cm 2 OF i dette tilfælde er 120cm 2 /10cm 2 = 12 2 Areal = 120cm P specifikt tryk P hydraulisk tryk Nu kan vi således regne fra hydraulisk til specifikt tryk ved at anvende nedenstående regnetrekant P spec. / OF = P hyd P spec. P spec. / P hyd = OF OF P hyd I maskinens datablad findes den maksimale specifikke sprøjtetryk, og i maskinstyringen vil man kunne finde et maksimalt tryk på sprøjteenheden, og når disse to kendes kan man regne omsætningsfaktoren ud. Eksempel på udregning af omsætningsfaktor; OF x P hyd = P spec. En maskines datablad fortæller at det maksimale specifikke sprøjtetryk er på 2345 bar, herefter går vi ud til maskinen og finder et hydraulisk sprøjtetryk i styringen under indsprøjtningssiden. Den fortæller mig at det maksimale hydrauliske tryk under indsprøjtning er på 160 bar. Nu kan omsætningsfaktoren regnes ud; OF = P spec. / P hyd. OF = 2345 / 160 = 14,65 Det vil sige at for hver hydraulisk bar, kommer der 14,65 specifikke bar ude foran spærreringen. MSH Dec Side 54 af 72

55 Eksempler på udregning af specifikke tryk; Maskinen fra forrige eksempel står og producerer et emne, og i indsprøjtningsfasen viser manometeret 97 bar hydraulisk tryk. Nu kan jeg regne det specifikke indsprøjtningstryk ud; 97 x 14,65 = 1421 bar specifikt indsprøjtningstryk Samme maskine viser et manometer 37 bar hydraulisk tryk i eftertryksfasen. Nu kan jeg regne det specifikke eftertryk ud; 37 x 14,65 = 542 bar specifikt tryk Maskinens manometer viser under plastificering et hydraulisk modtryk på 4 bar og nu kan det specifikke modtryk regnes ud; 4 x 14,65 = 58 bar specifikt modtryk Vi skal huske på når vi sprøjtestøber, at det er emnets proceskrav der er vigtige og derfor skal vi holde os i specifikke værdier da produktionen så uden problemer kan flyttes fra en egnet maskine til en anden egnet maskine med forskellige snekkestørrelser og hydrauliske tryk. De fleste maskiner i dag kan udrustes med forskellige snekkestørrelser og det påvirker naturligvis det specifikke sprøjtetryk i den retning at jo mindre en snekkediameter jo højere sprøjtetryk og omvendt. MSH Dec Side 55 af 72

56 Snekkeperiferihastighed. Når vi skal forarbejde et termoplastisk materiale er det materialetypen der afgør hvor hurtigt vi kan plastificere dette. Nogle af de faktorer der afgør hvor hurtigt vi kan plastificere materialet er bl.a. monomerens opbygning med indhold af grundstoffer, primære og sekundære bindingstyper, samt de additiver, armeringsmaterialer osv. der er i råvaren. Ved at indsætte de forskellige materialers maksimale periferihastighed i nedenstående formel; (Materialets max. V i m/s. x / ) / d = O/min. Får vi en brugbar formel for indstilling af snekkeomdrejninger med hensyntagen til materialet og snekkestørrelsen. Værdierne er vejledende og bør altid undersøges ved materialeleverandøren! Amorfe materialer Max. V i m/s. O/min. = PMMA, ABS, ABS/PC, PVC 0, / d PCI 0, / d PES, PSU, PC GF, SAN 0, / d PS 0, / d Delkrystallinske materialer Max. V i m/s. O/min. = POM, PBT, PBT GF 0, / d PC/PBT, PPS 0, / d PA 6 GF, PA 66 GF 0, / d PA 6, PA 66 0, / d PE, PP 0, / d TPE (Termoplastiske elastomerer) Max. V i m/s. O/min. = TPE-A, TPE-V, TPE-O 0, / d TPE-E 0, / d TPE-S 0, / d TPE-U 0, / d Ved at anvende ovenstående opnår vi den kortest mulige plastificeringstid, derved bliver det ikke plastificeringstiden der begrænser vores cyklustid, da plastificeringen foregår i restkøletiden. En anden fordel er at vi får et specifikt udtryk for plastificeringen da snekkeperiferihastigheden afhænger af snekkediameteren, og ovenstående formel tager højde for dette. Er der god tid til at plastificere, anvendes plastificeringsforsinkelse (doseringsforsinkelse) på maskinen således at den er færdig med plastificeringen og evt. dekompression ca. et halvt sekund inden formen åbner. Eksempel på udregning af plastificeringshastighed; En maskine med en snekkediameter på 30 mm skal køre et emne i POM, og ifølge ovenstående formel må den så køre med; 5800 / 30 = 193 O/min. Så inde i styringen under plastificering, på maskinen indstilles snekken til at køre med ca. 190 O/min. MSH Dec Side 56 af 72

57 Lille køletidsberegning. Som tommelfingerregel kan nedenstående bruges til emner med en godstykkelse på op til ca. 2,5 mm. Udregningen tager kun hensyn til godstykkelsen! S 2 x 2 = t k S t k = Godstykkelse = Total køletid (Eftertrykstid og restkøletid) i sekunder. Eksempel på udregning af lille køletidsberegning; S 2 En maskine skal køre et emne med en godstykkelse på 2,1 mm, det vil give en total køletid på; 2,1 2 x 2 = 8,82 sekunder. MSH Dec Side 57 af 72

58 Produktionsberegning. Da beregningen af tidsforbrug og materialeforbrug kan udføres på mange forskellige måder gives her et par eksempler på produktionsberegning. Emnevægt = Emnevolume x densitet. Eks. Emnevolume = 32,6 cm 3 materiale: ABS med en densitet på 1,06 g/cm 3 Emnevægt = 32,6 cm 3 x 1,06 g/cm 3 = 34,56 g Emnevolume = Emnevægt / densitet. Eks. Emnevægt = 34,56 g materiale: ABS med en densitet på 1,06 g/cm 3 Emnevolume = 34,56 g / 1,06 g/cm 3 = 32,6 cm 3 Skudvægt = emne(r) + indløb. Eks. Emnevægt = 34,56 g Indløbsvægt = 6,2 g Antal emner = 4 Skudvægt = (34,56 g x 4) + 6,2 g = 144,44 g Materialeforbrug i kg = Antal emner/ antal emner pr. skud x skudvægt / 1000 Eks. Antal emner = stk. Antal emner pr. skud = 4 Skudvægt = 144,44 g Materialeforbrug i kg = / 4 x 144,44 /.000 = 2.888,8 kg. Produktionstid i timer = antal emner / emner pr. skud x cyklustid i sek. / Eks. Produktion = emner Antal emner pr. skud = 4 Cyklustid = 22,4 sek. Produktionstid i timer = / 4 x 22,4 / = 124,44 timer. MSH Dec Side 58 af 72

59 Geometri. a Kvadrat A = a 2 O = 4 x a b a Rektangel A = a x b O = (2 x a) + (2 x b) h g Trekant A = ½ h x g b a c Pytagoras a og b = kateter c = hypotenuse a 2 + b 2 = c 2 c = ( a 2 + b 2 ) h a b Trapez A = ½ h x (a + b) h g Parallelogram A = h x g D r Cirkel O = D x A = r 2 x r R Cirkelring A = x (R 2 r 2 ) c b a Kasse V = a x b x c a g Prisme g = grundflade = ½ h x grundlinje V = a x g h r Cylinder V = r 2 x x h h = V / ( r 2 x ) h r R Cylinderrør V = h x x (R 2 r 2 ) Kegle V = 1/3 h x x r 2 h h r R D = Diameter, det sammen som cirklens tværsnit. r = Radius, det samme som ½ D, eller fra cirklens midte til yderkant. = Pi er en faktor af 22/7 = 3, = 3,14 A = Areal. V = Volume r Keglestub V = 1/3 h x x (r 2 + R 2 + r x R) MSH Dec Side 59 af 72

60 Beregning Areal beregning rektangel. Arealberegning er en forudsætning for at finde eks. tværsnitsarealet på en sprøjtecylinder eller doseringsvolume ved en given snekkediameter. Husk at bruge den samme benævnelse for længen og bredden ( cm ). Først lidt arealberegning på en flade. opg. L B Areal i cm mm 65 mm 42,25 B 2 85 mm 48 mm 40,8 3 14,3 cm 56 mm 80,08 L Areal = L x B 4 41 mm 15 cm 61, cm 12,2 cm 439,2 Areal beregning cirkel. På en cirkel findes arealet på følgende måde : opg. D r Areal i cm2 A = r 2 x 6 55 mm 2,75 cm 23,76 r Hvor r er cirklens radius og D er cirklens diameter ( r = ½ diameter! ). En snekkestørrelse er som regel angivet som en diameter ( Ø ) i mm. Dvs. at en snekkediameter på 30 mm giver en radius på : 30 / 2 / 10 = 1,5 cm og et tværsnitsareal på : 1,5 2 x = 7,06 cm 2 Først halveres diameteren og divideres med 10 for at få radius i cm, radius opløftes i 2 potens ( ganges med sig selv ) og ganges med pi. For at finde arealet i cm 2 er det vigtigt at have benævnelsen i cm mm 3 cm 28, mm 2 cm 12, mm 1,75 cm 9, mm 3,25 cm 33, mm 0,9 cm 2, mm 1,1 cm 3, ,5 mm 1,625 cm 8, mm 2,1 cm 13, mm 1 cm 3,14 MSH Dec Side 60 af 72

61 Doserings volume. Ved dosering gøres næste skud klar inde i cylinderen, dvs. at en vis mængde plast smeltes (plastificeres). Denne mængde kan i første omgang beregnes som doseringsvolume ( V ), uden hensyntagen til materialets udvidelseskoefficient og densitet. Dette gøres ved følgende formel der ligner den forrige lidt: V = r 2 x x h D Opg. D h Cm mm 30 mm 14, mm 70 mm 11, mm 45 mm 9, mm 25 mm 13,54 h mm 87 mm Volumen på en cylinder beregnes udfra r 2 x som er arealet på en cirkel, og ganges højden h (doseringsvejen). Husk igen at have den samme benævnelse (cm). Omsætningsfaktor. Omsætningsfaktoren er et udtryk for forholdet mellem tværsnitsarealet på sprøjtecylinderen og tværsnitsarealet på snekken. Er tværsnitsarealet på sprøjtecylinderen 10 gange større end tværsnitsarealet på snekken, vil det specifikke sprøjtetryk foran spærreringen være 10 gange højere end det hydrauliske tryk i sprøjtecylinderen. Omsætningsfaktoren findes ud fra følgende formel: OF = (D 2 x / 4) / (d 2 x / 4) = D 2 / d 2 = OF Husk at ved beregning skal disse have samme benævnelse, mm eller cm! Opg. D d OF mm 37,5 mm 10, ,6 cm 35 mm 6, mm 70 mm 7, mm 22 mm 14, ,2 cm 22 mm 17, mm 25 mm 10, mm 30 mm 14, mm 70 mm 11, mm 45 mm 9, mm 25 mm 13,54 MSH Dec Side 61 af 72

62 Specifikt tryk Betjening af sprøjtestøbemaskiner Omsætningsfaktoren kan også findes ved : max specifikt tryk / max hydraulisk systemtryk = OF Hvor max specifikt tryk og max hydraulisk tryk findes i maskindatabladet. Opg. P spec. P hyd O-Faktor bar 160 bar 14,00 P spec / OF = P hydr O P spec. P hyd OF x P hydr = P spec. P spec. / P hydr = OF bar 175 bar 10, bar 140 bar 16, bar 155 bar 9, bar 56,9 bar 12, bar 30,5 bar 17, bar 80,1 bar 10, bar 75 bar 9,0 Når vi kender to af de tre følgende faktorer OF, spec. tryk eller hyd. Tryk, vil vi altid kunne finde den tredje faktor ud fra ovenstående regnetrekant ,9 bar 63 bar 11, bar 42 bar 12,0 På mange maskiner er der ofte en graf, der viser det hydrauliske og det specifikke tryk sammenholdt med snekkestørrelserne maskinen kan udrustes med Ø 30 mm Ø 25 mm Ø 35 mm Opgave Hydraulisk tryk Maskine med en 30 mm snekke hvad er det specifikke tryk ved 110 bar hydr. tryk? Maskine med en 25 mm snekke hvad er det specifikke tryk ved 60 bar hydr. tryk? 1000 MSH Dec Side 62 af 72

63 Lukkekraft og søjlestræk på en knæledsmaskine. Aktiv søjlelængde = L Søjlediameter = D Søjleforlængelse = L Lukkekraft = P For at kunne beregne lukkekraften på en knæledsmaskine monterer vi et måleur der med 1/100 mm nøjagtighed registrerer søjleforlængelsen L under lukkehøjtryksfasen. Dette mål aflæses!. Desuden skal vi måle den aktive søjlelængde L, mellem kanten på det forreste opspændingsplan (dysesiden) og kanten af planet hvor lukkecylinderen er monteret ( lukkecylindersiden ). Søjlediameteren D skal også måles med en skydelære. Igen er det vigtigt at alle mål har samme enhed ( mm )! Herefter kan vi anvende formlen: L x D 2 x 660 / L = P i kn. Opg. L D L P 41 0,25 mm 55 mm 1,29 m 386,9 kn 42 0,33 mm 4 cm 112,9 cm 308,7 kn 43 0,72 mm 4,5 cm 1230 mm 782,3 kn 44 0,35 mm 60 mm 95,2 cm 873,5 kn 45 0,68 mm 10 cm 2,31 m 1942,9 kn 46 0,59 mm 6 cm 1,85 m 757,8 kn 47 0,55 mm 55 mm 1,65 m 665,5 kn 48 0,39 mm 80 mm 1,42 m 1160,1 kn 49 0,22 mm 4,8 cm 1,56 m 214,4 kn 50 0,57 mm 7,5 cm 2 m 1058,1 kn Hvor de 660 er en fast faktor for maskiner med 4 søjler og vi skal have P i kn. MSH Dec Side 63 af 72

64 For at kunne indstille lukkekraften på en knæledsmaskine bruger vi opstillingen fra forrige eksempel samtidigt med at vi omskriver vores formel lidt så den i stedet hedder: P x L / D 2 / 660 = L. Hvor de 660 igen er en fast faktor for maskiner med 4 søjler og vi skal have P i kn. Når søjlestrækket er beregnet justerer vi formhøjden op eller ned indtil måleuret viser den beregnede værdi, herefter låses hele det bevægelige plan. Det er en god ide at kontrollere måleuret nar maskinen er blevet driftvarm. Opg. D L P L? mm 1553 mm 750 kn 0,58 mm mm 1260 mm 640 kn 0,29 mm mm 1465 mm 1420 kn 0,75 mm mm 1,23 m 1520 kn 0,48 mm 55 6,5 cm 142 cm 825 kn 0,42 mm cm 952 mm 4987 kn 0,59 mm 57 7 cm 1,432 m 1355 kn 0,60 mm 58 8,2 cm 142 cm 825 kn 0,26 mm mm 1576 mm 80 kn 0,39 mm mm 1950 mm 155 kn 0,88 mm MSH Dec Side 64 af 72

65 Indstilling af lukkekraft på en fuldhydraulisk maskine. Indstilling af lukkekraft på en fuldhydraulisk maskine er knap så krævende når blot man kender: Maskinens maximale lukkekraft i kn eller ton, maskinens maximale systemtryk i bar samt det ønskede behov i kn eller ton der så sættes ind i følgende formel. max hydraulisk tryk / max lukkekraft x behov = P i bar. Når P er fundet justeres lukkekraften op eller ned indtil værdien, der aflæses på manometeret, er nået! Husk igen samme benævnelse ( kn eller ton ) i max lukkekraft og behov!. Opg. Max. Lukkekraft Max. Hydr.tryk Ønsket lukkekraft Indstillet? kn 140 bar 1850 kn 110,2 bar kn 160 bar 310 kn 110,2 bar kn 180 bar 1250 kn 140,6 bar kn 155 bar 840 kn 72,3 bar kn 175 bar 375 kn 109,4 bar kn 155 bar 375 kn 72,7 bar kn 180 bar 920 kn 122,7 bar kn 190 bar 1890 kn 143,6 bar kn 175 bar 250 kn 58,3 bar kn 160 bar 1425 kn 114,0 bar Nedenstående figur viser lukkekraften som en funktion af det hydrauliske tryk. Hvad er lukkekraften når manometeret viser 90 bar når maskinen lukker? 800 Hvad skal maskinens manometer viser når vi skal bruge 1000 kn i lukkekraft? 115 MSH Dec Side 65 af 72