Montage og indstilling

Transkript

1 af sprøjtestøbeforme CRN

2 CRN Side 2 af 85

3 INDHOLDSFORTEGNELSE STIKORDSREGISTER... 5 INITIALTEST VALG AF MASKINE TIL PRODUKTION OPMÅLING AF SPRØJTESTØBEVÆRKTØJ OPMÅLING AF SPRØJTESTØBEMASKINE SAMMENLIGNING AF MASKINE OG VÆRKTØJ MONTAGE AF VÆRKTØJ DEMONTAGE AF VÆRKTØJ CYKLUSFORLØBET INDSTILLING AF FORMSIKRING OMKOBLINGSVALG EFTERTRYK OG EFTERTRYKSTID PLASTIFICERING Svind CYKLUSTIDSOPTIMERING PARAMETERINDSTILLINGER FYLDESKUDSERIE EFTERTRYKSSERIE FORSEGLINGSTIDSSERIE RESTKØLETIDSSERIE EMNEFEJL TROUBLESHOOTER BEREGNING AREAL BEREGNING REKTANGEL AREAL BEREGNING CIRKEL DOSERINGSVOLUME SNEKKEPERIFERIHASTIGHED SNEKKEPERIFERIHASTIGHED SPECIFIK OMSÆTNINGSFAKTOR LUKKEKRAFT OG SØJLESTRÆK PÅ EN KNÆLEDSMASKINE INDSTILLING AF LUKKEKRAFT PÅ EN FULDHYDRAULISK MASKINE BEREGNING AF SNEKKEKOMPRESSIONSFORHOLD PRODUKTIONSBEREGNING PRODUKTIONSBEREGNING FORMELSAMLING AMORFE MATERIALEDATA DELKRYSTALLINSKE MATERIALER 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 BILAGSSERIE Værktøjsspecifikation Skema til bedømmelse af værktøjets stand Vedligeholdelsesplan, form: Maskindata CRN Side 3 af 85

4 Vedligeholdelsesplan, maskine; Bilag til sammenligning mellem form og maskine Fyldeskudsserie Eftertrykserie Eftertrykstidserie Køletidsserie Sammenfattet hovedkonklusion Drift / Kontrolkort Kontrolspecifikation PROCESPARAMETRE CRN Side 4 af 85

5 Stikordsregister A afskruningsværktøjer armeringsstoffer... 32;67 assymetriske opsændingsmetode B Beregning... 11;45;56 Bilagsserie bilagsserien... 15;16;17;18;31 Blister C centreringshul centrerring Cyklusforløbet Cyklustidsoptimering D dekompression... 8;9;25;27;28;29;35;42;67 Dekompression... 7;80 dekompressionen... 28;35 Demontage dieseleffekt doseringsforsinkelsestiden... 37;40 doseringshastigheden doseringsovervågning... 8 doseringsvej... 13;37 doseringsvejen... 8;11;36;38;47 Doseringsvolume... 47;73 dyseanlægstryk dysekager... 27;35 E efterfyldningsfasen Eftersvind eftertryk... 7;8;14;28;29;30;33;35;36;38;39;40;42;66 Eftertryk... 25;30;80;84 Eftertrykserie Eftertryksserie eftertrykstid... 30;35;36;38;40;42 Eftertrykstidserie Emnefejl fortørring friktionsvarme fuldhydraulisk maskine... 11;15;55;64 fuldhydrauliske fyldeforløbet... 29;37 Fyldeskudserie Fyldeskudsserie fyldstoffer... 10;32 Fyldstoffer G Geometri glasfibre... 10;61 grundstoffer... 9;67 H HDT homogent hovedkonklusion hydraulikkøling... 8 Hydraulisk lukkesikring... 7 hydraulisk tryk... 8;36;51;55;64;66 Hydraulisk trykomkobling hydrauliske anlæg... 8 I indbygningsmål... 13;14;17 indløbsporten indsprøjtningshastighed... 17;42 indsprøjtningshastigheden... 33;36;37;43 indsprøjtningstid... 9;28;29;30;36 K kernetræk... 15;17;26;29;71 knæledsmaskine... 7;11;15;53;54;62;63 kompressionsforhold kompressionszonen Kontrolkort Kontrolspecifikation krystallisationsgrad kulisser... 23;26;71 køleslangerne... 21;22;23 køletid... 9;25;35;36;38;68 Køletidsserie F Farvefejl f f... 59;60 flerstyksværktøj Forbrændinger Formelsamling formsikring... 7;26;27 Forseglingstidsserie CRN Side 5 af 85 L Lamineringer Lille køletidsberegning luftafblæsning... 8 lukkeenhed lukkeenhedskøling... 8 lukkekraft... 7;11;13;14;25;27;42;55;62;63;64 Lukkekraft... 18;53;54;55;64;73;74;80

6 lukkekraftindstilling... 7 løfteåget... 20;24 M Maskindata massetemperatur Massetemperatur... 41;85 materialedata materialekøling... 8 modtryk... 8;31;56;66 modtrykket... 28;31;35;37 Molykote O Omkoblingspunkt... 39;40;41;80 omkoblingspunktet... 8;28;36;37;38 omsætningsfaktoren... 8;11;50;65 P Parameterindstillinger Pausetid... 9;25;29;82 pausetiden... 8;37 periferihastighed... 31;48;49;59;67 periferiudstyr pindbolt plastdata Plastificering... 25;28;31 plastificeringstiden... 28;67 Procesparametre... 80;82 Produktionsberegning... 57;58;69 R rensecompound Restkøletidsserie Restpude restpuden... 22;37;40 S Sammenflydningslinier skudvolume... 13;14;17;28 skudvægt... 13;14;57;58;69 Snekkeperiferihastighed... 48;49;67 specifikt tryk... 8;30;37;51;65;66 sprøjtestøbecyklus... 25;29 sprøjtestøbeværktøj sprøjtetryk... 13;14;17;27;28;30;50;65;66;73 Sprøjtetryk... 25;65;84 sprøjtetrykket... 27;28;30;36 spærrering Strips Størkningssvind Sugninger Svind... 32;33;59;60;61 Svinddifference Svindprocent søjlediameteren... 62;63 søjlestræk... 53;62;63 sølvfisk T T a... 59;60;61 takticitet T f... 59;60;61 Tidsafhængig omkobling tilsætningsstoffer T m... 59;60;61 topladeværktøjer traverskøling... 8 traverszonen Troubleshooter T v... 59;60;61 U Udstøderhastigheden udstødertid... 9 Underfyldte emner V Vedligeholdelsesplan... 72;73 vejafhængig... 8;28;29;36 Vicat Softening Temperature... 40;59 viskose... 29;30 vægtoptimere Værktøjsspecifikation Værktøjstemperatur CRN Side 6 af 85

7 Initialtest. Afkryds den rigtige besvarelse og evt. beskrivelser. 1. Hvad er en formsikring? 2. Hvilket sikkerhedsudstyr anvendes på en sprøjtestøbemaskine? Cyklustiden. Dekompression. Hydraulisk lukkesikring. Sikkerhedsbriller. 3. Formsikringen er afhængig af? Vej & varme. Varme & tryk. Emnevægten. Vej, tryk & tid 4. Hvor skal formen stå når maskinen stoppes efter endt arbejde? Formen mangler 10 mm i at være lukket. Formen skal lukkes med højtryk. Formen er helt åben. Formen er helt åben og udstødere skal være fremme. 5. Hvordan virker spærreringen? Forhindrer formen i at lukke med et brag. Det er den der kobler om fra indsprøjtningstryk til eftertryk. Den er åben under dosering og lukket under indsprøjtning. Den forhindrer finner på emnerne. 6. Hvordan foretages lukkekraftindstilling på en knæledsmaskine? Lukkeenheden justeres frem eller tilbage afhængig af om lukketrykket hæves eller sænkes. Formhøjden måles og værdien indstilles i bar efter manometeret. Maskinen skal altid køre med fuldt lukketryk, så går det hurtigere. Maskinen skal køre med max. lukkekraft minus 25 %. CRN Side 7 af 85

8 7. Hvilken funktion har kølevandsanlægget? Form, travers & materialekøling. Form, emne & lukkeenhedskøling. Form, travers & hydraulikkøling. Emne, materiale & traverskøling. 8. Et hydrauliktryk på 85 bar er? Det er det specifikke eftertryk. Det er trykket i kølesystemet. Det er det tryk der er foran spærreringen under indsprøjtning. Det er det tryk maskinen er indstillet til at yde (Manometertryk). 9. Hvad bruges omsætningsfaktoren til? Til at udregne formhøjden med. Til at regne fra hydraulisk tryk til specifikt tryk og omvendt. Til at beregne doseringsvejen. Til at udregne lukkekraften i KN. 10. Hvad er modtryk? Trykket der efterfylder emnet de sidste 25 %. Trykket bag snekken under dosering. Udstødertrykket under afformning. Trykket man tester det færdige emne med. 11. Hvilke funktioner har det hydrauliske anlæg? Styre, regulere & doseringsovervågning. Tider og varme. Tider og veje. Tryk, bevægelser & hastigheder. 12. Hvornår laver maskinen luftafblæsning, hvis programmet er slået til? Den virker sammen med udstødning. Den virker sammen med pausetiden. Den virker sammen med dekompression. Den bør kunne indstilles med en separat kontakt. 13. Hvordan indstilles doseringen korrekt ved vejafhængig omkobling til eftertryk? Når materialet mellem doseringsstop og omkoblingspunktet fylder emnet 80 %. 40 mm før snekken går i bund kobles der om til eftertryk. Når materialet mellem doseringsstop og omkoblingspunktet fylder emnet %. Når trykket er på 800 bar specifikt tryk kobles der om til eftertryk. CRN Side 8 af 85

9 14. Hvilket slags værktøj må der arbejdes med i formen? Stålbørste. skruetrækker. Messingstang. 15. Hvad består total køletid af? Eftertrykstid og restkøletid. Dosering og dekompression. Pausetid og indsprøjtningstid Formåbnetid og udstødertid. 16. Hvor findes oplysninger om formtemperaturen? I formbeskrivelsen. I materialedatabladet. Skal altid være 45 C. Materialelære. 17. Hvilke to grundstoffer er altid indeholdt i plast? Kulstof & Helium. Brint og Kvælstof. Kulstof & Brint. Fluor & Brom. Chlor & Brint. Svovl & Kvælstof. 18. Hvad vil det sige at et materiale er termisk følsomt? At materialet skal smelte ved en meget høj temperatur. At materialet ikke kan tåle varme i længere tid. At materialet skal have en meget lav formtemperatur. 19. Hvad kan man med en beilsteintest? Påvise at der er masterbatch i plasttypen. Påvise at der er Helium i plasttypen. Påvise at der er Chlor i plasttypen. 20. Hvor meget masterbatch skal der normalt blandes i materialet? Altid 10 %. Mellem 0,5-4 %. Mellem %. 21. Hvad betyder densitet? Vægtfylde. Materialets flydeevne. Materialets smeltepunkt. CRN Side 9 af 85

10 22. Hvad betyder det at materialet har et lavt smelteindeks? At materialet er sejtflydende. At materialet er let at smelte ved lav temperatur. At materialet er letflydende. 23. Hvad er vigtigt ved genanvendelse af termoplast? At materialet skal smeltes ved 265 C. At materialet er rent, tørt og tydeligt mærket. At der aldrig tilsættes mere end 8 % regenerat til nyvaren. 24. Hvilken funktion har fyldstoffer? At gøre materialet blødere. At gøre materialet billigere. Fyldstoffer fungerer ligesom slipmidler. 25. Under hvilket navn er SB også kendt? Slagfast polystyren. Nylon. Polystyren med høj densitet. 26. Hvor findes de nødvendige oplysninger om det materiale man producerer i? Smelter det ved ca. 220 C. I materialedatabladet. På materialesækken. 27. Hvad sker der med materialet ved opvarmning? Materialet trækker sig sammen ved opvarmning. Materialet udvider sig ved opvarmning. Der sker ingen ændring ved opvarmning. 28. Hvilken funktion har glasfibre i termoplast? Det øger stivheden i materialet men kærvslagegenskaberne falder. Det giver bedre trækstyrke og lavere densitet. Glasfibre findes kun i hærdeplast. 29. Kan der indgå flere monomere i en plasttype? Ja, og så hedder det en homopolymer Ja, i copolymer materialer. Nej, det kan ikke lade sig gøre pga. kulstofbindingerne. Nej, det giver ingen mening at blande monomere sammen. CRN Side 10 af 85

11 Beregning. 30. Hvad er omsætningsfaktoren når snekkediameteren er 35 mm og diameteren bag snekken er 110 mm? OF = 31. Hvad er omsætningsfaktoren når det specifikke tryk er 1000 bar og det hydrauliske tryk er 80 bar? OF = 32. Et emne er 80 mm langt og 4,5 cm bredt, hvad er arealet? Arealet = Cm Et emnes diameter er på35 mm, hvad er arealet af emnet? Arealet = Cm Hvad er cylindervolumet når snekkediameteren er på 25 mm og doseringsvejen er 80 mm? Volumet = Cm Beregn tidsforbruget? Der skal laves emner og der støbes 4 emner i hvert skud. Cyklustiden er målt til 11,9 sek. Produktionen varer = Timer. 36. Beregn det hydrauliske tryk på en fuldhydraulisk maskine! En fuldhydraulisk maskine med et maksimalt systemtryk på 150 bar og en maksimal lukkekraft på 1250 kn, skal producere et emne der kræver 925 kn i lukkekraft, hvad skal manometeret vise? Manometeret skal vise = Bar under lukning. 37. Beregn søjlestrækket på en knæledsmaskine! Den aktive søjlelængde er målt til 1560 mm, søjlediameteren til 6 cm og formen kræver 750 kn. Måleuret skal vise = mm under lukning. 38. Beregn lukkekraften på en knæledsmaskine! Måleuret på firmaets 350 kn maskine viser 0,15 mm under lukning, den aktive søjlelængde er 125 cm og søjlediameteren er målt til 50 mm. Maskinen kører med = kn i lukkekraft. CRN Side 11 af 85

12 39. Beregn det specifikke tryk når OF er 12 og det hydrauliske tryk er 40 bar? Det specifikke tryk er på = Bar. 40. Hvad er det hydrauliske tryk når det specifikke tryk er 1250 bar og OF er 12,5? Det hydrauliske tryk er på = Bar. 41. Hvor mange kg masterbatch skal der i 3500 kg materiale når der skal tilsættes 2,5 %? Der skal bruges = Kg masterbatch. 42. Hvad vejer et emne med et volume på 78,6 Cm 3 der bliver lavet i POM? Emnet vejer = gram. 43. Hvad vejer det samme emne i opg. 42 hvis man lavede det i PS? Emnet ville veje = gram. CRN Side 12 af 85

13 Valg af maskine til produktion Når vi nu skal udvælge en maskine til en given produktion er der nogle overvejelser der skal gøres med henblik på den optimale sammenhæng mellem et emne i et termoplastisk materiale, formen og maskinen. Som udgangspunkt ligger den bedste økonomi i valget af den mindst mulige maskine til den givne produktion. Dette er som oftest forbundet med et par problemstillinger set i forhold til; 1. Maskinens maksimale sprøjtetryk. Det er materialet til emnet, godstykkelsen på emnet, flydevejen og det projicerede areal på emnet samt værktøjets beskaffenhed, så som indløbsforhold, størrelsen på indløbspunktet, køling osv., der er afgørende for det sprøjtetryk der skal til for at fylde emnet. 2. Maskinens maksimale lukkekraft. Hvis ovenstående forhold kræver mere lukkekraft end muligt på maskinen må produktionen flyttes til en maskine med mere lukkekraft. 3. Maskinens maksimale skudvolume. Når vi ser på det optimale forhold mellem skudvægt og maskine skal vi anvende en doseringsvej et sted mellem 1-3D, hvor D = snekkediameteren på maskinen. Dette for at få kortest mulig opholdstid i cylinderen, de bedste plastificeringsbetingelser, en vis indsprøjtningsmængde, kort sagt optimale procesbetingelser. Doseringsveje under 1 D og over 3D kan lade sig gøre i nogle tilfælde men det er ikke optimale procesbetingelser, og der må i processen kompenseres med f. eks profileringsindstillinger. Snekkediameter = 1D De fysiske indbygningsmål på maskinen Vi står også ofte i det dilemma at de fysiske mål på formen ikke stemmer overens med indbygningsmålene på maskinen. Derfor er det igen vigtigt at maskinen og formen passer sammen for at få de bedste procesbetingelser. Sprøjtestøbeprocessen hænger altid sammen med materiale, maskine, form og operatør. For at få det optimale ud af situationen er udgangspunktet som of- CRN Side 13 af 85

14 test ikke den bedst mulige, og derfor foretages ofte nogle kompromiser der ikke er fremmende for den økonomiske idealsituation. Maskine, materiale og værktøj skal harmonere for at der er god økonomi i sprøjtestøbning. Opmåling af sprøjtestøbeværktøj Inden et værktøjsskift er der nogle forhold der er vigtige for at produktionen skal kunne forløbe optimalt, og en af de første overvejelser man bør lave er omkring det materiale den næste produktion skal køre i. Der er ikke meget mening i at forberede, og udføre et perfekt formskift for dernæst at finde ud af at materialet skal tørres i 6 timer. Det gælder for så vidt muligt at minimere den tid hvor maskinen ikke kører produktion. Det første man skal sikre sig inden et formskift er, om det materiale man skal køre den næste produktion i, er til stede, og om det skal fortørres samt i hvor lang tid. Er det f. eks Polycarbonat må man allerede 8-10 timer før formskift sikre sig at det bliver sat til fortørring. Det vil sige at man er nødt til at planlægge et formskift helt op til 8-10 timer før det udføres. Det næste man skal gøre sig af overvejelser er om maskinen er kapabel med det emne det skal produceres jvf. forrige afsnit. 1. Maskinen skal have lukkekraft nok til at holde værktøjet lukket under fyldning og eftertryk. 2. Maskinens sprøjtetryk skal være tilstrækkeligt højt til at kunne fylde emnet. 3. De fysiske indbygningsmål på værktøjet skal være mindre end maskinens maksimale indbygningsmål for sprøjtestøbeværktøjet. 4. Sprøjtestøbeværktøjets skudvægt bør ligge mellem 25 og 75 % af maskinens maksimale skudvolume. Når ovenstående forhold er i orden kan man begynde at planlægge formskiftet. Maskinen samt periferiudstyr som f. eks tørrer, sugeanlæg, masterbatchblander osv. skal være helt rengjort. Maskinens cylinder skal være renset med dertil egnet rensecompound og maskinen skal naturligvis være i teknisk god stand. CRN Side 14 af 85

15 Når disse forhold er i orden kan man begynde sit formskift som beskrevet i kommende afsnit. En god start er at finde alle de nødvendige ting der skal bruges til formskiftet og produktionen frem. Spændebeslag, centrerring, fedt, oliepapir, søjlebeskyttere, kran, papir, køleslanger, formtemperering ved værktøjstemperaturer over ca. 40º C, hydraulikslanger ved forme med hydraulisk kernetræk, Håndteringsudstyr til produktionen, robot, indløbskværn, transportbånd, sorteringstromle, farveblandeudstyr, kølefixtur osv. 1. Mål formhøjden og noter i bilagsserien. Formhøjden er et af de fysiske mål der afgør hvilken maskine formen kan køre i. Er det en fuldhydraulisk maskine vi har til rådighed skal vi huske, at jo større formhøjde vi har jo mindre åbnevej har vi til rådighed. Er det en knæledsmaskine er formåbningsvejen en fast vej uafhængig af formhøjden. 2. Mål formbredden og noter i bilagsserien. Formbredden kan være afgørende for maskinstørrelsen, hvis formen er så bred at den ikke kan komme ned mellem maskinens søjler. Man kan så vælge at sætte formen op over to omgange med forpart først og dernæst bagparten hvis den ikke kan vendes imellem maskinens søjler. 3. Mål formens længde og noter i bilagsserien. Dette mål volder sjælden de store problemer med hensyn til indbygningen af værktøjet. CRN Side 15 af 85

16 4. Mål formens styrering og noter i bilagsserien. Dette mål kan begrænse valget af maskine. Det optimale er at formen bliver bygget til maskinen da man så undgår at anvende centreringe i forskellige størrelser. Hvis nu formens mål er 90 mm og maskinens mål er 125 mm skal der anvendes en styrering med målene Ø indre 90 mm og Ø ydre 125 mm. Det siger sig selv at det er meget vigtigt at værktøjet er centreret 100 % i maskinen da det ellers kan volde store problemer. 5. Mål udstøderlængden på værktøjet og noter i bilagsserien. Dette mål er også afgørende for om værktøjet kan være i maskinen, og emnet højt i afformningsretningen kræver det en lang udstødervej. Derfor er det vigtigt at tilpasse maskinudstøderen med en forlænger når den er helt tilbage, da man ellers reducer udstødervandringen på maskinen. CRN Side 16 af 85

17 Opmåling af sprøjtestøbemaskine. For at kunne sammenligne værktøjsmålene og de fysiske indbygningsmål på maskinen er vi nødsaget til at tage et par mål på maskinen. I maskindatabladet er de fleste mål på maskinen, så som minimum/maksimum indbygningshøjde, centrerhulsdiameter osv. på og desuden kan vi også finde data omkring sprøjtetryk, skudvolume, indsprøjtningshastighed osv. Klik her for at gå til eksempel på maskindata fra Sumitomo Shi Demag. Hvis disse data ikke er tilgængelige må vi måle på maskinen. 1. Opmål maskinens centreringshul i fast plan og noter i bilagsserien, husk at dette mål skal være lig med målet på formen eller større. Hvis det er mindre skal formen rettes til eller der skal vælges en anden maskine. 2. Mål afstanden fra kanten af det bevægelige plan og ind til maskinudstøderen i bageste position og noter i bilagsserien. Sæt maskinen i opstilling og sørg for at udstøderen er i bageste punkt. Hvis dette mål er mindre end værktøjets udstødermål kan formen ikke være i maskinen og der må vælges en anden maskine eller formen bør tilrettes hvis det er muligt, uden det går ud over udstødersystemet. Der bør være 2-3 mm afstand imellem maskinudstøder og værktøjsudstøderen, med mindre man kører med en fast sammenkobling. 3. Mål søjleafstande og noter i bilagsserien, for at se om værktøjet kan komme ned mellem søjlerne. Her er det så at de søjleløse maskiner har en fordel med gode fysiske indbygningsmål og god plads til eventuelle kernetræk. CRN Side 17 af 85

18 Sammenligning af maskine og værktøj Når vi har foretaget opmåling af maskinen og værktøjet skal vi sammenligne målene for at se om værktøjet kan være i maskinen. Det har vi et bilag til i bilagsserien, nemlig bilag til sammenligning af form og maskine. Se nedenstående eksempel; Oplysninger vedrørende formen Oplysninger vedrørende maskinen Mål Enhed Værdi Mål Enhed Værdi Formhøjde mm 325 Formlængde mm 210 Formbredde mm 225 Min. Indbygningshøjde Søjleafstand Vertikalt Søjleafstand horisontalt mm 250 mm 375 mm 375 Styrering Ø diameter mm 100 Centreringshul Ø fast plan mm 125 Udstøderstang Længde mm 100 Maksimalt længste udstøderstang mm 150 Max. Udstødervandring mm 45 Max. Udstødervandring mm 100 Diameter indløbsboring mm 4 Diameter Dyseboring mm 3 Lukkekraftbehov kn 375 Max. Lukkekraft kn 500 Skudvolume cm 3 34,5 Max Skudvolumen cm 3 75 Af ovenstående ses det at formen passer fint til den valgte maskine. Dyseboringen på maskinen skal være lidt mindre (0,5-1 mm) end indløbsboringen i værktøjet, for at undgå termisk nedbrydning under indsprøjtningen. CRN Side 18 af 85

19 Montage af værktøj Nu er vi klar til at montere værktøjet i maskinen, alt relevant værktøj er til stede, og vi har undersøgt om maskinen er egnet til produktionen. Materialet er i fortørreanlæget og klar om ca. 30 min. Nu kan vi montere værktøjet efter følgende beskrivelse. Klik her for at se en video om montage af værktøj! Hæng værktøjet i kranen og brug et egnet rensemiddel til at rengøre værktøjets opspændignsplader. En petroleumsopløsning med lidt olie i er ganske udmærket. Er der meget rust kan en plastsvamp bruges til at rengøre med. Skær oliepapiret til efter egnet styrering. Oliepapiret er med til at beskytte opsændingsplanerne i maskinen, samt opspændingspladerne på værktøjet. Sprøjt lidt petroleumsopløsning på opspændingspladerne på værktøjet og læg oliepapiret på og skær til og monter en evt. styrering. Monter søjlebeskyttere på maskinens øverste søjler for ikke at beskadige dem. Monter formen på maskinens faste plan, vær opmærksom på at styreringen ikke falder af! CRN Side 19 af 85

20 Monter spændebeslagene asymmetrisk hvilket ved værktøjer med lav formhøjde giver bedre plads at arbejde på. Monter det øverste spændebeslag ved betjeningssiden på fast plan og nederste spændebeslag på fast plan modsat betjeningssiden. Til højre ses et par alternative opspændingsmetoder, øverst en pindbolt, nederst en alm. bolt. Når disse to spændebeslag er monteret kan værktøjet godt hænge uden kran, det gælder op til værktøjsvægte på ca. 75 kg. Er det større værktøjer må alle 4 spændebeslag monteres og her er det som regel ikke noget problem med lav formhøjde. Spændebeslagene bør monteres i hvert sit hjørne med trykpunktet så tæt på formen som muligt. Spændebeslaget skal have en lille hældning ind mod formen, dvs. at opspændingsklodsen skal være 1-2 mm højere end formens opspændingsplade. Se rød ring. Nu kan løfteåget afmonteres hvis der vel og mærke er styretapper i værktøjet og ikke nogen fjederbelastede kerner der kan trykke værktøjet fra hinanden, ellers kan man lade det sidde indtil man har lukket i opstilling hvis der er plads nok til de bolte der holder løfteåget. Maskinen sættes i opstilling, da den så kører med reduceret tryk og hastigheder. Når man har monteret en passende udstøderbolt og er sikker på at der ca. 2 mm imellem den og værktøjsudstøderen kan formen lukkes i opstilling. CRN Side 20 af 85

21 Når formen er lukket monteres det nederste spændebeslag på bevægelig part ved betjeningssiden. Det øverste spændebeslag monteres på bevægelig part modsat betjeningssiden. Værktøjet åbnes i opstilling og de sidste 4 spændebeslag monteres. Læg mærke til at pladsen er meget trang. Derfor anvendes den assymetriske opsændingsmetode på disse små værktøjer. Prøv at lukke formen i opstilling og læg mærke til om der er plads til spændebeslagene, hvis ikke må de hulforskydes overfor hinanden. Nu kan formen åbnes og køleslangerne monteres. Sørg for at få ekstra længde på køleslangerne så de kan bevæge sig hensigtsmæssigt i forhold til formens bevægelser. Strips er meget gode til at få styr på køleslangerne. Se rød ring. Nu kan man starte sin indkøring. CRN Side 21 af 85

22 Demontage af værktøj Når produktionen er tæt på at være færdig er der et par hensigtsmæssige foranstaltninger man kan gøre for at effektivisere rengøringsfasen og selve demonteringen af værktøjet. Når maskinen skal stoppes gøres dette ved at afbryde materialetilførelsen og lade den køre færdig i automatik. På et eller andet tidspunkt får vi så en fejlmelding om at restpuden er for lille eller at doseringstiden er for lang. Det betyder at maskinens cylinder er ved at være tom. Sæt maskinen i håndbetjening, kør sprøjteenheden tilbage, åben værktøjet og afform det sidste skud. Tøm cylinderen helt, kør rensemateriale igennem med det samme således maskinen er ren til næste produktion. Skal maskinen køre videre i samme materiale kan dette undlades med mindre der er tale om termisk følsomme materialer. Hvis man har kørt med høj formtemperatur bør denne sættes ned så man kan håndtere køleslangerne når de skal afmonteres senere. Nu er vi klar til at demontere værktøjet, Klik her for at se video om demontage. Start med at lukke helt for kølingen til værktøjet. Lad være med at bruge vold da tryksædet i ventilen ødelægges. Hvis der køres med formtemperering og høje temperaturer så lad lige temperaturen komme lidt ned så vi kan håndtere køleslangerne. Tag køleslangerne af, om muligt med lukket form da risikoen for at vandstænk ind i værktøjet så minimeres. Der kan være et resttryk i kølevandet med mindre der er lavet en trykaflastning af kølevand, eller en værktøjstømningsanordning som der er i de fleste formtempereringer i dag. Derfor er det en god ide at have lidt papir omkring koblingen når denne afmonteres. Der kan eventuelt, med forsigtighed, bruges trykluft til at tømme værktøjet helt for vand og her anbefales det at sætte en lang køleslange på returstudsen og lade denne ende i en spand. Blæs forsigtigt i fremløbsstudsen, gentag dette i alle kølekredse. CRN Side 22 af 85

23 Åben værktøjet helt i opstilling, således at der er plads til at komme ind og rengøre værktøjet ordentligt. Pas på at køleslangerne er lange nok hvis disse ikke kunne afmonteres med lukket form. Find egnet rensematerialer og smøremidler, her bruges en opløsning af WD 40 samt en plastsvamp og papir til rengøring. Molykote fedt til styretappene og en klar formbeskyttelsesspray. Undersøg hvordan det anbefales at rengøre netop jeres værktøjer, da der ved f. eks højglanspolerede værktøjer ikke må bruges papir da det skader overfladen i værktøjet. Sørg for at rengøre værktøjet, styretappene, luftafgange, kulisser osv. så det er helt rent. Vi skal tænke på at værktøjet er det vi skal leve af og det skal være så optimalt som muligt. Når værktøjet er gjort rent, smøres det de steder det kræves, dvs. styretappe, føringsspor til kulisser, mekaniske dele såsom skråstyr, tandhjul ved mekaniske afskruningsværktøjer osv. Start med at fjerne det nederste spændebeslag på fast part samt det øverste på bevægelig part på betjeningsiden. Se rød ringe. Herefter fjernes det øverste spændebeslag på fast part samt det nederste spændebeslag på bevægelig part modsat betjeningssiden. Se gul ring (den på bevægelig part er skjult!) Afmonter en eventuel fast kobling ved udstøderen, og luk værktøjet sammen i opstilling. CRN Side 23 af 85

24 Monter løfteåget, hæng et emne ved, så er det nemmere at identificere formen ved en senere produktion. Afmonter de sidste to spændebeslag på bevægelig part, således at der er to tilbage på fast part. Åben lukkeenheden, monter kranen og fjern de sidste to spændebeslag på fast part. Herefter rengøres maskinens faste og bevægelige plan og udstøderbolt afmonteres. CRN Side 24 af 85

25 Cyklusforløbet i sprøjtestøbeprocessen. Vi vil nu gå ind og se på delprocesserne i sprøjtestøbecyklussen, og se hvilke betingelser der er optimale for cyklusforløbet. Hvis vi lister en simpel sprøjtestøbecyklus op i et skema kunne det se ud som herunder. 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 Plastificeringsforsinkelse 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 Som det ses er der rigtig mange parametre der skal håndteres af styringen, og der er selvfølgelig også en funktionslogik underforstået i processen. Man kan f.eks. ikke opbygge et dyseanlægstryk hvis der ikke er opbygget lukkekraft, og maskinen kan kun opbygge lukkekraft hvis den har kunnet færdiggøre dens lukkebevægelse og nå højtrykssignalet der normalt vis ligger ved 0,1-0,3mm. Det vil sige at vi har nogle parametre på maskinen der skal interagere og stå korrekt for at vi kan opnå et tilfredsstillende cyklusforløb. Vi vil nu se på de forskellige delparametre i sprøjtestøbecyklussen og forklare deres indvirkning i cyklussen. 1. Form lukke Sprøjtestøbecyklussen startes i enten halvautomatik eller helautomatik. Kriterierne for at kunne få lov at starte cyklus er; At den ønskede temperatur er nået At der er doseret op og udført dekompression At formen er åben til åbne stop At udstøderen er tilbage At sprøjteenheden evt. er tilbage CRN Side 25 af 85

26 Hvis disse kriterier ikke er opfyld kan maskinen ikke startes. Form lukke bevægelsen til formsikringsfunktionen bør ske så hurtigt som muligt med hensyn til maskine og værktøj. Det siger sig selv at det kan foregå hurtigere med simple værktøjskonstruktioner en med værktøjer med f.eks. kulisser, kernetræk, mekanisk bevægelige dele og f. eks trepladeværktøjer. Her skal vi naturligvis tage hensyn til værktøjet. Omvendt ved solide emballageværktøjer, kan man i dag godt have en lukkevej på 300 mm der tilbagelægges på 0,3 0,4 sek. Vi skal jo huske på at form lukkebevægelsen påvirker vores cyklustid. Når vi møder det punkt hvor der sker indgreb i værktøjet skal vores formsikrings program starte. Indstilling af formsikring Formsikringen beskytter værktøjet mod overlast ved produktion, hvis der er et emne i klemme eller hvis smøring af bevægelige opbruges (mangler). Det er yderst vigtigt at formsikringen er indstillet ordentligt, da mange værktøjer er utroligt dyre, og kan koste op til flere millioner kroner. Nedenfor er der to forslag til indstilling af formsikringen der foretages i halvautomatik, vær klar til at stoppe maskinen inden dysen lægger an på værktøjet. Den første indstilling kan bruges til simple topladeværktøjer, uden skrøbelige dele, med effektive afformningssystemer. Formsikringsovervågningstiden stilles til ca.4-5 sek. Formsikringsvejen indstilles til at starte der hvor der er dele i værktøjet der går i indgreb og slutte ca. 0,1-0,3 mm før værktøjet er lukket (lukkehøjtryksignal). Formsikringstrykket indstilles så lavt at maskinen lige kan overvinde den modstand der er i værktøj, søjler og hydrauliksystem. Formsikringsovervågningstiden justeres ned så den er 0,3-0,5 sekund længere end den tid der forbruges. Indstillingen testes med en blød slange i halvautomatik, pas på at slangen ikke kommer til at ligge lige hvor styretappene går i indgreb. Den næste indstilling kan bruges til to og treplade-værktøjer, med skrøbelige dele, kulisser, tynde kerner, afskruningsenheder osv. Formsikringsovervågningstid stilles til 0 sek. Formsikringsvejen skal starte 2 mm før formen går i indgreb når formsikringsalarmen kommer, og slutte ca. 0,1-0,3 mm før værktøjet er lukket (lukkehøjtryksignal) Når formsikring startpunktet er fundet, stilles formsikringsovervågningstiden op til 3-4 sek. Formsikringstrykket indstilles så lavt at maskinen lige kan overvinde den modstand der er i værktøj, søjler og hydrauliksystem. CRN Side 26 af 85

27 Formsikringsovervågningstiden justeres ned så den er 0,3-0,5 sek. højere end den tid der forbruges. Indstillingen testes med en blød slange i halvautomatik, pas på at slangen ikke kommer til at ligge lige hvor styretappene går i indgreb Hvis lukkehastighederne, formtemperaturen eller åbnevejen ændres, bør formsikringen testes igen da disse parametre påvirker formsikringen! Når maskinen kan nå sit lukkehøjtryksignal (formsikring slut 0,2-0,3mm) opbygger maskinen lukketryk og dette bør ikke være højere end nødvendigt, da dette er en meget energikrævende bevægelse (markeret med rødt i diagrammet). Der er den fysiske sammenhæng når vi sprøjtestøber, at lukkekraften skal være større end det tryk der udøves inde i formen. Er det ikke muligt vil formen åbne og vi vil få en overfyldning af værktøjet. Den primære faktor er at maskinen kan holde lukket for det sprøjtetryk vi udøver over det samlede projicerede areal af emnerne og fordelerkanalsystemet (det samlede skyggeareal). Lukkekraften skal naturligvis være lidt større end emnets behov men ikke bare ukritisk sættes til maksimum, da det fordyrer processen og på sigt slider værktøjet unødigt. Vi skal også tænke på at vores udluftning af formen skal fungere optimalt. Nogle maskiner har den funktion at de kan arbejde ned to trins lukkekraft, som kan aflaste lukkekraften efter indsprøjtningsfasen og eftertryksfasen, så maskinen ikke står med den indstillede lukkekraft under hele cyklussen. Den kan også anvendes som en udluftning, hvor der i eksempelvis 70 % af indsprøjtningstiden arbejdes med en lavere lukkekraft end lukkekraften ved omkobling. 2. Dyse Frem Denne bevægelse udføres kun i den første cyklus efter igangsætning af maskinen, da denne bevægelse naturligvis også påvirker cyklustiden, skal vi som udgangspunkt undgå at køre produktion med dysebevægelse fordi det tager tid og vi tillader smelten at rende ud af dysen og dermed får vi også en ustabil produktion samt risiko for dysekager. Kan denne dysebevægelse ikke undgås bør den være så kort som muligt, men i de fleste tilfælde handler det om at afpasse temperatur, dekompression og at dysen passer til værktøjet. Når dysen møder værktøjet opbygges der anlægstryk, så den kraft vi presser dysen mod værktøjet med overstiger den modsat virkende kraft fra sprøjtetrykket fordelt på skyggearealet i emnet. 3. Indsprøjtning Når maskinen har opbygget dyseanlægskraft sprøjtes der materiale ind i værktøjet og dette er beskrevet i fyldeskudsserien, men handler jo om at fylde smelten hurtigst muligt ind i værktøjet, med hensyn til materiale og værktøj. CRN Side 27 af 85

28 Maskinens maksimale sprøjtetryk afhænger af maskinens omsætningsforhold (OF) mellem størrelsen af sprøjtecylinderen og snekkediameteren. De fleste maskiner fås i dag med et større udvalg af størrelsen på sprøjteenheden og snekkediametre. Som udgangspunkt må man, ved standardmaskiner, vælge lidt mellem: 1. En maskine med et højt sprøjtetryk, med en lille snekke og dermed også et relativt lille teoretisk skudvolume. Disse er ofte at foretrække i situationer hvor der er brug for et højt sprøjtetryk som f. eks emballage. 2. En maskine med et lavt sprøjtetryk, med en stor snekke og dermed også et stort teoretisk skudvolume. Disse bruges ofte i forbindelse med tekniske artikler i forbindelse med en relativ stor godstykkelse. Under indkøringen må man ikke begrænse sprøjtetrykket, da vi ellers ikke vil kunne opnå den kortest mulige indsprøjtningstid, trykket kan altid reduceres hvis det ikke forbruges. Vi skal fylde værktøjet % og her kobles der om til eftertryk når vi anvender teknikken vejafhængig omkobling. Når omkoblingspunktet er nået starter eftertrykket og eftertrykstiden hvor vi skal søge at fylde emnet de sidste 1-2 % med så få spændinger som muligt. Dette er beskrevet senere i kompendiet under eftertrykserien og eftertrykstidserien. 4. Plastificering Hvis restkøletiden er længere end plastificeringstiden der defineres af materialet kan der indsættes en plastificeringsforsinkelse eller en doseringsforsinkelse for at undgå at materialets opholdstid i snekken bliver længere end højst nødvendig. Det kan give problemer hvis der forarbejdes termisk følsomt materiale. Det optimale er at maskinen er færdig med at dosere og lave dekompression 0,3-0,5 sekunder inden formen åbnes. Hastigheden og modtrykkets størrelse defineres af det valgte materiale og den homogenisering af smelten vi skal opnå. Modtrykket er med til at homogenisere og tilføre mekanisk energi til smelten, og derfor skal dekompressionen tilpasses så vi lige nøjagtig aflaster det tryk vi har skabt i cylinderen med modtrykket. 5. Køletid Køletiden bestemmes af det valgte materiales afformningstemperatur sammenholdt med værktøjets kølesystem og udstødersystem. Sidstnævnte skal selvfølgelig konstrueres med henblik på at få det optimale ud af værktøjet, da det i mange tilfælde er her at fokus forsvinder en smule ved konstruktion af sprøjtestøbeværktøjer. 6. Sprøjteenhed tilbage Inden værktøjet åbner aflastes dyseanlægstrykket og hvis der er valgt dysevandring kører sprøjteenheden nu tilbage med den valgte vej. CRN Side 28 af 85

29 7. Form åbne Dette bør foregå hurtigst muligt med hensyn til værktøj og maskine, igen hvis det er kulisseværktøjer skal man gå lidt forsigtigt til værks. Som udgangspunkt kan man køre middel hastighed de første 5 mm så høj hastighed og en nedbremsning de sidste 5-10mm af åbningsvejen. 8. Afformning Når maskinen har nået sin åbningsvej kan vi afforme emnet dette gøres igen så hurtigt som muligt og udstødervejen minimeres. 9. Pausetid Anvendes kun hvis emnet ikke kan nå at forlade formen inden maskinen lukker igen. Nu har vi været en hel simpel sprøjtestøbecyklus igennem og afhængig af emnets konstruktion og kompleksiteten af værktøjet kan der sagtens være flere parametre i en cyklus. Tænk på et tre komponent værktøj med 4 kernetræk og drejebord så har vi lige pludselig mange flere parametre der skal indstilles og der kan også være forskel på hvordan cyklus skal forløbe. Omkoblingsvalg. Når vi nu så skånsom som muligt har passeret de forhindringer der ligger i at udforme et sprøjtestøbeværktøjs fordeler - og indløbssystem, må vi vælge en måde at koble om fra fyldeforløbet til efterfyldningsfasen. Der findes flere måder at koble om på men de fleste materialer og emner kan man koble om ved en vejafhængig omkobling. Vejafhængig omkobling: Doseringsvejen indstilles så det materiale der er mellem doseringsstop/dekompression og omkoblingspunkt i cylinderen fylder emnet %. Omkoblingspunktet må ikke være 0 mm, da der så ikke er nogen restpude til at efterfylde emnet de sidste 1-2 %. Fordelen er at der hele tiden fyldes det samme volume i emnet, og at denne metode ikke er så følsom overfor viskose ændringer. Ulempen er at hvis der i et flerstyksværktøj hænger et emne og værktøjet lukker alligevel, kan opstå trykskader, da de andre emner så bliver overfyldte. Denne metode bør kombineres med en tidsovervågning der kun er 2-5/100 dele sek. over den reelle indsprøjtningstid, for at undgå trykskader! Hydraulisk trykomkobling: Virker på den måde at der fyldes materiale ind i formen startende med et lavt tryk som gradvist øges til % fyldning. Det hydrauliske tryk aflæses og der kobles så om til eftertryk ved denne værdi. Fordelen er at den er meget nem at bruge, og det er svært at lave trykskader. Ulempen er at den ikke tager højde for viskose ændringer, og er dermed ikke særlig stabil! CRN Side 29 af 85

30 Tidsafhængig omkobling: Der startes med lav indsprøjtningstid som øges indtil emnet er % fyldt, hvor der så kobles om til eftertryk. Fordelen er at den er meget nem at indstille. Ulemperne er at den ikke tager højde for viskose ændringer, og er dermed ustabil. Formtryksomkobling: Fungerer ved at der indbygges en tryktransducer i værktøjet, og når fyldningsgraden er % aflæses det specifikke sprøjtetryk, og der kobles om til eftertryk. Fordelen er at det er den mest præcise metode der findes. Ulempen er at den koster en del og er nogle gange svær at bygge i værktøjet. Man bør i alle tilfælde tilstræbe en fornuftig overvågning så trykskader undgås. Har man lavet en ordentlig indkøring vil indsprøjtningstiden ikke variere mere end 1-2/100 af et sekund og derfor bør man altid indstille en tidsomkobling som sikkerhed og evt. også reducere sprøjtetrykket så maskinen som minimum har det forbrugte sprøjtetryk + 20 % til rådighed. Man skal tænke på at de nye sprøjtestøbemaskiner med linearmotorer for indsprøjtning leverer op til 4000 bar specifikt tryk og indsprøjtningshastigheder på op til 2500 mm/sekund og så kan man godt forestille sig at der kan opstå trykskader i værktøjet hvis det ikke er indstillet ordentligt. Eftertryk og eftertrykstid Når vi nu har fyldt formen % skal vi efterfylde emnet de sidste 1-2 % med så få spændinger i emnet som muligt. Det er i eftertryksfasen vi skal sørge for at fylde materiale i emnet i takt med at det svinder, og her er det igen vigtigt at skelne til det materiale der køres i. Er det amorfe materialer skal vi så at sige bare efterfylde så emnerne er optisk i orden og uden spændinger, og her er et relativt lavt tryk og en kort tid ofte nok, med mindre at værktøjsforholdene ikke er optimale. Er der derimod tale om krystallinske tekniske materialer skal vi danne så mange og så store krystalliter i emnet for at få en høj krystallisationsgrad som muligt for et få de bedste egenskaber frem i materialet, og det kræver relativt højt eftertryk og relativ lang eftertrykstid. Eftertryksfasen skal naturligvis kun virke i den tid som vi kan holde indløbet åbent, når indløbsporten er forseglet er det spild af tid at efterfylde mere. Det stiller naturligvis også krav til de rigtige indløbsforhold, dimensioneringen af både fordelersystem og indløbsportens størrelse. CRN Side 30 af 85

31 Plastificering For at plastificere materialet er vi nød til at tilføre energi via; En efter materialet tilpasset temperaturprofil på cylinderen. En efter materialet tilpasset periferihastighed på snekken. Et efter materialet tilpasset modtryk under plastificering. Et homogent plastificeret materiale har ingen temperaturgradienter, dvs. der er samme temperatur overalt i smelten. Denne tilstand er vanskelig at opnå, da plastmaterialer generelt er dårlige varmeledere. Varmen fra cylindervægen trænger kun langsomt over i plastmaterialet, hvis ikke snekken ælter rundt med det. Ikke alle plastkorn når ud til cylinderen og opnår et direkte "varme tilskud". Imidlertid tilføres materialet friktionsvarme, når snekken roterer. Ved at øge modtrykket afgives der mere friktionsvarme til materialet. Dvs. materialetemperaturen vil stige, når modtrykket sættes op. Samtidig opnås en bedre blanding af materialet. Ligeledes vil hurtigere rotation af snekken også forøge friktionsvarmen. Vi kan derfor konkludere, at massetemperaturen fremkommer og påvirkes ved: 205 C - tilskud af energi fra den varme cylindervæg der indstilles som en temperaturprofil. - friktionsvarme når snekken roterer via det indstillede snekkeomdrejningstal samt modtryk. - materialets indgangstemperatur. 230 Uopvarmet føler, ca. 205 grader celsius 230 C 230 Opvarmet føler, ca. 230 grader celsius Af ovenstående kan vi se, at massetemperatur og cylindertemperatur er to forskellige værdier, som må måles på hver sin måde. Cylindertemperaturen måles via de på maskinen monterede temperaturfølere. Massetemperaturen måles efter nedenstående anvisning. Under indkøringen af det udleverede værktøj er der i indkøringsskemaerne, i bilagsserien, plads til måling af massetemperaturen. Massetemperaturen måles, i automatik, ved at stoppe maskinen, og sprøjte et skud ud i en teflonbelagt kop, og herefter med et opvarmet indstikstermometer. Dette må helst ikke tage for lang tid, da det giver et forkert billede af massetemperaturen. Vær omhyggelig med at måle massetemperaturen! For at opnå et retvisende billede af massetemperaturen, er det en god ide at opvarme føleren inden denne føres ind i plasten. CRN Side 31 af 85

32 Svind. Det i figuren viste forarbejdningssvind (SV) er et resultat af volumenformindskelsen eller emnets lineære målændring forårsaget af afkøling fra forarbejdningstemperatur til rumtemperatur. Ved delkrystallinske plastmaterialer er dette svind større end ved de amorfe plastmaterialer, med den sammentrækning, krystallitdannelsen medfører. Årsagen er i bund og grund, molekylestrukturen, eller plastmolekylets takticitet der er afgørende for om materialet antager amorf struktur eller delkrystallinsk struktur. Derfor svinder de krystallinske materialer mere og anderledes end de amorfe materialer. Som udgangspunkt svinder de krystallinske materialer ca. 1-3 % og de amorfe 0,3-0,8 % afhængig af fyldstoffer og armeringsstoffer Nedenstående figur viser påvirkningen af forskellige tilsætningsstoffer. Tilsætningsstof Vægtindhold i % Elasticitetsmodul Brudforlængelse Slagstyrke Dimensionsstabilitet Brandforhold Svind Glasfibre Kulfibre Mineraler Elastomerblødgører Polymerblødgører UV- stabilisatorer Farvepigmenter Antistatika Størkningssvind. Den volumetriske ændring plastmaterialet undergår fra forarbejdningstemperatur til størkningstemperatur. Svindprocent. Den procentuelle afvigelse fra formmål til emnemål (emnemål ved 23 C). SV % = x 100 Formmål - Emnemål Formmål CRN Side 32 af 85

33 Eftersvind. Det som emnet er svundet yderligere efter 24 timer. Svinddifference. Forskellen mellem længde- og tværsvind (i forhold til flyderetningen). Svind og tolerancer For at overholde givne tolerancer på et bestemt emnemål skal formen således være korrigeret for svind og eftersvind. Svind og eftersvind er afhængig af: Det valgte materiale Forarbejdningsforholdene, hvor både tryk og temperatur i plastmassen har betydning. Afkølingsforholdene i formen, hvor tryk, formvægens temperatur og varmeafledningshastighed medregnes. Emnet, hvor flydevej / godstykkelsesforholdet og køleforholdene (godsfordelingen) har betydning. Ovenfor vises tendensen af forarbejdningsforholdenes indflydelse på svindet. Det bemærkes, at eftertrykkets højde og tid har størst indflydelse på svindet. Svinddifference er afhængig af: Det valgte materiale, hvor svindet kan afhænge af godstykkelse og orientering i materialet. Formfyldeprocessen, hvor massetemperatur, punktet for omstyring til eftertryk, indsprøjtningshastigheden, tryk og temperaturfordelingen i værktøjet indvirker. Afkølingsforholdene i formen, hvor især uensartet overfladetemperatur indvirker. Emnet, hvor godstykkelse og godsfordeling, materialets flydeveje og den deraf følgende orientering og trykfordeling. Det er variationer i svindet, der giver målafvigelserne i form af kast og vridning. CRN Side 33 af 85

34 Når man inden for samme emne har forskelligt svind medfører dette, at emnet afviger fra den formfacon, som kaviteten i formværktøjet har. Disse afvigelser har forskellige navne; Kast, vridning, krumning og sugning. Emnevægt. Hvis procesforløbet er reproduceret, er emnevægten en god kontrolparameter. Vægtafvigelser fortæller os om emnets fyldning, der har afgørende indflydelse på svindet. En reproduceret proces betyder: Samme massetemperatur, formtemperatur og fyldeforløb. Samme vægt betyder for delkrystallinske materialer samme krystallitdannelse. Cyklustidsoptimering Under selve indkøringen minimeres åbne-, lukke- og udstøderveje og hastighederne maksimeres med hensyntagen til maskine og værktøj. Målet er ikke at maskinen skal banke derudaf men at selve cyklussen forløber så hurtigt som muligt uden at maskinen står og hopper. Åbnevejen bør ikke være længere end emnets/indløbets højde plus evt. kæntreluft. Her gælder det om at indstille ens bremseveje på formbevægelserne optimalt, så den inerti der er i f. eks åbnebevægelsen under høj hastighed bliver absorberet. Hvis emnet udtages med robot, skal der naturligvis være plads til denne. Hvis indløbet udtages med robot skal dette også foregå så hurtigt som muligt med hensyntagen til emne, robot og maskine. En udtagning af indløb eller emne vil altid påvirke cyklustiden. En sortering udenfor processen påvirker derimod ikke cyklustiden, men emneprisen får et tillæg til håndtering af indløbssortering. Der findes forskellige separatorer der fungerer udmærket, og fordelen er at de ikke påvirker vores cyklustid med en ca. 1-1,5 sek. længere cyklustid. Valget af ekstraudstyr så som robotter, separeringsanlæg osv. skal jo vælges ud fra kravene til de støbte emner. Hvis emnerne f. eks er meget følsomme overfor slagmærker skal man selvfølgelig anvende en løsning der tilgodeser dette. Ulempen er at de separerede emner og indløb skal håndteres, så det er altid et spørgsmål om at beregne hvilken løsning, der er den mest økonomisk fordelagtige løsning. CRN Side 34 af 85

35 Udstøderhastigheden skal være så emnet forlader formen uden at det springer over i fast part eller ud over hele lukkesiden. Er det sidste tilfældet kan der være for meget modhold i formen eller at det fastlagte eftertryk samt eftertrykstid og køletid skal revurderes. Hvis vi er nødsaget til at køre med dysevandring, hvilket ikke er anbefalelsesværdigt, skal bevægelsen ikke være mere end et par millimeter, og dysetemperaturen samt dekompression skal afstemmes. Lige så snart vi kører med dysevandring er der risiko for dysekager hvis ikke modtrykket og dekompressionen er indstillet korrekt. Ved mange delkrystallinske glas-, eller kulfiberarmerede materialer som jo bekendt har et meget fast smeltepunkt er der risiko for at materialet krystalliserer i dyseboringen og det kræver et dysevarmelegeme med meget god varmeeffekt og at selve dysen og indløbsbøsning er konstrueret til netop materialet for at undgå disse problemer. Vi skal huske på at dysevarmelegemet ikke har en synderlig påvirkning af smeltens temperatur. Eventuelle pausetider minimeres for at opnå den kortest mulige cyklustid. Parameterindstillinger For at kunne indstille parametrene optimalt må vi skelne meget til emnet, materialet, formens beskaffenhed og valg af maskine. Hvis vi skal opnå den mest fordelagtige cyklustid er det alfa og omega at ovennævnte ting er i orden. Det der mange gange sker, er at man bygger formen til et materiale og tester den i samme materiale men ender ud med at køre i et andet, eller måske et helt tredje. Det kan godt give nogle problemstillinger. Udgangspunktet er som beskrevet først i kompendiet at maskinvalget til det pågældende emne er i orden. Materialet skal naturligvis også være forbehandlet efter forskrifterne og maskinen skal være orden. Hvis f. eks. maskinens spærrering er slidt vil man aldrig kunne opnå en god emnevægtstabilitet. Er smeltens kvalitet for ringe vil man heller ikke kunne opnå en god emnevægtstabilitet osv. Hvis alle de ovennævnte ting er i orden, følge i næste afsnit en fremgangsmåde der sikrer et fornuftigt resultat Teknikken kan anvendes til langt de fleste materialer, forme, maskiner og emner. Der vil altid være nogle materialer, emner og helt specielle værktøjer hvor en f.eks. en trykafhængig omkobling eller en tidsafhængig omkobling giver bedre mening. Men stabilitetsmæssigt vil der ikke være den store forskel. CRN Side 35 af 85

36 Fyldeskudserie Formålet med fyldeskudsserien er at finde frem til de optimale parametre der er med til at fastlægge omkoblingspunktet, dvs. der hvor emnet er fyldt %. Vi bruger som udgangspunkt en vejafhængig omkobling. Ved denne omkoblingsmetode er der minimal risiko for at overfylde værktøjet med trykskader til følge. For at få en så ensartet fyldning som muligt er det vigtigt at man kun ændrer en parameter ad gangen. Noter parameterændringerne i skemaet fyldeskudsserie, og gem nogle emner til dokumentation (eks % fyldte emner). Husk at give et notat om virkningen af parameterændring i kolonnen yderst til venstre Vi skal have følgende udgangspunkt; Værktøjet er monteret korrekt i maskinen og formsikringen er indstillet korrekt. Åbne-, udstøder- og lukkeveje samt hastigheder er indstillet. Der er fyldt, efter forskrifterne korrekt tørret, materiale på. Cylindertemperaturprofilen er indstillet efter anvisninger, husk at vurdere doseringsvejen i D. Køleslanger er monteret korrekt, afvent med at åbne for kølingen, med mindre der køres med formtemperering. Når dette udgangspunkt er i orden følges nedenstående anvisninger. 1. Indstil sprøjtetrykket til maksimum. Sprøjtetrykket indstilles til maksimum for at kunne opnå den lavest mulige indsprøjtningstid. Husk at notere i specifik værdi. 2. Indstil indsprøjtningshastigheden lavt. For at undgå evt. Trykskader på små frie kerner startes der med en relativ lav sprøjtehastighed. En udmærket starthastighed er ca. 30 % af maskinens maksimale kapacitet. 3. Indstil eftertrykket til 0 bar og eftertrykstiden til 0 sek. Vi er ikke interesseret i at efterfylde emnet endnu, derfor sættes eftertrykket til 0. Eftertrykstiden skal sættes til 0 sekunder da ældre maskiner arbejder med et tomgangstryk på ca bar hydraulisk tryk der så ville virke som et eftertryk hvis ikke tiden sættes til 0 sekunder. 4. Indstil rigeligt med køletid. Her er det vigtigt at køletiden sættes så højt at indløbet med sikkerhed er forseglet også når vi kommer til forseglingsserien. Hvis tiden er for kort når vi skal til forseglingsserien og skal splitte køletiden i eftertrykstid og restkøletid bliver forseglingstiden for kort og det vil give en ustabil emnevægt. CRN Side 36 af 85

37 5. Indstil doseringsforsinkelsestiden. Denne indstilles så maskinen er færdig med at dosere 0,5 sekund inden maskinen åbner formen. Tiden ændres i hele forløbet så plastificeringen forløber i sidste fase af cyklus. Dette for at opretholde en ens plastificering og for at undgå at materialet står og bliver termisk nedbrudt under indkøringen. 6. Indstil doseringshastigheden ud fra formlen i kompendiet for det pågældende materiale Doseringshastigheden er bestemt af materialet og dette for at opnå den hurtigst mulige plastificering uden at belaste materialet termisk. Restkøletiden må ikke blive lavere end doseringstiden plus ½ sek. 7. Indstil modtrykket. Indstil modtrykket ud fra materialeleverandørens anvisninger. Modtrykket skal være med til at homogenisere smelten. Som udgangspunkt ca bar specifikt tryk for amorfe materialer og ca bar specifikt tryk for krystallinske materialer. 8. Indstil omkoblingspunktet. Indstil omkoblingspunktet så der er nok til at efterfylde emnet når vi kommer til eftertryksserien. Hvis restpuden går i 0 kan vi bare flytte omkoblingspunkt og doseringsvej parallelt indtil den ønskede restpude opnås. Om det er 4 eller 8 cm 3 er ikke så vigtigt lige nu. 9. Sæt pausetiden til 2 sek. Dette for at kunne nå at se hvordan afformningen fungerer og pausetiden minimeres når maskinen kan køre fuldautomatisk. 10. Begynd nu på fyldeforløbet i halvautomatik med parameteren doseringsvej. Husk at starte lavt så vi er sikre på ikke at overfylde emnet. Når maskinen kan afforme skiftes der om til fuldautomatik. Husk at åbne for kølingen hvis der køres med koldt vand. 11. Doseringsvejen øges til emnet er ca % fyldt. Mål massetemperaturen og værktøjstemperaturen når maskinen har kørt skud. Reguler om nødvendigt på cylidertemperaturprofilen så smeltens temperatur ligger i den lave ende af materialets forarbejdningstemperatur. 12. Indsprøjtningshastigheden hæves indtil der opstår problemer. Her er det vigtigt at vurdere hvor stor en besparelse der kan opnås. Hvis indsprøjtningstiden f. eks. er 0,23 sek. ved en hastighed på 50 % ville man måske kun spare 2-3/100 af et sekund ved at øge indsprøjtningshastigheden til 75 %, og det giver ikke rigtig mening. Man skal også vurdere materialeleverandørens anvisninger, det er nemlig ikke alle materialer der kan tåle høje forskydningshastigheder. CRN Side 37 af 85

38 Dog må vi huske på at cyklustiden påvirkes af indsprøjtningstiden og derfor skal tiden minimeres med hensyn til materiale og det som formen kan præstere. Hvis der opstår forbrændinger kan vi prøve at reducere lukkekraften og rense luftafgange. Hvis vi får finner kan vi prøve at øge lukkekraften 13. Lad maskinen stabilisere sig i ca. 3-5 min. Dette for at tillade at formens temperatur stabiliserer sig. Læg mærke til at emnerne sandsynligvis ikke er formstabile da vi ikke kan trække varme ud af emnerne uden eftertryk. 14. Doseringsvejen øges til emnet er 95 % fyldt. Juster doseringsvejen op indtil emnet er ca. 95 % fyldt. Her kan der opstå forbrændinger i og med at flydefronten når ud til udluftningen i formen. Se mulig løsning i punkt Lad igen maskinen stabilisere sig. Juster om nødvendigt op til emnet er % fyldt. Nu er omkoblingspunktet fastlagt, og de parametrene noteres i den nederste linje til overførsel i næste skema. Husk at notere de opnåede parametre i specifikke værdier så de også kan bruges på andre maskiner. Omregningsguider findes i formelsamlingen. Eftertryksserie Når omkoblingsskuddet er fastlagt overføres parametrene til næste skema, nemlig eftertryksskemaet. Eftertrykket har til formål at efterfylde de sidste 1-2 % af emnet samt at kompensere for sugninger og spændinger i takt med at materialet svinder i formen. Det er vigtigt at gøre sig nogle overvejelser om der køres emballage eller tekniske emner med små måltolerancer, samt hvilket materiale der køres i. En af måderne at fastlægge eftertrykkets størrelse er ved at vægtoptimere, og når maskinen kører stabilt med omkoblingsskuddet kan vi begynde med eftertryksserien. Igen er det vigtigt kun at stille en parameter ad gangen, er man i tvivl vend da tilbage til omkoblingsskuddet efter forrige skema. Først fastlægges eftertrykket og derefter eftertrykstiden efter følgende model: 1. Der indstilles rigeligt med eftertrykstid og køletiden nedsættes tilsvarende. Den totale køletid splittes nu op i eftertrykstid og restkøletid. Restkøletiden skal være ca. ½ sekund længere end doseringstiden. Resten af tiden sættes ind som eftertrykstid. CRN Side 38 af 85

39 2. Eftertrykket øges nu, start lavt eks bar specifikt. osv. Kør 5-10 emner med hvert tryk og noter virkningen i skemaet. Her er det vigtigt at skelne til det materiale der køres i og sammenholde opnåede tryk i forhold til det tryk der anbefales af materialeleverandøren. Lav en formtemperaturmåling ved ca. 200 bar. 3. Bliv ved med at øge eftertrykket indtil det anbefalede eftertryk for materialet nås. Opstår der problemer med finner kan man evt. øge lukkekraften indenfor rimelighedens grænser. 4. Noter vægten for hver serie i skemaet og marker emnerne til dokumentation. Marker emnerne og er der tvivl om hvilket tryk der skal anvendes kan man lave en optisk vurdering 5. Når emnevægten er konstant og emnerne er optisk i orden er eftertrykket fastlagt. 6. Omkoblingspunkt kontrolleres. Omkoblingspunktet kontrolleres ved at gå tilbage til nederste parameterindstilling i fyldeskudsserien. Vægt Tryk Valgt tryk CRN Side 39 af 85

40 Forseglingstidsserie Når eftertrykket er fastlagt skal vi nu fastlægge eftertrykstiden eller forseglingstiden efter samme princip som vi fastlagde eftertrykket. For lang eftertrykstid er spildtid, da indløbssporten er forseglet og dermed har vores eftertryk ingen effekt på emnet. Igen bruger vi vægtoptimeringen til at fastlægge tiden med. Idet vi har rigeligt med eftertrykstid på tages der nu et halvt til et helt sekund af eftertrykstiden som vi lægger til restkøletiden, indtil vægten reduceres med 1-2/10 gram, herefter vender vi et trin tilbage. vægt Valgt tid Tid 1. Vi tager et halvt til et helt sekund af eftertrykstiden og lægger til restkøletiden. Det bliver vi ved med indtil emnevægten falder med 1/10-2/10 gram, og herefter vender vi et trin tilbage. Husk at regulere doseringsforsinkelsestiden med så vi vedbliver at åbne formen ½ sek. efter doseringen er færdig. 2. Maskinbevægelserne optimeres Når eftertrykstiden er fastlagt minimeres bevægelsesveje og hastighederne maksimeres med hensyn til maskine og form. Omkoblingspunkt kontrolleres og restpuden justeres op eller ned ved at flytte doseringsstop, dekompressionstop og omkoblingspunkt parallelt. Restkøletidsserie Når vi skal fastlægge restkøletiden skal vi med et overfladetermometer måle emnetemperaturen lige efter afformning og denne skulle gerne så tæt på materialets Vicat Softening Temperature (Afformningstemperatur) eller HDT (Heat Deflection Temperature) som muligt. Eks. der køres et emne i ABS hvor afformningstemperaturen ligger på 95 C og emnetemperaturen måles i øjeblikket til 65 C. Restkøletiden er 8 sek. CRN Side 40 af 85

41 Der fjernes nu 1 sek. ad gangen og maskinen stabiliseres over skud. Dette bliver vi ved med indtil der opstår deformationer, udstødermærker, afformningsproblemer eller indtil afformningstemperaturen er på ca C. Maskinen skal stabiliseres igen og herefter vil afformningstemperaturen stige lidt da systemet har lidt reaktionstid. Kontrol af: Omkoblingspunkt Restpude Massetemperatur Værktøjstemperatur Så er restkøletiden fastlagt og alle parametre noteres i specifikke værdier og der oprettes et driftskort. Alle relevante emner gemmes fra indkøringen som dokumentation. CRN Side 41 af 85

42 Emnefejl. Blister / sølvfisk Kontrollere at materialet er tørt Kontrollere traverstemperatur Kontrollere dekompression Kontrollere formtemperatur Sænke indsprøjtningshastighed Sugninger Kontrollere fyldeforløb Hæve eftertryk Hæve eftertrykstid Sænke massetemperatur Sænke formtemperatur Sammenflydningslinier Hæve indsprøjtningshastighed Hæve massetemperatur Hæve formtemperatur Underfyldte emner Kontroller fyldeforløb Hæve formtemperatur Hæve massetemperatur Hæve indsprøjtningshastighed Sænke lukkekraft Hæve dysetemperatur CRN Side 42 af 85

43 Forbrændinger (dieseleffekt) Rense form / luftafgange for snavs Sænke massetemperatur Sænke formtemperatur Sænke indsprøjtningshastigheden Lamineringer Kontrollere at det er korrekt materiale Kontrollere formtemperaturen Kontrollere om materialet er ensartet smeltet Farvefejl Rengøring af: Dyse Snekke Tragt + magnet Sugeudstyr Tørreudstyr Kontroller om der er blandet farver Når du retter fejl, så prøv med en parameter ad gangen hvis det ikke virker stil det tilbage på den værdi den var på og prøv en ny parameter!!! Prøv i det hele taget at analysere dig frem til hvad årsagen til fejlen er! CRN Side 43 af 85