Formy wtryskowe do tworzyw sztucznych

Tworzywa sztuczne są obecnie jednym z najczęściej wykorzystywanych materiałów. Przyczynia się do tego także ich wyjątkowa podatność na obróbkę. Jedną z najskuteczniejszych metod ich przetwarzania jest formowanie wtryskowe. Pozwala ono nadawać tworzywom niemal dowolne kształty. Formowanie wtryskowe wymaga współdziałania wtryskarki oraz odpowiedniej formy wtryskowej. Formy wtryskowe mają szerokie zastosowanie - od branży spożywczej, przez elektroniczną, po motoryzacyjną.

Formy wtryskowe do tworzyw sztucznych - rodzaje

Ze względu na ilość gniazd formy wtryskowe dzielimy na: formy jednogniazdowe i wielogniazdowe. Formy jednogniazdowe pozwalają na produkcję jednej wypraski na raz. Zwykle wytwarza się w nich wyroby o większych gabarytach. Formy wielogniazdowe służą do produkcji kilku detali jednocześnie, mają bardziej skomplikowaną budowę, ale ich efektem jest wyższa wydajność produkcji.

Mamy również formy wtryskowe z jedną lub więcej płaszczyznami podziału. Ich ilość zależy od prowadzenia kanałów wlewowych i efektywności usuwania wlewka.

Innym sposobem podziału form jest ich rozróżnienie na formy zimnokanałowe i gorącokanałowe.

Formy zimnokanałowe

Te formy wtryskowe są z reguły tańsze, bo nie wymagają dodatkowych części, które składają się na osprzęt systemu gorącokanałowego. Dodatkowo cechują się większą objętością wtrysku potrzebną do wypełnienia, w porównaniu do analogicznych form gorącokanałowych. Wiąże się to z odpadem w postaci wlewka który w nich powstaje. Oprócz niskiej ceny zakupu charakteryzuje je także długie i bezawaryjne działanie.

Formy gorącokanałowe

W tym rodzaju form w kanałach doprowadzających tworzywo do gniazd utrzymywana jest wysoka temperatura, która zapobiega zastyganiu i tworzeniu się odpadowego wlewka. Zwiększa to efektywność energetyczną wtrysku i zmniejsza zużycie tworzywa. Ceną z to jest wzrost skomplikowania budowy form i kosztu ich wytworzenia. Formy wtryskowe z gorącymi kanałami są bardziej wrażliwe na zanieczyszczenia, także zmiana wtryskiwanego tworzywa lub jego koloru zajmuje więcej czasu.

Każdy z powyższych typów form ma swoją specyficzną konstrukcję, pozwalającą wykonywać produkcję mało lub wielkoseryjną, produkować wypraski o normalnej lub podwyższonej jakości i dokładności wykonania lub produkować detale o prostej lub złożonej konstrukcji.

Budowa formy wtryskowej

Formy wtryskowe to narzędzia składające się z wielu elementów, które pracując razem pozwalają na wykonanie wyrobu z tworzywa sztucznego w produkcji seryjnej i wielkoseryjnej.

Standardowa forma wtryskowa zbudowana jest zazwyczaj z dwóch części: stałej - przytwierdzonej do nieruchomego stołu wtryskarki przy pomocy płyty oraz części ruchomej - mocowanej do ruchomego stołu wtryskarki za pomocą płyty mocującej. Część ruchoma wykonuje ruch zamykania i otwierania. Podział na części pozwala otwierać formę i wyjmować gotowe elementy.

Forma wtryskowa posiada następujące układy funkcjonalne:

Gniazdo lub gniazda formujące

Gniazdo formujące składa się z kilku elementów formujących: stempla, matrycy i segmentów ruchomych. Przyjęto, że stempel tworzy część wypukłą gniazda, a matryca wklęsłą. Stempel znajduje się w ruchomej części formy, z jego powierzchni wypychana jest gotowa wypraska. Matryca najczęściej formuje zewnętrzną powierzchnię wypraski. Segmenty ruchome to elementy stempla lub matrycy, których przesunięcie umożliwia uwolnienie wypraski. Mogą obejmować cały detal lub jego fragmenty.

Układ wlewowy

Zadaniem układu wlewowego jest jak najszybsze doprowadzenie tworzywa do gniazd formujących. Mamy układy wlewowe z zimnym kanałem, gorącym kanałem oraz wlewy bez kanałów (bezpośredni wtrysk do gniazda, nie ma kanałów rozprowadzających).

Układ chłodzenia formy i wypraski

Po zakończeniu każdego cyklu wtrysku konieczne jest zmniejszenie temperatury formy, żeby wystudzić wypraskę przed usunięciem jej z formy wtryskowej. W tym celu stosuje się specjalne układy chłodzenia, forma ma kanały którymi krąży płyn chłodzący. W większości przypadków proces chłodzenia stanowi około 50-70% czasu całego procesu wtrysku.

Układ wypychania wypraski

Po otworzeniu formy konieczne jest wypchnięcie gotowej wypraski przy pomocy specjalnego układu mechanicznego. Wypchnięcie zwykle uzyskuję się poprzez przesunięcie płyty wypychaczy w kierunku powierzchni podziału. Ruchome wypychacze wysuwają wypraskę ze stempla, skutkiem czego forma jest opróżniana.

Układ usuwania wlewka

Po usunięciu wypraski w kanałach układu wlewowego pozostaje zastygnięte tworzywo. Zadaniem tego układu jest jego usunięcie za pomocą wypychacza, listwy lub płyty wypychającej.

Elementy prowadzące i ustalające połówki formy

Ustalają wzajemne położenie części ruchomej i nieruchomej formy, ułatwiają jej zamykanie i otwieranie, a w efekcie gwarantują utrzymanie kształtu i wymiarów wypraski. To słupy, tuleje i różnego rodzaju prowadnice.

Napędy płyt i segmentów

Przesuwają płyty składowe z jakich zbudowana jest forma, a także pojedyncze wypychacze lub ich zespoły, oraz segmenty ruchome gniazd. Zwykle to napędy hydrauliczne, pneumatyczne lub suwakowe.

Obudowa

Zapewnia stabilność formy, ogranicza deformacje i odkształcenia oraz integruje wszystkie układy formy w całość.

Produkcja form wtryskowych

Produkcja form wtryskowych to bardzo złożony proces, ze względu na istotne różnice między poszczególnymi formami do formowania wtryskowego. Wykonanie formy jest znacznie zróżnicowane pod kątem czasu realizacji oraz ceny.

Zamawiający mogą nie mieć pełnej świadomości jaki rodzaj narzędzi wybrać, zadają pytanie ile gniazd to w ich przypadku optymalna liczba oraz wiele innych. W takich sytuacjach producenci form wtryskowych gwarantują konsultację techniczną, która rozwieje wszystkie wątpliwości.

Etapy wytwarzania form do tworzyw sztucznych

1. Wykonanie projektu detalu

Pierwszym punktem produkcji jest opracowanie projektu detalu lub modyfikacja istniejącego w sposób umożliwiający jego wytworzenie, wykorzystując technologię wtrysku. Przeprowadzana jest też analiza technologiczności wypraski. Obecnie projektowanie wykonuje się przy użyciu oprogramowania CAD 3D.

2. Wykonanie projektu formy

Na podstawie projektu detalu i szczegółowych ustaleń z klientem dotyczącym typu formy, wykonuje się szczegółowy projekt formy wtryskowej. Wybierane są materiały konstrukcyjne, projektowane szczegółowe systemy. Na tym etapie prowadzone są też symulacje wtrysku i przepływu tworzywa w zaprojektowanej formie dla zapewnienia w pełni wydajnej pracy. Na ich podstawie projekt może być od razu modyfikowany, co oszczędza czas na etapie prób form.

3. Wykonanie formy i wstępne próby oraz dopracowanie po wstępnych próbach

Na bazie projektu wykonuje się formę w metalu. Wiele elementów składowych formy wtryskowej jest znormalizowanych. Można je kupić w rozsądnej cenie u dostawców, ich zastosowanie obniża czas i koszt produkcji. Części form wtryskowych do tworzyw sztucznych wykonane są głównie z wielu odmian stali. Najczęściej wykorzystuje się stale o symbolach 1.1730, 1.2343 i 1.2312.

Zadanie narzędziowni to wykonanie odpowiednich gniazd formujących i zapewnienie produkcji nieznormalizowanych części. Następnie złożenie formy w całość i jej wstępne wyregulowanie. Następnie zadania to wykonanie wstępnych prób wtryskiwania. W zależności od ich wyników wykonywane są poprawki w budowie formy.

4. Próby końcowe u klienta

Ostatnim z etapów jest przeprowadzenie prób na wtryskarkach klienta. Forma jest sprawdzana w warunkach, w których będzie pracowała na co dzień, dobierane są między innymi szczegółowe parametry procesu wtrysku, przeprowadzane ostateczne regulacje. W razie potrzeby forma poddawana jest modyfikacjom. Po zakończeniu prób wystawiana jest odpowiednia dokumentacja techniczna.

Usługa wytwarzania form wtryskowych do tworzyw sztucznych

Systemowy Park Technologiczny MetalTop.pl zawiera oferty wielu firm z polskiego rynku oferujących wytwarzanie form wtryskowych. Znajdziesz je filtrując oferty wg. parametrów technicznych opisujących formę oraz dodatkowych kryteriów jak: termin oczekiwania na usługę i jej wykonania, lokalizację zakładu itp. Serwis pozwoli wybrać firmę która najlepiej wykona dla Pastwa potrzebną formę wtryskową. Zapraszamy!