Ugrás a tartalomhoz

A polimertechnika alapjai

Czvikovszky Tibor, Nagy Péter, Gaál János (2007)

Kempelen Farkas Hallgatói Információs Központ

9.2 A fröccsöntő gép részei

9.2 A fröccsöntő gép részei

Csigadugattyús fröccsöntő gép hidraulikus záróegysége

9.2 ábra: Csigadugattyús fröccsöntő gép hidraulikus záróegysége (A túloldali 9.3 fröccsöntő egységhez csatlakozó géprész) [9.14]

A 9.2 és a 9.3 ábrákon, amelyek egy korszerű csigadugattyús fröccsöntő gép két fő egységét mutatják, (–a fröccsöntés iránya jobbról balra–) jól látható, hogy a korszerű fröccsöntő gép alapvetően két fő részből áll: a fröccsöntő egységből (9.3 ábra) és a szerszámhordozó, szerszám záró egységből (9.2 ábra). A fröccsöntő gépek legfőbb alkatrésze a csigadugattyú, amely méreteiben és arányaiban is igen hasonló az extrudercsigához, azzal a lényeges különbséggel, hogy a csigadugattyú nemcsak forgásra, hanem egyidejűleg (ezzel „ellentétes”: reciprok) dugattyú-szerű mozgásra is képes.

Az ilyen típusú csigás fröccsöntő gép (reciprocating screw injection molding machine) tette lehetővé azt, hogy a visszavonuló dugattyúmozgás közben a forgó csiga az extruderhez hasonlóan megömleszti, (plasztikálja) és maga elé tolja a hőre lágyuló alapanyagot. Ezekkel a gépekkel ugyanakkor jelentős utónyomás (> 100 MPa), nagyfokú automatizálás, és korábban soha nem tapasztalt alkatrészgyártási sebesség, ill. hatékonyság valósítható meg.

A 2000-es évforduló táján a világ 120 Mt/év feletti műanyag-feldolgozásának több mint 25 %-a fröccsöntéssel történik, a műanyag-feldolgozó gépgyártásnak pedig értékben 2/3-át adja az évi > 10 000 db csigás fröccsöntő gép legyártása. [9.2]

A fröccsöntő gép egyik fő része tehát maga a fröccsöntő egység (fröccs-aggregát) (tipikusan a gép jobb oldalán), amelyhez a másik fő rész, a robosztus szerszám záró egység csatlakozik. Mivel a polimer ömledék igen nagy nyomása jelentős méretű felületen érvényesül, az osztott szerszám részeit összeszorító erő, amely 15–20 %-kal meg kell hogy haladja a szerszám üregben kialakuló nyomásból fakadó erőt, már a középméretű fröccsöntő gépeken is >106 N, vagyis több, mint 100 t záróerőt követel meg.

Csigadugattyús fröccsöntő gép fröccsöntő egysége

9.3 ábra: Csigadugattyús fröccsöntő gép fröccsöntő egysége (A túloldali 9.2 záróegységhez csatlakozó géprész) [9.14]

A szerszám záró egység egy álló és egy mozgó szerszám felfogó (függőleges) lapot tartalmaz, ez utóbbit tipikusan 4 vaskos vízszintes vezető oszlop vezeti. Újabb típusú gépeken a szerszámzárás egy nyitott, fekvő C alakú keretben történik. A szerszám záró egység mozgatását a 9.2 ábrán bemutatott változaton hidraulikus rendszer biztosítja, de gyakori a könyökemelős mechanizmus is.

A szerszám záró egység elülső és hátulsó része tehát mozdulatlan, míg középső része a függőleges szerszám felfogó lappal mozog, minden ciklusban egyszer összezárja, majd ciklus végén kinyitja a szerszámot.

A csigadugattyús fröccsöntő gép fröccsöntő egysége a hengerrel, csigadugattyúval és tartozékaival együtt szintén elmozdul a géphez képest minden egyes ciklusban: a szerszámzárás után rázár (szorosan csatlakozik) a szerszámra, majd a befröccsöntés befejeztével, alkalmas időpontban elszakad, (visszahúzódik) a szerszámtól. A szoros csatlakozásra a megfelelő (> 1000 bar) ömledéknyomás átadása miatt van szükség. Az ismételt elszakadást (eltávolodást) technológiai okok indokolják: a fröccsegység csúcsa, a fúvóka fűtött, míg a szerszám hűtött.

A fröccsöntő gépek csigájának tipikus átmérője 20 mm és 200 mm közötti, L/D értéke általában 20, de bármennyi lehet 18 és 25 között, – a csiga fordulatszáma 100 és 250 ford/perc közötti (a nagyobb gépé lassúbb).