Hőre lágyuló műanyagok feldolgozása z z
z
Bevezetés Extrúzió – az extruder – folyamatok – szerszámok, termékek – követőberendezések Fröccsöntés – a fröccsöntőgép – lépések – szerkezet – szerszámok
Üreges testek gyártása – extrúziós fúvás – fröccsfúvás – rotációs öntés z Egyéb technológiák – kalanderezés – termoformázás – hegesztés – préselés – előkezelés, keverés – mechanikai megmunkálás z
Bevezetés Nyírássebességek a különböző feldolgozási eljárásokban Feldolgozási technológia Préselés
γ& (s-1) 1 – 10
Kalanderezés
10 – 102
Extrúzió
10 – 103
Fröccsöntés
103 – 105
Műanyagok: nagy termelékenység, különleges tulajdonságok Feldolgozás: nemegyensúlyi folyamatok és állapotok – nyírás
Extrúzió Extruder sor, komponensek
billenő vályú
lehúzó fűrész
kaliber és garat hűtő szerszám extruder
Komponensek: motor, sebességváltó, kuplung, garat
Extrúzió Extruder – plasztikáló és szállító egység
Flexibilis Talp- Garat kuplung csapágy nyílás
Sebességváltó
Vákuum nyílás
Henger
Fűtés, hűtés
Csiga
Nyomás szabályzó
Termoelem és nyomásmérő
Extrúzió Csiga, egyéb komponensek
ömledékszállítás
kompresszió
szilárdanyag szállítás
Komponensek: törőtárcsa, szűrő; szerszám; kalibráló egység; hűtés; lehúzó és követőberendezések
Extrúzió Az extruderben lejátszódó folyamatok A csiga jellemző mérete
Ömledék szállítás z vivőáram
Qv = K1 N z
torlóáram
Qt = − K 2 Szilárdanyag szállítás
⎛ fb ⎞ Qs = f ⎜⎜ K , N , ⎟⎟ fs ⎠ ⎝
z
∆P
η
résáram
Qr = − K 3
∆P
η
Extrúzió Megömlés
Henger felszíne
Csigaszárny Ömledék, forgó áramlás
Ömledék Ömledék/szilárd Szilárd anyag határfelület film
Henger
Csiga
Extrúzió Sebességeloszlás, szállítás A henger felszíne Torlóáram Sodróáram A csiga felszíne
Nyitott extruder
Zárt extruder
Extrúzió Szállítóteljesítmény, munkapont nagy rés
Szállítóteljesítmény z extruder
z
szerszám
Qsz = K 4
∆P
η
∆P
η
Szállítóteljesítmény, Q
Q e = K 1 N − (K 2 + K 3 )
mély csatorna
SZERSZÁM kis rés
sekély csatorna
CSIGA
Nyomáskülönbség, ∆P
Extrúzió Szerszám, termék
Ömledék belépése Levegő bevezetés
Mag
Kaliber Vasalás Szerszám test
Termék: csövek, profilok; filmek, lemezek; kábelbevonatok; többrétegű fóliák; granulátumok
Fröccsöntés A fröccsgép Szerszám felfogó lap Fúvóka
Henger
Garat
Sebesség szabályozás
Csiga meghajtás Talp csapágy
Csiga
Visszacsapó Fröccskamra szelep Fűtőelemek
Hidraulikus motor
Hidraulikus hengerek
Fröccsöntés A fröccsgép Komponensek: meghajtó egység, adagolás, henger és csiga, visszacsapó szelep a) Gyűrű zárva b) Gyűrű nyitva
Fröccsöntés A fröccsgép – szerszámzárás Mozgó lap
Álló lap
Szerszám
Olaj be
Olaj vissza
Dugattyú
Darab
Oszlop
Megoldás: mechanikus, hidraulikus, hidromechanikus
Fröccsöntés A fröccsgép – szerszámzárás Beömlőpersely
Szerszámlap
Nyitósík I
Nyitósík II
Kidobó csapok
Fröccsöntés A fröccsöntés lépései Plasztikálás: fröccsadag, az ömledék minősége
szabadsugár
turbulens folyás
szilárd ömledék
szilárd
Szerszámkitöltés: szabadsugár turbulens lamináris
Fröccsöntés A fröccsöntés lépései – hűtés
Fröccsöntés A fröccsöntött tárgyak szerkezete Folyásirány
Keresztmetszet
Héj
Mag
Fröccsöntés Szerkezet és tulajdonságok 10
60
8
3
Szakítószilárdság x 10 (psi)
Kettőstörés x 10
4
50 40 30 20 10 0
0
1
2
3
4
Pozíció (mm)
5
6
6
4
2
0
10
20
30
40
50 4
Kettőstörés x 10
Orientáció – irányfüggő tulajdonságok
60
Fröccsöntés Szerkezet és tulajdonságok
Belső feszültségek
Üreges testek Extrúziós fúvás extruder extruder szerszám vágóél előforma
fúvás
fúvó szerszám
Üreges testek Extrúziós fúvás Fontos kérdések z Zárerő z Hulladék lecsípés z Nyak kalibrálása z Hegedési vonalak z Nyúlás és duzzadás z Hőmérsékletleoszlás z Hűtés z Felületi minőség
Üreges testek Fröccsfúvás
Whisky PET palackok
Üreges testek Rotációs öntés Betöltés Szerszám
Hűtőkamra
Ajtó
Fűtőkamra
Ajtó
Ajtó
Kar Levegő Levegő fűtés
Szerszám mozgatás
Ventillátor Szerszámforgató motor
Sín
Üreges testek Kalanderezés Extruder Hengerszék Extruder
Lehúzás F-kalander Hűtőhengerek Tekercselés
Fő lépések: a komponensek bemérése; előkeverés, homogenizálás; megömlesztés, zselizálás; az ömledék homogenizálása; a kalander táplálása; kalanderezés, alakadás; lehúzás, hűtés; prégelés, nyomtatás, kezelés; feltekercselés, tárolás
Üreges testek Termoformázás; egyéb műveletek műanyag lemez melegítés
rögzítés
z
Termoformázás – tejfölös pohár – nagy termelékenység
z
Hegesztés – direkt hegesztés – indirekt hegesztés
z
Sajtolás, préselés Előkezelés, keverés Mechanikai megmunkálás
tömítés
vákuum
vastag részek
z termék
vékony sarkok és szélek
z
