MŰEGYETEM 1782 Polimertechnika Tanszék
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Ábrafüzet
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Fröccsidők Irányértékek Fröccstérfogat [cm3] 1…8 8…15 15…30 30…50 50…80 80…120 120…180 180…250 250…350 350…550
Viszkozitás alacsony közepes nagy
Fröccsidő [s] alacsony közepes nagy viszkozitás 0,2…0,4 0,25…0,5 0,3…0,6 0,4…0,5 0,5…0,6 0,6…0,75 0,5…0,6 0,6…0,75 0,75…0,9 0,6…0,8 0,75…1,0 0,9…1,2 0,8…1,2 1,0…1,5 1,2…1,8 1,2…1,8 1,5…2,2 1,8…2,7 1,8…2,6 2,2…3,2 2,7…4,0 2,6…3,5 3,2…4,4 4,0…5,4 3,5…4,6 4,4…6,0 5,4…7,2 4,6…6,5 6,0…8,0 7,2…9,5
Műanyag típusok lágy PE, PA4.6, PA6, PA6.6, PA6.10, PA11, POM, PET, PBT, PPS, TPE PS, SB, SAN, ABS, PPO, lágy PVC, CA, CAB, CP, kemény PE, PP, PA12, amorf PA kemény PVC, PMMA, PC, PSO, PES, PEI, PAI, PVDF, FEP, ETFE
Zsugorodás Zsugorodás [%] PA 6 1-1,5 PA 6 + Üvegszál 0,5 PA 6.6 1,0-2,0 PA 6.6 + Üvegsz 0,5 LDPE 1,5-3 HDPE 2,0-3,0 PS 0,5-0,7 Akrilnitril-sztirol 0,4-0,6 PMA 0,3-0,6 Műanyag típus
Műanyag típus PC Acetát kopolimer kemény PVC lágy PVC ABS PP CA CAB Cellulosepropinat
Zsugorodás [%] 0,8 2 0,5-0,7 1,0-3,0 0,4-0,6 1,2-2 0,5 0,5 0,5
2
Műanyagalakító szerszámok tervezése
A fröccsszerszám tervezésének lépései
3
Műanyagalakító szerszámok tervezése
4
Műanyagalakító szerszámok tervezése
5
Műanyagalakító szerszámok tervezése
6
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Fröccsszerszámok csoportosítása Kidobó rendszereik alapján Normál szerszám
Letolólapos szerszám
Tolattyús szerszám
Elvi vázlat
Fontos elemek
Karakterisztika leírása
Termék
A nyitás iránya
a Aufspannplatte SS b Entformungssystem c Formnest d Angußkanal e Aufspannplatte DS einfachste Bauweise; zwei Werkzeughalften; eine Teilungsebene; Öffnungsbewegung in eine Richtung; Entformung durch Schwerkraft, Hülse oder Stifte für Formtiele aller Art ohne Hinterschneidung 1
a Aufspannplatte SS b Abstreifplatte c Formnest d Angußkanal e Aufspannplatte DS Aufbau ahnlich dem Normalwerkzeug, jedoch Entformung durch Abstreifplatte
a Entformungssystem b Steuerfinger c Formnest d Schieber e Angußkanal Aufbau ahnlich dem Normalwerkzeug, Jedoch mit zusatzlichem Schieber und Steuerfinger für Seitenbewegung
für becherförmige Teile ohne Hinterschneidung
für flache Teile mit Hinterschneidung oder außerem Gewinde 3 2
1
1 Példa
7
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Pofás szerszám
Kicsavarós szerszám
Leszakítós szerszám
Elvi vázlat
a Entformungssystem Fontos b Backenführungsplatt elemek e c Backe d Formnest e Angußkanal Aufbau ähnlich bem Karakte- Normalwerkzeug, risztika jedoch mit zusätzlichen leírása Backen für Teile mit Hinterschneidung oder äuβerem Gewinde sowie zur Kraftaufnahme Termék für langliche und breite Teile mit Hinterschneidung A nyitás iránya
2
3
a b c d e
Entformungssystem Spindel Zahnrad Formkern Formnest
Entformungssystem Zuganker Formnest Angußkanal
Drehbewegung des Gewindeformkerns durch eingebautes Getriebe mechanisch betätigt
Zwei Trennebenen; Betätigung der Zwischenplatte durch Klinkenzug oder Zuganker; unterteilte Öffnungsbewegung
für Teile mit innerem oder außerem Gewinde
für Teile mit automatischer Angußabtrennung
4 1
1
a b c d
1
1
1
Példa
8
Műanyagalakító szerszámok tervezése
9
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Központosítás
Központosító gyűrű (tárcsa)
10
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Vezetés
(össze) vezető egység
11
Műanyagalakító szerszámok tervezése
12
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Illesztés
13
Műanyagalakító szerszámok tervezése
14
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Beömlő – elosztó rendszer
A-B metszet
15
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Fúvóka – beömlő persely csatlakozása
A részlet
16
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Beömlőrendszerek A beömlés (meglövés) helyének fontossága
17
Műanyagalakító szerszámok tervezése
18
Műanyagalakító szerszámok tervezése
19
Műanyagalakító szerszámok tervezése
20
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Fröccsszerszámok csoportosítása Beömlőrendszereik alapján Beömlőrendsz er Rúd- vagy kúpbeömlés
Szalag- vagy filmbeömlés
Ernyőbeömlés
Gyűrűbeömlés
Alagútbeömlés
Sajátosságok Anwendung Für temperaturempfindliche, zähflüssige Form-massen, technisch hochwertige und dickwandige Teile Vorteile Gute Qualität und Maβhaltigkeit Nachteile Nacharbeit durch Entfernen des Angusses, sichtbare Anspritzstelle Anwendung Flächige Teile, wie Platten oder Leisten Vorteile Keine Bindenähte, gute Qualität und Maβhaltigkeit Nachteile Nacharbeit durch Entfernen des Angusses
Anwendung Rotationssymmetrische Teile mit einseitiger Kernlagerung Vorteile Vermeidung von Bindenähten und somit kein Festigkeitsabfall Nachteile Nacharbeit durch Entfernen des Angusses Anwendung Ring-oder hülsenförmige Teile mit beidseitiger Kernlarung Vorteile Konstanta Wanddicke am Umfang Nachteile Geringe Bindenaht, Nacharbeit durch Entfernen des Angusses Anwendung Hauptsächlich kleinere Teile in Mehrfachwerzeugen sowie clastischen Formmassen Vorteile Automatische Entfernung des Angusses Nachteile Nur für einfacha Teile, da hohe Druckverluste
21
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Beömlőrendsz er 3 lapos szerszám
Pontbeömlés
Anguszmentes beömlés
Emeletes beömlés
Szigeteletcsatornás beömlés
Sajátosságok Anwendung bei Mehrfachwerkzeugen mit zentrischer Anspritzung Vorteile Automatische Entformung des Angusses Nachteile Groβer Abfall durch Anguβvolumen, erhöhte Werzeugkosten
Anwendung Formteile mit vollautomatischer Trennung des Angusses Vorteile Keine Nacharbeit Nachteile Vorzugsweise für thermisch stabile Frommassen (z. B. PS und PE, bedingt auch für andere) Anwendung Dünnwandige TeileSchnelle Zyklusfolge Vorteile Kein Materialverlust durch Anguβ Nachteiele Düse zeichnet sic ham Formteil ab Anwendung Flache Formteile mit niedrigem Gewicht is Mehrfachwerkzeugen Vorteile Bessere Ausnutzung der Plastifizierleistung der Maschine Nachteile Groβer Abfall durch AnGuβvolumen, erhöhte Werzeukosten Anmerkung Heute vorzugweise als Heiβkanal ausgeführt; somit entfällt der Abfall, dafür aber teuer Anwendung Für Formmassen mit breitem Erweichungs- und Schmelztemperaturbereich- und schelle Zyklusfolge Vorteile Automatische Anguβabtrenung, Materialverlust durch Anguβ nur einer Betriebsunterbrechung Nachteile Es besteht die Gefahr, daβ nach einer Betriebsunterbrechung erkaltetes Material in das Formnest gelangt
22
Műanyagalakító szerszámok tervezése
A szerszám szellőztetése
Részlet
23
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Szellőztetés túlfolyócsatornával
Szellőztetés aláfúrtcsatornával
24
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Magok temperálása
25
Műanyagalakító szerszámok tervezése
26
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Hővezető cső
27
Műanyagalakító szerszámok tervezése
28
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Lapos tárgyak hűtése
29
Műanyagalakító szerszámok tervezése
30
Műanyagalakító szerszámok tervezése
A fröccstermék kidobása (Alámetszés nélkül)
31
Műanyagalakító szerszámok tervezése
32
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Kidobó rendszer
33
Műanyagalakító szerszámok tervezése
34
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Kidobás a fröccsoldalról
35
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Visszatoló csap
36
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Háromlapos szerszám
37
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Háromlapos szerszám Nyitás: húzó rudazattal
38
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Nyitás: kilincsszerkezettel
39
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Kidobás Alámetszett termékek
Anyag
Maximális deformáció [%]
Polystyrol Acrylnitril-Styrol-Copolymerisate Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisate Polycarbonat Polyamid Polyacetal Polyethylen niedriger Dichte Polyethylen mittlerer Dichte Polyethylen hoher Dichte Polyvinylchlorid hart Polyvinylchlorid weich Polypropylen
< 0,5 < 1,0 < 1,5 <1 <2 <2 <5 <3 <3 <1 < 10 <2
40
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Összeomló mag
41
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Összerogyó mag
42
Műanyagalakító szerszámok tervezése
43
Műanyagalakító szerszámok tervezése
44
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Belső menet
45
Műanyagalakító szerszámok tervezése
46
Műanyagalakító szerszámok tervezése
47
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Tolattyús szerszám
48
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Oldalbetétek mozgatása ferde csapokkal
49
Műanyagalakító szerszámok tervezése
50
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Ékbetétes szerszám Húzó rudazattal
51
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Beömlő-elosztó rendszerek
52
Műanyagalakító szerszámok tervezése
53
Műanyagalakító szerszámok tervezése
54
Műanyagalakító szerszámok tervezése
A szerszám erőjátéka
55
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Elosztócsatorna keresztmetszetek L=A/U=d/4 d=5:
L = 1,25 L=A/U~d/4
d=5:
L ~ 1,25
L=A/U~d/4 d=5:
L = 1,25 L=A/U~d/6
d=5:
L = 0,83
L=A/U~d/6,5 d=5:
L = 0,76 L=A/U~d/12,5
d=5:
L = 0,40
56
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Rúdbeömlés
Pontbeömlés
57
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Közelítő képlet (Ø 2,5..12 mm):
DA =
G ⋅4 L 4
DA=Anguszátmérő [mm] G=Termék tömege [g] L=Folyási út [mm]
PVC-U (kemény) PMMA PC Nagyviszkozitású PAR (APE, PEC) és nyírásra PSU (PSO) érzékeny PES anyagoknál PAS (PPSO) 1,2xDA szökséges PAI FEP ETFE
58
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Pontbeömlés Kialakítás, méretek
Helyes
Gát hossza: 0,6-1,2 mm
Rossz
Túl hosszú gát
59
Műanyagalakító szerszámok tervezése
A gát átmérője [mm]:
d = n ⋅C ⋅ 4 A n - Anyagtól függő állandó C - A maximális felvastagságtól függő konstans A – A termék külső felülete [cm2] Az összefüggés Ø0,3..4 mm-es tartományra érvényes.
Anyagkonstans Anyag n PS, PE 0,6 PP, PA, POM, PET, 0,7 PBT CA, CAB, PMMA, PC
0,8
PVC
0,9
Smax [mm] 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 2,25 2,50 2,75 3,00 3,50 4,00 4,50
C 0,54 0,62 0,70 0,76 0,83 0,88 0,93 0,97 1,01 1,04 1,07 1,10 1,13
60
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Pontbeömlés
61
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Előkamrás pontbeömlés
62
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Anguszmentes beömlés
63
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Négyszögbeömlés helytelen
helyes
Közelítő összefüggés négyszögbeömléshez hx = nxs b=
nx A 3
h – Gát vastagsága [mm] n – Anyagtényező s – Gyártmány falvastagsága [mm] b – Gát szélessége [mm] A – Termék külső felülete [mm2] L – Gát hossza
Delta beömlés Közelítő összefüggés delta beömléshez h1 = nxs h2 =
nxh1 D
h1 – h2 -
b– D–
64
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Szalag v. filmbeömlés
65
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Ernyőbeömlés
66
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Gyűrűbeömlés
D=s+1,5 mm÷4/3+k, L=0,5-1,5 mm, H=2/3s÷1-2 mm, k=2 mm rövid folyási út, nagy falvastagság k=4 mm hosszú folyási út, kis falvastagság
h=2s; D1=s+1,5 mm; D2=2s
67
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Alagút beömlés
68
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Szigeteltcsatornás beömlés
69
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Az elosztórendszerek összehasonlítása
70
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Fűtött csatornás rendszer
71
Műanyagalakító szerszámok tervezése
A fűtöttcsatornás beömlés egyes részeinek megnevezése
72
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Elosztóblokkok
73
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Közvetett fűtésű fúvóka
Direkt fűtésű fúvóka
74
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Emeletes v. ikerszerszám
75
Műanyagalakító szerszámok tervezése
Tandem fröccsöntés
76