Jak powstaje forma wtryskowa?

Podstawową i nadrzędną funkcją formy wtryskowej jest zarabianie pieniędzy dla firmy

Żeby to osiągnąć musimy spełnić kilka ważnych czynników:

• Jakość użytkowa - estetyka, wygląd, struktura, dokładność wymiarowo-kształtowa produkowanych przedmiotów,
• Jakość produkcyjna – trwałość, szybkość pracy, łatwość obsługi i szerokie okno obsługi,
• Jakość rynkowa - efektywność produkcji, szybki cykl.

To, czy nasze produkty będą konkurencyjne na rynku zależy nie tylko od ich atrakcyjności wizualnej (design), ale również od kosztów jakie ponosimy z ich produkcją. Często rezygnujemy ze skomplikowanych, zaawansowanych konstrukcyjnie form ze względu na ich koszt, po czym bardzo często okazuje się, że są tak wolne iż koszt pracy maszyny pochłania nasze przewidziane zyski.

Dylematy, dylematy

Forma wtryskowa jako narzędzie pełni wiele funkcji i bierze udział w formowaniu nie tylko kształtu, ale i struktury, orientacji makrocząsteczkowej wtryskiwanego tworzywa, a jej funkcje to nie tylko jak nam się może wydawać - nadanie kształtu.

Funkcje technologiczne:

• Szybkość pracy elementów biorących udział w formowaniu kształtu (suwaki, wkładki formujące),
• Usuwanie wypraski – możliwie najszybsze, ale przy zastosowaniu takich elementów, które gwarantują brak deformacji, zarysowań, widocznych śladów po wypychaczach,
• Współpraca wszystkich elementów formy biorących udział bezpośredni w kształtowaniu cech wyprasek, ale również pośrednio wpływających na proces i jego szybkość a tym samym wydajność.

Oprócz powyżej opisanych funkcji bardzo ważnym elementem jest odpowiednia sztywność całości formy jako narzędzia. Siły jakie przenoszone są przez elementy konstrukcyjne formy są ogromne i zależne o wielu czynników konstrukcyjnych (powierzchnia rzutu wypraski, długość drogi płynięcia, grubości wypraski, spadków ciśnienia na drodze płynięcia), ale i procesowych i reologicznych związanych z właściwościami przetwarzanego tworzywa (ciśnienie w fazie wtrysku, lepkość tworzywa, szybkości wtrysku i wielu innych).

Etapy powstawania formy wtryskowej:

1. Projektowanie detalu wtryskowego (kształtu wypraski, design)
2. Korekta kształtu – dostosowanie do wymogów technologii wtryskiwania
3. Analiza przepływu w formie wtryskowej – wybór punktu wtryskiwania
4. Tworzenie konstrukcji formy wtryskowej – tu zapadają najważniejsze decyzje odnośnie jej technologii wykonania, zastosowanego systemu doprowadzania tworzywa, liczby gniazd, metody termostatowania liczby obiegów termostatujących, sposobu usuwania wypraski z formy i wiele innych mających wpływ na jej koszt, ale i jej pracę
5. Proces wytwarzania formy wtryskowej (frezowanie, szlifowanie, obróbka CNC, wykonanie elektrod EDM, elektrodrążenie, obróbka WEDM, polerowanie, szlifowanie, montaż końcowy komponentów formy)
6. Uruchomienie formy i kontrola układów
7. Testowanie (pierwsze wtryski)
8. Kontrola wydajności
9. Wykonanie serii testowej
10. Przekazanie formy do klienta

Podsumowanie

Czy na pewno się chcesz z tym wszystkim zmierzyć sam? A to dopiero początek, bo przed Tobą cały proces optymalizacji parametrów procesu wtrysku na Twoim narzędziu. Każda forma wtryskowa jest unikalna (chyba że robimy tak zwanego dubla i już wiemy co działa dobrze a co źle w formie), każda ma inny kształt, kinetykę procesu wypełniania. I pomimo stosowania programów komputerowych na etapie projektowania, jeszcze długo doświadczenie i znajomość rozwiązań konstrukcyjnych, ale i nowinek technicznych będzie gwarantem sukcesu w tym ważnym etapie przygotowania i wdrażania nowych projektów.

Dr hab. inż. Przemysław POSTAWA, prof. PCz