Nowy projekt inżynierski w tworzywie sztucznym

Jak powstaje forma wtryskowa?

Forma wtryskowa – nazywana często narzędziem. Czy słusznie? Analogią do formy wtryskowej jest oprogramowanie komputerowe – często nazywane narzędziowym. Sam komputer bez specjalistycznego oprogramowania może być jedynie zabawką, centrum rozrywki i komunikacji ze światem. Dopiero oprogramowanie pozwala na nim pracować, zarabiać pieniądze, projektować.

Podobnie jest z formą wtryskową. Bez niej wtryskarka i wszystkie urządzenia peryferyjne są bezużytecznym wyposażeniem – więc forma to serce procesu wytwarzania. I to wcale nie jest tanie. Jeśli chcemy żeby cały system działał poprawnie to trzeba zacząć od serca.

Zanim zaczniemy myśleć o wykonaniu formy musimy uświadomić sobie po co ją wytwarzamy i co chcemy osiągnąć dzięki niej, inwestując często ogromne środki.
Tworzywa sztuczne

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

6 kroków do produkcji Twojego pomysłu

Wsparcie kompetencyjne we wtrysku
Zbieramy od Państwa wszystkie oczekiwania i dane niezbędne do wykonania wstępnego projektu wyrobu. Na tej podstawie powstaje pierwsza wycena produkcji nowego projektu.
Tworzymy projekt 3D w programie, w którym można zweryfikować i dopasować wirtualnie każdy detal wyrobu z tworzywa sztucznego. Na tym etapie jest jeszcze możliwość istotnych zmian konstrukcyjnych.
Po akceptacji wirtualnego wyrobu powstaje prototyp funkcjonalny w technologii prototypowej Jest to decydujący moment w procesie realizacji wyrobu, w którym następuje weryfikacja wstępnych założeń.
Po zaakceptowaniu modelu wypraski i omówieniu podstawowych parametrów formy wtryskowej rozpoczyna się proces konstrukcji formy.
Kolejny etap to wykonanie poszczególnych elementów formy wtryskowej, jej montaż i próby na wtryskarce. Produkcja form oparta jest na materiałach i surowcach renomowanych dostawców, a posiadany przez nas park maszynowy pochodzi od światowych producentów obrabiarek.
Końcowym etapem o strategicznym znaczeniu jest produkcja wtryskowa wyprasek. Realizowana jest w oparciu o wtryskarki Arburg i Krauss Maffei z atestowanych tworzyw światowych producentów.
Zobacz jak działamy

Najnowsze artykuły