1

TIPIČNI PROBLEMI PRI BRIZGANJU I KAKO IH IZBEĆI

0. UVOD 1. DIMENZIONI PROBLEMI 2. LINIJE STAPANJA (ZAVARIVANJA) 3. MEHURIĆI 4. DIZEL EFEKAT 5. POJAVA PRUGA 6. PRAZNINE, POJAVA UDUBLJENJA 7. PPROBLEMI PRI VAĐENJU IZ KALUPA 8. «KRATKA» (nedovoljna) PUNJENJA 9. EFEKAT GRAMOFONSKE PLOČE 10. IZLIVANJE MATERIJALA 11. ZAMUĆENJE I NERAVNE (HRAPAVE) POVRŠINE 12. MIKROPUKOTINE, NAPUKLINE 13. DELAMINACIJA, LJUSPANJE 14. NERASTOPLJENOST MATERIJALA 15. NABORI 16. HLADNI «ŽETONI» 17. KRIVLJENJE 18. UTICAJ PARAMETARA OBRADE NA PROBLEME BRIZGANJA-

-PREGLED # DODATAK

2

0. UVOD Poslednjih nekoliko godina industrija plastike, pogotovo oblast brizganja, suočava se sa pooštrenim zahtevima po pitanju kvaliteta i brzine razvoja. Na žalost, većina problema se ne vidi sve do finalnog stadijuma razvoja proizvoda. Kada nastupi problem, često se menjaju određeni parametri u nadi da će se doći do brzog rešenja. U većini slučajeva, neophodno je analizirati čitav niz faktora, pre nego što se pređe konkretno na analizu dela sa nedostatkom (dizajn, izbor materijala, konstrukcija, obrada). U narednim objašnjenjima, predložena su različita rešenja u vezi sa tipičnim problemima pri brizganju. Ipak najvažnije je razmotriti i druge faktore osim obrade, i to u ranim stadijumima razvoja, s ciljem da se izbegnu greške kada proizvodnja počne. Jedan od najtežih zadataka je održati traženi stepen tolerancije.

1. DIMENZIONI PROBLEMI Da bi se izbegli problemi dimenzija apsolutno je neophodno odrediti, što je preciznije moguće, očekivano skupljanje. Kalup mora biti tako projektovan da se kasnije dobiju tačno određene dimenzije. Šta je skupljanje? Razlika između dimenzija kalupa i dimenzija odlivka na sobnoj temperaturi, predstavlja skupljanje. Skupljanje se sastoji od tri uzastopne faze. Prva faza, tokom koje dolazi do najvećeg skupljanja, odigrava se u kalupu između trenutka ubrizgavanja i izbacivanja. Druga faza počinje nakon izbacivanja, dok se odlivak hladi od temperature oblikovanja do sobne temperature. Poslednja faza, ona koja se odnosi na skupljanje van kalupa, je definisana kao razlika u dimenzijama između hladnog dela pre i posle skladištenja. Metoda za određivanje skupljanja pri obradi je određena nemačkim standardom DIN 16901. Iako se skupljanje smatra osobinom materijala, na njega mnogo utiču sledeći parametri prerade:

• Temperatura alata • Pritisak u alatu • Vreme zadržavanja • Temperatura rastopine • Brzina ubrizgavanja

Na skupljanja utiču i geometrija i debljina predmeta koji se brizga, kao i položaj i dizajn ulivka. Uz pomoć dijagrama skupljanja i detaljnih podataka o skupljanju dobijenih testiranjem kalupa (sa ograničenim skupljanjem) i pločica (sa neograničenim skupljanjem), skupljanje pri preradi se može odrediti i može se postići tražena tolerancija.

2. LINIJE STAPANJA (ZAVARIVANJA) Linija stapanja se pojavljuje na mestu gde se susreću dva toka. Primeri linija stapanja su opisani na sl.1.

3

One mogu biti prouzrokovane: • Višestrukim ulazom • Otvorima na komadu • Različitom dužinom puta tečenja • Nejednakom debljinom zidova

Na mestima gde se susreću dva toka da bi formirali liniju zavarivanja, često se pojavljuje žljeb ili tanka crta, pogotovo na sjajnim površinama, kao što se vidi na sl.2 i 3.

Sl.2 Sl.3

4

Oblast linije stapanja, za većinu delova, ne bi trebalo da predstavlja problem. Uopšteno, jačina u oblasti linije zavarivanja trebalo bi da bude samo neznatno niža od one u drugim oblastima. Izuzetak od ovih pravila su proizvodi od materijala ojačanih vlaknima. U oblasti linije zavarivanja ojačanog proizvoda, dolazi do dezorjentacije vlakana, što dovodi do smanjenja mehaničke čvrstine (sl.4).

Sl.4 Sl.5 Do problema može doći i ako se susretnu dva delimično ohlađena toka, što dovodi do nedovoljnog stapanja, kao što se vidi na sl.5 i 6. Ovaj efekat brzog hlađenja čela toka, dešava se kad:

• je brzina ubrizgavanja suviše mala • je rastopina suviše hladna (pogotovo kod predmeta tankih zidova) • ili kada je temperatura alata suviše niska.

Treba znati da se sporo ubrizgavanje može pripisati neodgovarajućoj veličini mlaznica ulivnog sistema ili ulivnih kanala. Na kvalitet linije stapanja može uticati povećanje sledećih parametara obrade i to redosledom kojim su nabrojani:

• temperatura rastopine; • brzina ubrizgavanja; • naknadni pritisak; • temperatura oblikovanja.

Sl.6 Sl.7

5

Dalja poboljšanja kvaliteta linije stapanja mogu se postići sledećim konstruktivnim merama:

• dovoljna dimenzija ulivnog sistema; • izbegavanjem variranja debljine zida, kako bi se sprečio razvoj dve odvojene struje

rastopine; • izbegavanjem nebalansiranog punjenja kalupa, kao što je to prikazano sa BASF-ovim

test kalupom. Čak i kad je debljina zida ujednačena (sl.7), linija stapanja se obrazuje na kraju toka zbog geometrije dela (sl.8). Optimizacijom i uvođenjem profilisane baze (sl.9), obrazovanje linije stapanja može biti izbegnuto (sl.10).

Sl.8 Sl.9

3. PLIKOVI (MEHURIĆI) Ovaj nedostatak se može videti sa spoljne strane predmeta sa prozirnim ili tankim zidovima. Mehurići predstavljaju slabe tačke, jedva vidljive sa spoljašnjih strana obojenih ili neprozirnih delova (npr. polu kristaliziranih delova). Plikove ne treba mešati sa prazninama, bez obzira što je njihov izgled sličan. Praznine su vakumi koji se formiraju tokom faze hlađenja nakon što je kalup napunjen. Ukoliko je npr. pritisak zadržavanja i/ili vreme zadržavanja nisu dovoljni, neće biti dovoljno materijala da se kompenzuje nastalo smanjenje zapremine, što rezultira pojavom vakuma koje nazivamo prazninama.

Sl.10 Sl.11

6

Sl.12 Sl.13 Plikove može prouzrokovati nedovoljno odzračenje (provetravanje), što sprečava izlaženje vazduha iz šupljine pri ubrizgavanju. Vazduh biva zarobljen i jako pritisnut rastopinom (sl.12 i 13). Do pojave plikova može doći i u slučaju razlaganja rastopine pri čemu se formira gas. Do razlaganja rastopine može doći ukoliko je temperatura rastopine previsoka, vreme boravka predugo, sadržaj vlage previsok, ili u cilindru dođe do lokalnog pregrevanja. Do pojave plikova može da dođe i zbog vazduha koji je u cilindar ušao zajedno sa materijalom iz levka za snabdevanje. Ukoliko je povratni pritisak prenizak, vazduh neće biti istisnut iz rastopine kao što se vidi na sl.13. Konačno, ukoliko povratni tok nije sprečen nepovratnim ventilom, bez obzira na određenu veličinu punjenja, deo nikad neće biti u potpunosti napunjen. Izbegavanje problema

- Kada postoji opasnost od pojave plikova zbog zarobljenog vazduha, otvore za odzračenje kalupa treba postaviti na kraj toka u oblastima linija zavarivanja.

Kada je do pojave plikova došlo zbog razlaganja rastopine i formiranja gasa, temperaturu rastopine treba sniziti, a zatim smanjiti brzinu ubrizgavanja. Ukoliko je vazduh ušao u uređaj za plastifikovanje, treba povećati povratni pritisak. Uopšteno, ostali razlozi zbog kojih može doći do pojave plikova, a što takođe treba proveriti su:

- nedovoljna veličina ulivnog sistema - nedovoljna veličina ulaznog otvora - mala mlaznica - neodgovarajući sistem hlađenja.

4. DIZEL EFEKAT (IZGORETINE) Ovaj efekat se pojavljuje na kraju toka ili na liniji stapanja. Može dovesti do pojave crne čađave površine ili crnih tačaka.

7

Sl.14 Sl.15

Dizel efekat je uglavnom prouzrokovan nedostatkom otvora za odzračenje na alatu. Ukoliko je napunjen kalup sa neodgovarajućim otvorom, vazduh iz šupljine će presporo izlaziti. Kako se vazduh iz kalupa sada isteruje u veoma kratkom periodu, biće brzo zagrejan i pod visokim pritiskom. Merenja ovog pregrejanog vazduha pokazuju temperaturu > 600˚C. U ovim oblastima gde ove ekstremne temperature dovode do pregrevanja rastopine, dolazi do Dizel efekta kao što je prikazano na sl.14. Izbegavanje problema

- Postavljanje ili poboljšanje sistema za odzračenje - Smanjenje brzine ubrizgavanja - Smanjenje pritiska ubrizgavanja - Niža temperatura rastopine.

Mogućnost pojave Dizel efekta u oblastima linije stapanja može se izbeći i ranije, tj. u stadijumu razvoja proizvoda izvođenjem studije tečljivosti kalupa ili izvođenjem serije kratkih punjenja. Ovakva serija kratkih punjenja na BASF-ovim test kalupima omogućava da se otkriju linije stapanja i izbegnu ugrađivanjem profilisane baze u kalup (sl. 9 i 10).

5. POJAVA PRUGA Pojavu pruga prouzrokuju najrazličitije stvari:

1. Pojava pruga zbog vlage: Ovo je obično slučaj kada se pruge pojave suprotno od smera toka. Do ovoga dolazi kada je sadržaj vlage u materijalu previsok. Kada se granulati greju, vlaga dostigne 100˚C, stvara se para čije kapljice oštećuju površinu oblikovanog dela. Ovaj problem se može izbeći korišćenjem isključivo sušenog materijala koji preporuči snabdevač.

2. Srebrne pruge Ovaj tip pruga je srebrne boje.

8

Do pojave ovih pruga dolazi kada je rastopina termički oštećena kao posledica visoke temperature rastopine, brzine okretanja puža, dugog vremena zadržavanja, ili nedovoljne veličine mlaznica, ulivnih kanala ili sistema ulivanja. Termički degradiran materijal je obično kratkog veka i nastaje na lokalnim mestima u rastopini u cilindru, brizgaljki ili prenosnom sistemu. Oslobođene su gasne čestice koje pritisnute uz površinu kalupa stvaraju srebrne pruge.

3. Tamne pruge Tamne pruge se stvaraju pod istim uslovima pod kojima dolazi i do Dizel efekta.

4. Sive pruge Ove sive pruge ili pruge tamne boje pojavljuju se zbog pohabanosti uređaja za preradu plastike. Ovo se može izbeći korišćenjem uređaja koji su otporni na koroziju i abraziju. Teško je precizno reći uzrok problema pojave pruga. Pre nego što se pređe na skupe provere, treba obraditi sledeće tačke:

- Temperaturu rastopine - Brzinu ubrizgavanja - Vreme zadržavanja rastopine - Povratni pritisak - Sadržaj vlage u materijalu - Otvore / odzračivanje - Preispitati pohabanost uređaja za preradu plastike - Ne koristiti agens za otpuštanje kalupa

Sl.16 Sl.17

6. PRAZNINE, POJAVA UDUBLJENJA Praznine su vakumi koji se formiraju tokom faze hlađenja, nakon punjenja kalupa. Ukoliko je npr. naknadni pritisak i/ili vreme zadržavanja nedovoljno, neće biti dovoljno materijala da se kompenzuje smanjenje zapremine do koje dolazi, što rezultira pojavom vakuma koje nazivamo prazninama. Praznine su lako prepoznatljive sa spoljne strane prozirnih delova. Kada se radi o neprozirnim delovima, praznine se mogu otkriti samo uz pomoć mikroskopa.

9

Udubljenja su plitka ulegnuća koja se mogu videti na površini brizganih delova. Udubljena se često stvaraju na delovima sa rebrima (sl.18). Tokom faze ubrizgavanja, spoljni sloj ubrizganog dela prvi očvrsne. Tokom faze hlađenja, unutrašnja tečna rastopina se hladi i skuplja što dovodi do pojave napona skupljanja i blagog mekšanja spoljnjeg sloja. Kada više ne može da podnese napon skupljanja, spoljni sloj se udubi. Udubljenja su tipična za oblasti debelih zidova, naročito kada su rebra nepravilno konstruisana, kao što je to prikazano na sl.18 i 19. Proces formiranja praznina je sličan proces formiranju udubljenja, osim što se u ovom slučaju spoljašnji sloj više ohladio i dovoljno je jak da apsorbuje napone skupljanja. Unutrašnja rastopina se nabija ka spoljašnjosti i tako se formiraju šupljine vakuma. Da bi se sprečilo stvaranje udubljenja treba izbegavati nagomilavanje materijala, kao što je to prikazano na sl.18 i 20. Ukoliko nema dovoljno materijala da se kompenzuje smanjenje zapremine tokom faze hlađenja, može doći do pojave praznina i udubljenja. Uzroci i predložena rešenja za ove pojave će biti razmatrani u narednim poglavljima.

Sl.18 Sl.19 Ukoliko je naknadni pritisak prenizak, rastopina može iscureti iz šupljine kroz ulazni otvor. Prema tome, tokom skupljanja nedostatak materijala neće kompenzovati smanjenje zapremine. Ovaj povratni tok materijala može se sprečiti povišenjem naknadnog pritiska. Ukoliko rastopina u oblasti ulaza nije ohlađena pre kraja vremena zadržavanja, mali deo slobodne rastopine će iscureti iz kalupa. Ova situacija situacija se rešava povećanjem vremena čekanja. Maksimalno delotvorno vreme čekanja za određenu komponentu, može biti određeno postepenim povećanjem vremena čekanja sve dok težina dela ne dostigne maksimum. Preranim primenjivanjem naknadnog pritiska (pre nego što je završeno punjenje) može ponovo dovesti do povratnog toka. Eliminisanje ovog nepoželjenog efekta može se postići povećavanjem vremena, tokom koga se na šupljinu deluje prilikom brizganja. Iako može biti dovoljno rastopine materijala za ubrizgavanje, kada dođe vreme za promenu naknadnog pritiska možda neće biti dovoljno komprimovane rastopine, te onda treba jednostavno povećati količinu.

10

Ukoliko je presek ulivnog kanala i ulaznog otvora značajno manji u poređenju sa debljinom zidova, ulaz će se začepiti pre nego što se deo napuni. Ispravite ovaj problem povećanjem odgovarajućih preseka.

7. PROBLEMI PRI VAĐENJU ODLIVKA Teškoće u vidu deformacija odlivka javljaju se kad je odlivak izbačen nebalansiran. Male brazde, kao ogrebotine ili žljebovi,mogu da dovedu do toga da deo bude nepravilno izbačen. Do ovih problema može doći i ukoliko je deo zakačen za jednu od polovina kalupa ili kada je deo oštećen pri izbacivanju, kao što je prikazano na sl.21 i 22. Uzroci:

• Pinovi (igle) izbacivača mogu polomiti ili deformisati oblikovani deo, ukoliko on suviše čvrsto prijanja uz kalup. Npr., ukoliko je materijal mekan, amorfan, ubrizgan u nedovoljno odzračen kalup, može doći do stvaranja vakuma između alata i dela. Deo može čvrsto prijanjati uz kalup ukoliko amorfni materijal ima malo skupljanje i ako je prepunio kalup.

Ovaj efekat se može izbeći ukoliko se osiguramo da kalup ima dovoljno otvora i da amorfni materijal malog skupljanja ne bude prepunjen. Drugi parametri koji mogu dovesti do rešenja su:

- Povećanje vremena hlađenja - Proveravanje tačke promene (dijagram p=f(t)) od ubrizgavanja do delovanja

naknadnog pritiska (videti poglavlje # DODATAK) - Snižavanje naknadnog pritiska

Sl.20 Sl.21

• Deformaciju odlivka mogu prouzrokovati i sledeće mane alata:

- Slaba površinska obrada - Loš ugao izvlačenja - Ogrebotine - Žljebovi ili kanali u sistemu ulivanja.

Do problema deformacije odlivka može doći ako izbacivači (igle) nisu dobro postavljeni ili ih je nedovoljno. Oblast udara izbacivača takođe može biti premala što može dovesti do lomova oblika.

11

Izbacivanje može biti otežano i ako dođe do premalog skupljanja. Malo skupljanje je tipično kada su pritisak ubrizgavanja i naknadni pritisak previsoki, kada je vreme delovanja naknadnog pritiska predugo, ili kada je temperatura površine kalupa preniska.

8. «KRATKA» (nedovoljna) PUNJENJA Kratka punjenja su oblici nepotpuno ispunjeni. Ovaj nedostatak je tipičan za oblasti udaljene od ulaza u rebrima tankih zidova ili u oblastima linije stapanja (sl.23). Različiti uslovi dovode do kratkih punjenja:

- Ukoliko je količina punjenja nedovoljna pa ne postoji dovoljno rastopine, deo ne može biti dovoljno ispunjen.

- Drugi mogući uzrok kratkih punjenja je kada rastopina ne teče pravilno. Nedovoljna tečljivost rastopine može biti posledica niske temperature rastopine, temperature kalupa i brzine ubrizgavanja, što dovodi do preranog hlađenja rastopine.

- Kratka punjenja se mogu javiti i zbog nedovoljnog odzračenja, ili ukoliko dođe do prevelikog pada pritiska između vrha puža (šneke) i kalupa. Ovi problemi se mogu izbeći pravilnim postavljanjem izlaznih otvora, povećanjem zazora mlaznicai i proširenjem ulivnih kanala.

- Osim toga, treba znati da do kratkih punjenja čestao dolazi u delovima tankih zidova, pogotovo u rebrima.

- Konačno ukoliko se ne spreči povratni tok uz pomoć nepovratnog ventila, bez obzira na veličinu punjenja, deo nikad neće biti u potpunosti napunjen.

Sl.22 Sl.23

9. EFEKAT GRAMOFONSKE PLOČE Pojava ovog efekta na površini je slična žlebovima na gramofonskoj ploči (sl.24). Efekat gramofonske ploče se javlja kada u kalupu postoji visok otpor toka rastopine, što dovodi do privremenog zastoja (čela) rastopine. Da bi se sprečila pojava ovog efekta treba povećati temperature rastopine i kalupa kao i brzinu ubrizgavanja.

12

Sl.24 Sl.25

10. IZLIVANJE MATERIJALA

Izlivanje materijala se dešava na ivicama izlivenog komada ili na delovima ivica, kao što se vidi na sl.25. Čak i izlivanje veoma male količine rastopine između dve polovine kalupa može prouzrokovati ovaj efekat. Problemi izlivanja materijala mogu se javiti i duž oštećene linije razdvajanja kalupa, verovatno zbog prepunjavanja. U ovakvim slučajevima treba popraviti površinu razdvajanja kalupa. Do izlivanja materijala može doći i kada je unutrašnji pritisak u kalupu previsok. Ovaj efekat se može eliminisati smanjenjem brzine ubrizgavanja i naknadnog pritiska, ili tačke promene (dijagram p=f(t)) od ubrizgavanja do delovanja naknadnog pritiska. Ukoliko je neophodan izuzetno visok pritisak ubrizgavanja, treba povećati sile sklapanja kalupa, i ako je to neophodno, treba koristiti veću mašinu.

11. MATIRANE I NERAVNE (HRAPAVE) POVRŠINE Ovaj nedostatak se javlja kao matirana, mutna ili hrapava površina, što je najčešće vidljivo na materijalima ojačanim staklenim vlaknima.

Sl.26 Sl.27

13

Matirane i hrapave površine mogu biti prouzrokovane malom brzinom ubrizgavanja, niskim temperaturama rastopine, ili hladnim površinama kalupa. Uticaj brzine ubrizgavanja na kvalitet površine pločica od Ultramida ojačanog staklom je prikazan na sl.26.

12. MIKROPUKOTINE I NAPRSLINE Kada se na amorfnu plastiku kao što je Polistirol, deluje naponom istezanja, pre loma može doći do pojave mikro pukotina (sl.27). Mikropukotine su u obliku klinova i formiraju se normalno u odnosu na primenjen napon. Ipak naprsline se razlikuju od pukotina pošto sadrže polimerni materijal koji je istegnut normalno u odnosu na pukotinu, ili paralelno u odnosu na smer primenjenog napona. Za razliku od pukotina, naprsline mogu da podnesu napon. Zbog prelamanja svetlosti unutar naprsline vidi se prividno bela boja materijala. Ovo belilo je poznato i kao napon beljenja. Kada se na materijal primeni dovoljan napon, naprslina će eventualno stvoriti pukotinu. Naprsline se stvaraju pod uticajem unutrašnjih ili spoljašnjih opterećenja. Npr. kada se deformiše prepunjeni deo od amorfnog polimera, visoki unutrašnji naponi istezanja mogu prouzrokovati formiranje naprslina na spoljašnjim ivicama. Da bi se izbegli ovi problemi, ubrizgani delovi amorfnog materijala malog skupljanja ne treba da budu prepunjeni. Osim toga da bi ste osigurali da se vađenje odlivka vrši u što boljim uslovima, ugao izbacivanja mora biti odgovarajući, kao i broj, izgled i površina izbacivača ( oblast igala za izbacivanje).

13. DELAMINACIJA (LJUSPANJE) Kada se pojedinačni slojevi brizganog dela ogule ili odvoje jedan od drugog dolazi do delaminacije. Ovaj fenomen se obično javlja na velikim delovima (sl.28), na delovima tankih zidova i dugog toka (sl.29), ili kada je ubrizgana mešavina.

Sl.28 Sl.29

Nedovoljno vezivanje slojeva je uslovljeno smicanjem, što se može desiti ako se hladna rastopina brzo potisne kroz nedovoljno veliki ulaz u hladan kalup. Smicanje dovodi do formiranja kristaličnih struktura u slojevima unutar polukristaličnih materijala. Kod amorfnih

14

termoplasta, formiranje različitih slojeva je prouzrokovano odvajanjem osnovnog polimera, aditiva ili pigmenata jednih od drugih. Proizvodi koji sadrže punioce su takođe skloni delaminaciji. U kritičnim oblastima smicanja, agens vezivanja između kalupa i punioca može biti istisnut, kao što je prikazano na sl.30. Da bi se izbegla delaminacija treba obratiti pažnju na sledeće tačke:

• Cilindar treba očistiti od stranih materijala • Izbegavati prskanje kalupa agensima za otpuštanje kalupa • Povećati temperature rastopine i kalupa • Smanjiti brzinu ubrizgavanja

Sl.30 Sl.31

14. NERASTOPLJENOST MATERIJALA Sl.31 prikazuje nerastopljena zrna u oblasti ulaznog otvora. Kada dođe do ovog efekta u oblasti tankih zidova, ne može se održati glatka površina. Pod traženim uslovima prerade kad materijal nije u potpunosti rastopljen, pritisak ubrizgavanja još uvek može gurnuti nerastopljene granulate u kalup na kraju faze ubrizgavanja. Pri niskim temperaturama i nedovoljnom vremenu zadržavanja rastopine u cilindru, ne može se postići homogena rastopina. Bolji kvalitet rastopine može se postići povećanjem povratnog pritiska čime se produžuje vreme obrade plastične mase. Ukoliko se homogena rastopina ne može postići povećanjem temperature cilindra, povećanjem povratnog pritiska, ili smanjenjem brzine okretanja puža, treba koristiti veću mašinu za obradu plastike. 15. NABORI Nabiranje materijala se javlja kada čelo rastopine nekontrolisano krene sa ulaznog otvora u šupljinu kalupa. Ne dođe li do ranog kontakta sa jednim od zidova ili jezgara kalupa, a čim počne otpor tečljivosti, formiraju se bore. Ove brzo formirane bore sprečavaju tok rastopine, a one usled simultanog hlađenja izazivaju dalje boranje. Stoga se formira nehomogena struktura (sl.32).

15

Sl.32 Sl.33

U svakom slučaju boranje stvara linije stapanja, nejednake temperature rastopine unutar kalupa, prerano hlađenje rastopine i lokalne unutrašnje napone. Iako sve ove posledice nisu vidljive sa površine, one dovode do značajnog pogoršanja kvaliteta brizganog dela (sl.33).

Sl.34 Sl.35

Sl.36 Sl.37

16

Pojava nabiranja može se izbeći pravilnim izborom lokacije ulaznog otvora. Ulazni otvor treba postaviti tako da omogući da rastopina uspostavi istovremeni kontakt sa zidom kalupne šupljine nakon ubrizgavanja, stvarajući tako balansiran tok (sl.34 do 36). Ukoliko je to potrebno, može se koristiti pomoćno jezgro da bi sprečilo nabiranje. Nabiranje se može izbeći i menjanjem radijusa u oblasti ulaza (sl.37).

Sl.38 Sl.39

Druge mere, kao što je smanjenje brzine ubrizgavanja ili povećanje temperature rastopine, dovode samo do privremenog rešenja.

16. HLADNI «ŽETONI» Do pojave hladnih «žetona» dolazi ukoliko:

a. Pre ubrizgavanja mlaznica pušta materijal, koji se hladi i ubrizgava u alat pri punjenju koje sledi.

b. Rastopina u nezagrejanoj mlaznici očvrsne i biva ubrizgana u kalup tokom naredne faze ubrizgavanja (sl.38 i 39).

Tokom ubrizgavanja u šupljinu, smrznuti hladni «žetoni» se neće ponovo rastopiti. To dovodi do vidljivih nedostataka površine na delovima tankih zidova. Hladni «žetoni» predstavljaju unutrašnje slabe tačke u delovima debelih zidova (sl.40 i 41).

Sl.40 Sl.41

17

Izbegavanje pojave hladnih «žetona»:

• U ulivni sistem mogu biti ugrađena «okna» za hladne»žetone» kako bi ih pohvatali tokom ubrizgavanja.

• Temperaturu mlaznicai treba pravilno održavati korišćenjem traka za zagrevanje, sprečavajući tako hlađenje rastopine u mlaznici.

• Otpuštanje rastopljenog materijala iz otvorene brizgaljke može se izbeći obradom sa niskim povratnim pritiskom i odgovarajućim postavljanjem povratnih sisaljki.

17. KRIVLJENJE Do krivljenja dolazi zbog neuravnoteženog livenja, tj. do pojave nejednakih napona i deformacija u delu koji se lije. Npr. kao što se vidi na sl.42, nakon vađenja odlivka iz kalupa deo ne može da zadrži željeni oblik. Ravne površine liče na talase, a prave ivice su iskrivljene ili povijene ka spolja ili ka unutra (sl.43).

Sl.42 Sl.43

Uzroci krivljenja: Do krivljenja dolazi zbog neuravnoteženog livenja, tj. do pojave nejednakih napona i deformacija u delu koji se lije, što se kompenzuje deformacijom brizganog dela. Ovi nejednaki naponi mogu biti prouzrokovani:

• Smerom prostiranja materijala • Nepovoljnom temperaturom rastopine • Neujednačenom temperaturom kalupa • Malom brzinom ubrizgavanja

Do neujednačenog skupljanja dolazi kada je veće skupljanje u smeru toka od onog u poprečnom smeru. Sledeće okolnosti mogu dovesti do neujednačenog skupljanja:

• Različita debljina zida • Neujednačena temperatura kalupa • Promenljiv odnos pritiska u kalupu (oskudan dotok / ulazni otvor loše postavljen) • Upotreba materijala ojačanih staklenim vlaknima

18

Posebnu pažnju treba obratiti na razlike u skupljanju, u smeru toka, kao i u poprečnom smeru toka smera kretanja, polukristaličnih materijala ojačanih staklenim vlaknima. Za ove proizvode presudno je određivanje položaja ulaza. Kompjuterski programi, kao što je «Tok kalupa» (Mold Flow), a koji simuliraju punjenje kalupa mogu pomoći u sprečavanju krivljenja. Ovo je prikazano sa BASF-ovim test kalupom. Profilisana baza je ubačena u kalup, što je dovelo do krivljenja slobodnog dela. Sl.44 prikazuje kutije za testiranje pre i posle poboljšanja.

Sl.44

19

18. PREGLED KAKO PARAMETRI OBRADE MOGU UTICATI NA PROBLEME UBRIZGAVANJA

Para

met

ri Pr

oces

a:

Tačk

a pr

omen

e (o

d ub

rizga

vanj

a do

nak

nadn

og

priti

ska)

Mer

enje

do

zira

nja

mat

erija

la

Vre

me

hlađ

enja

Vre

me

bora

vka

Vre

me

delo

vanj

a na

knad

nog

priti

skaa

Pov

ratn

i prit

isak

Nak

nadn

i pr

itisa

k

Tem

pera

tura

al

ata

Brz

ina

ubriz

gava

nja

Tem

pera

tura

ra

stop

ine

Problemi:

Plikovi (3)+ (2)- (1)- Delaminacija (2)+ (3)- (1)+Dizel efekat (1)- (2)- Neobojenost (2)- (1)- Problemi izbacivanja

(2)+/- (1)+ (3)-

Izlivanje materijala +/- - - Pukotine debljine vlakna

(2)- (1)-

Zamućenje površine

(3)+ (2)+ (1)+

Matirana, gruba površina

(3)+

(2)+

(1)+

Orjentacija - (3)+ (1)- (2)+Premali delovi (3)+ (2)+ (1)- - Efekat gramofonske ploče

(3)+

(1)+

(2)+

Udubljenja, praznine

+/- + (2)+ (1)+ - + +

Neispunjeni delovi (2)+/- (1)+ + + + Nerastopljenost + (2)+ (1)+Savijanje - (1)+/- + Linija stapanja + (3)+ (2)+ (1)+Izražena linija stapanja

+

+

+

(12)+

+ Povećanje parametra obrade - Smanjenje parametra obrade +/- Parametre obrade treba povećati ili smanjiti u zavisnosti od specifičnosti nedostatka 1,2,3 Brojevi prikazuju redosled po kome treba izmeniti parametre obrade

20

# DODATAK Pojave u kalupnoj šupljini za vreme ubrizgavanja Na dijagramu se mogu uočiti tri faze: I faza: Punjenje kalupne šupljine II faza: Kompresija rastopa III faza: Delovanje naknadnog pritiska

1 Početak brizganja 1-2 Vreme potrebno da rastop stigne do kalupne šupljine 2-3 Punjenje kalupne šupljine. Prateće pojave: toplotno i mehaničko naprezanje rastopa

koje utiče na izgled površine proizvoda, orjentaciju i kristaličnost mase. 3-4 Rast pritiska. Prateće pojave: popunjavanje kalupne šupljine, moguće prelivanje zbog

male sile držanja ili grešaka kalupa. 4-5 Održavanje maksimalnog pritiska. 5-6 Delovanje naknadnog pritiska. Prateće pojave: Delovanje na ukupnu masu proizvoda

(težinu), skupljanje proizvoda, greške oblika, vitoperenje, teškoće pri vađenju proizvoda, orjentacija i stepen kristalnosti.

6-7 Snižava se pritisak. Proizvod se hladi i steže.U tačci 7 dolazi do zamrzavanja rastopa i prestaje dotok mase iz cilindra. To je tačka pečačenja.

7-8 Dalje snižavanje pritiska, da bi se u tačci 8 izjednačio sa atmosferskim.