Pokračování ze strany 32 - podle polohy šneku nejčastěji používaný způsob - podle času tento způsob není doporučen, protože nebere v potaz přípravu taveniny a přepíná bez ohledu na možné změny její viskozity, používá se jako ochranný čas zabraňující přeplnění tvarové dutiny formy vstřikovacím tlakem a vstřikovací rychlostí při nepřepnutí podle jiného kritéria
Obvodová rychlost na šneku otáčky šneku/zpětný odpor šneku – jedná se o parametry přípravy taveniny, které mají výrazný vliv na možnou délkovou degradaci vyztužujících vláken kompozitu viz kapitola 5. Pro zabránění nadměrnému smykovému namáhání s případným zvýšením teploty a tedy možností poškození vláken je nutno nastavit maximální obvodovou rychlost na šneku i v závislosti na matrici pod 0, 2 m/s, u matric jako například PPS, PSU, PPA, PAI, PEEK, atd. pod 0, 15 m/s. Převedeno na otáčky šneku se jedná o co nejnižší otáčky. Zpětný odpor šneku by také měl být co nejnižší, jeho úroveň by měla pouze zajistit dostatečné odplynění vstupujícího granulátu a taveniny, aby byla zajištěna konstantní hodnota dávky v každém výrobním cyklu.
Doba chlazení – je součástí celkové doby cyklu a výrazně závisí na tloušťce výstřiku tloušťka při jejím výpočtu je v druhé mocnině, materiálu matrice, technologických parametrech vstřikování teploty taveniny, formy a vyhazování výstřiků z formy. U kompozitů typu LFT je obvykle možno pracovat s relativně vysokými teplotami vyhazování výstřiků z formy a tím určitým způsobem zkrátit dobu chlazení, respektive výrobního cyklu. Zpracování drtě a regranulátů – hlavní výhoda kompozitů LFT je ve vyztužujícím efektu dlouhých vláken. Drť před případným následným zpracováním již jednou prošla degradační historií smykové a tepelné namáhání v plastikačním válci a ve formě. Regranulát, tj. drť zpracovaná do formy granulátu prošel uvedenou historií, kromě formy již dvakrát. Z uvedeného je zřejmé, že není možno, pro pevnostní výstřiky vyžadující vyztužení dlouhými vlákny, drtě nebo regranuláty používat.
11. Technologické parametry přípravy taveniny obvodová rychlost na šneku ( otáčky šneku ) a zpětný odpor případně jejich profily udržovat na co nejnižších hodnotách
4.5 Shrnutí hlavních pravidel pro zpracování LFT kompozitů
12. Konstrukce výstřiků vyráběných z LFRT kompozitů musí splňovat požadavky technologičnosti konstrukce výstřiků z termoplastů.
1. Granulát LFRT kompozitů by již před vstupem do kompresní zóny šneku měl být roztaven do taveniny 2. Profil rozdělení teplot topných pásem plastikační jednotky vstřikovacího stroje pro menší dávky cca jeden až jeden a půl průměru šneku by měl mít mírně klesající od trysky k násypce profil nebo profil plochý. Větší dávky by měly mít profil od trysky k násypce stoupající 3. Pro snížení smykového namáhání, usnadnění plnění tvarových dutin formy taveninou a snížení vnitřního pnutí ve výstřiku v důsledku použití vysokých vstřikovacích tlaků, je nutno pracovat v oblasti horní tolerance výrobcem kompozitu doporučeného rozpětí teplot taveniny 4. Pro výrobu tvarových dílů forem je doporučeno používat nástrojové ocele kalené na tvrdost 50 až 65 HRC. Při vstřikování LFT kompozitů je opotřebení menší nebo srovnatelné než u ekvivalentních materiálů s krátkými vlákny. 5. Teplota formy by měla být na horní hranici doporučeného rozpětí usnadní se plnění tvarových dutin formy, sníží smykové namáhání, tlak v dutině formy a zlepší jakost povrchu výstřiku 6. Ústí vtoku se umístí do oblasti s maximální tloušťkou výstřiku, ale mimo oblast maximálních napětí orientace vláken bude odpovídat požadavku na vyztužující efekt 7. Ústí vtoku a rozvodné kanály konstruovat je s velkými průřezy, ústí vtoku minimálně 80 % z maximální tloušťky stěny výstřiku snížení smykového namáhání a zajištění funkce dotlakové fáze. Při použití horkých rozvodů volit ty s vnějším vytápěním a otevřenou tryskou 8. Pro zajištění sníženého smykového namáhání a zmenšení povrchových vad, zejména v oblasti vtoku, se doporučuje používat pomalých rychlostí vstřikování delší doby plnění tvarových dutin formy 9. Nutnost zajistit dostatečné odvzdušnění tvarových dutin formy, zejména s ohledem na možný výskyt studených spojů 10. Optimalizovat dotlakovou fázi pro zajištění konstantní hmotnosti výstřiků a rozměrové a tvarové přesnosti
5. ZÁVĚR Kompozitní materiály s termoplastickou matricí mají rozsáhlé pole použití. Trh s polymerními granuláty nabízí poměrně širokou škálu materiálů nejčastěji na bázi PP a PA , ale i PPA, PPS, PBT, PC, PUR, atd. Nejčastějším vyztužujícím plnivem jsou skleněná vlákna. Kombinace složitosti kompozitu a technologie jeho zpracování mají za následek složitou mikrostrukturu materiálu, která je přímo ovlivněna technologickými podmínkami zpracování. Změny v mikrostruktuře následně mají výrazný vliv na fyzikální vlastnosti kompozitu a tím na výsledné vlastnosti kompozitního dílu. V oblasti simulací pouze dobrý popis vlastností materiálu může vést k dobrým výsledkům výpočtu dílů. Běžně používané CAE ( Computer Aided enginnering) metody a i myšlení konstruktérů je obvykle spojeno s izotropií materiálů, tedy s jejich homogenitou. Pro heterogenní kompozitní materiály není dostatek modelů pro popis jejich fyzikálních vlastností. Popis musí řešit jejich vlastnosti, zejména mechanickou pevnost, v různých směrech při teplotně a rychlostně závislém chování, včetně mezních stavů porušení. Dále se nesmí zapomínat, že matrice vykazují termoplastické chování, jsou mnohdy navlhavé, mohou mít malou výdrž na teplotě, například PPA, PPS, atd. Na závěr je možno konstatovat, že kompozitní materiály s termoplastickou matricí a dlouhými vyztužujícími vlákny mají výrazný potenciál pro využití ve všech oblastech průmyslu, kde mohou v mnoha případech, s výhodou například snížení hmotnosti, respektive poměru hmotnost mechanické vlastnosti, nahradit kovové materiály. Lubomír Zeman Plast Form Service, s.r.o., Veleslavínova 75, CZ 289 22 Lysá nad Labem
81
Oba výše uvedené parametry mají i vliv na opotřebení šneku a plastikační komory a jejich co nejnižší nastavení opotřebení snižuje.
Samozřejmě, protože se jedná o kvalitní materiály, je jejich drtě nebo regranuláty možno použít pro výrobu pevnostně méně náročných výstřiků.