Wtryskiwanie jako metoda przetwarzania tworzyw sztucznych
Przetwórstwo tworzyw sztucznych to samodzielna dziedzina produkcyjna wykorzystująca różne technologie do zmiany struktury materiału i tworzenia konkretnych produktów przez odlewanie, prasowanie czy wdmuchiwanie. Jedną z metod jest też zastosowanie wtryskiwania.
Metoda wtryskiwania i jej początki
Wtryskiwanie to technologia formowania tworzyw sztucznych metodą wtłaczania uplastycznionej mieszanki pod dużym ciśnieniem do specjalnej formy. Forma ta ma kształt odpowiadający gotowemu wyrobowi. Wtłaczanie pod ciśnieniem gwarantuje dokładne wypełnienie wszystkich szczelin i profili formy, dzięki czemu produkt jest dokładnie odwzorowany, a powtarzalność produkcji bardzo wysoka. Początki stosowania tej metody sięgają końca XIX wieku – wówczas wynaleziono pierwszą maszynę tłokową do produkcji takich elementów. Przełomem jednak był dopiero rok 1955, w którym R. Beck opatentował wtryskarkę ślimakową. Kolejny etap to wynalezienie wtrysku dwuskładnikowego w 1961 roku. Ostatnie dziesięciolecia ubiegłego wieku to okres opatentowania wtryskarek do duroplastów, elastomerów wulkanizujących i wreszcie nowoczesnych wtryskarek CNC. Sterowanie komputerowe w pełni zautomatyzowało proces produkcji i sprowadziło go do skali przemysłowej.
Wady i zalety metody wtryskiwania
Jak każda technologia wtryskiwanie ma swoje dobre i złe strony. Dlatego – pomimo jego popularności – jest ono wybierane tylko w konkretnych procesach produkcyjnych i stosowane do określonych materiałów. Podstawową wadą jest wysoki koszt maszyn, dlatego produkcja na małą skalę bywa nieopłacalna. Kosztowny jest również proces przygotowania linii produkcyjnej, a pracownicy obsługujący maszynę muszą posiadać odpowiednie przeszkolenie i sporą wiedzę specjalistyczną. Do najważniejszych zalet można z pewnością zaliczyć nieograniczone możliwości tworzenia kształtów, ponieważ ograniczeniem jest jedynie przygotowana forma. Wtryskiwane pod ciśnieniem płynne polimery wypełniają szczelnie jej wnętrze, pozwalając na tworzenie skomplikowanych, precyzyjnych detali. Kolejny atut to wysoki poziom estetyki wyrobów, które są praktycznie gotowe do sprzedaży zaraz po wyjściu z formy. Brak konieczności dodatkowej obróbki zmniejsza też koszty produkcji i skraca jej czas. Proces wtryskiwania może być też w pełni zautomatyzowany.
Różne metody wtryskiwania
Specjalizujące się w produkcji i przetwórstwie tworzyw sztucznych firmy, takie jak np. Z. Duława. Zakład przetwórstwa tworzyw sztucznych, które oferują produkcję elementów z tworzyw sztucznych do maszyn i urządzeń́ dla branż takich jak m.in. budownictwo i rolnictwo, pożarnictwo czy motoryzacja, w praktyce stosują różne formy wtryskiwania. Każda z nich wymaga nieco innych czynności i gwarantuje też odmienne efekty, dlatego stosuje się je w konkretnych procesach produkcyjnych. Najpopularniejsze jest wtryskiwanie ślimakowe dystansujące metodę tłokową. Każda z tych metod potrzebuje nieco innej konstrukcji maszyny, a wtryskiwanie odbywa się poprzez wciśnięcie za pomocą tłoka albo ślimaka. Wcześniej materiał jest uplastyczniany w cylindrze maszyny. Bardziej zaawansowane wtryskiwanie intruzyjne umożliwia tworzenie elementów większych niż ilość tworzywa wtłaczanego przez ślimak. Do popularnych zalicza się też wtryskiwanie wieloskładnikowe, pozwalające na wykonanie w jednej formie przedmiotu o dwóch kolorach. Każdy ze składników wymaga jednej jednostki wtryskowej w maszynie.
