Kerge survevalu

Vahu survevalu tehnoloogia ei ole uus protsess. Kasutusalad, kus plastigranulaadi sisse segatakse ja sellega plastifitseeritakse keemilisi aineid, nagu asodikarbonamiid või fenüültetrasool, mis vabastavad pärast vormi süvendisse süstimist propellentgaase, on tuntud ja neid on tootmises kasutatud umbes 50 aastat. Kuna nende keemiliselt eralduvate gaaside paisumisrõhk ei ületa 15–40 baari, on nende kasutamine piiratud suhteliselt paksuseinaliste ja lühikeste vooluteedega osadega.
Kergekaalulise vahu survevalu rakenduspiiride edasiseks laiendamiseks töötati umbes 40 aastat tagasi välja vahustamine inertgaasi, tavaliselt lämmastiku lisamisega. Peamine eelis on see, et lämmastikuga on võimalik saavutada suurem paisumisrõhk vahemikus 100 kuni 200 baari. See võimaldab kasutada õhukeseseinaliste komponentide ja ka pikkade vooluteedega komponentide vahu survevalu kerget disainipotentsiaali. Lisaks kaalu vähendamisele on eelisteks õõnsuste täitmiseks vajaliku sissepritse erirõhu ja sellest tulenevalt ka kinnitusjõu vähendamine ning kokkutõmbumise ja kõverusefektide kompenseerimine. Mõlemat protsessi kasutatakse termoplastilise vaigu töötlemisel, alates PP-st kuni tehniliste plastideni, nagu PC, PA või PBT. Viimaste paljutõotavate arengute eesmärk on laiendada kasutusvaldkondi, et hõlmata ka termoplastseid elastomeere.

Vahu survevaluliini põhiülesanne on tekitada plastifitseerimisprotsessi käigus võimalikult homogeenselt dispergeeritud ühefaasiline polümeer-gaasilahus. Kõigi tarnijate poolt selleks otstarbeks kasutatav tehnoloogia on väga sarnane-kerge survevalu. Sellegipoolest on tehnilise disaini üksikasjades mõningaid erinevusi. Dipl.-Ing. (FH) Wolfgang Roth, Wittmann Battenfeldi rakendustehnoloogia juht, ütleb selle järgmiselt: "Enam kui 40-aastane praktiline kogemus meie eelkäijaettevõttes Battenfeldis, Meinerzhagenis, on meile tugeva aluse loonud. Meie eesmärk oli vähendada süsteemi keerukust, laiendades samal ajal kasutusvaldkondi ja seeläbi muuta see töökindlamaks Cellmould vahu sissepritseseade tuleks võimalikult lähedale standardsele sissepritseseadmele. Sellest lähtuvalt töötab meie masin 20 D standardkruviga, mida on ees pikendatud, lisades 5 D segamissektsiooni.
Cellmouldi tehnoloogia Battenfeldi eripäraks on kruvi plastifitseerivate ja gaasi sissepritseosade vaheline eraldus, mille tagab kruvil fikseeritud silindriline tõke. See on alternatiiv täiendava hülsi tüüpi tagasilöögiklapi kasutamisele. Wolfgang Roth lisab: "Kahe tagasilöögiklapi kohandamine töötingimustega igal juhul, et muuta need tõrkekindlaks, st kulumiskindlaks, ajendas meid otsima lihtsamat lahendust, mille oleme lõpuks leidnud tõkkes kruvi plastifitseerivad ja gaasi sissepritse sektsioonid. Seda lahendust on tootmises tõestatud kõigi masinasuuruste jaoks. Sel viisil saab kulumisprobleemi kõrvaldada, ilma et oleks vaja teha märkimisväärseid kompromisse gaasi tiheduse osas. kruvi plastifitseeriva sektsiooni suund."
Plastifikatsiooniseadme segamisosas lisatakse doseerimiskäigul pihusti abil plastisulatisse veeldatud lämmastik (rõhu all kuni 300 baari), mis seejärel difundeerub sulatisse. Kruvi segamisosas intensiivistatakse lämmastiku jaotust, jagades sulavoolu paljudeks eraldi vooludeks." Kuna plastifitseerimise ja gaasi sissepritse ajal hoitakse silindrit vormi suunas suletuna nõelaga sulgventiiliga, sula-gaasisegu hoitakse plastifitseerimisseadme sees rõhu all. Järelikult saadakse segamisprotsessi lõpuks süvendisse süstimise ajal ühefaasiline polümeer/gaas allutatakse rõhu langusele, mis vähendab gaasi lahustuvust plastsulatis. Peenjaotunud gaas tuumastub sulatis ja annab seega koostisaine niisama peenelt jaotunud rakkudega vahtstruktuuri moodustamiseks.

Selle struktuuri moodustumine sõltub survevaluprotsessi spetsiifilistest tingimustest. Nende hulka kuuluvad plastisulami viskoossus, sissepritse kiirus (mida suurem kiirus, seda peenem on vaht) ja lõpuks eelseadistatud vahustamisaste (materjali vähenemine). Viimane seadistatakse kas vastava alaannuse süstimisega fikseeritud õõnsusse või õõnsuse täieliku täitmisega ja seejärel eelseadistatud ülitäpse käiguga avamisega. Suure sissepritsekiiruse saavutamiseks, mis soodustab vahu ühtlast jaotumist, on Cellmouldi varustuspaketi osana kaasas süstimisaku.

Lämmastik võetakse kas survesilindritest või eraldatakse välisõhust lämmastikugeneraatori abil. Mõlemal juhul juhitakse gaas seejärel edasi gaasipihustisse rõhugeneraatori kaudu, mida kasutatakse ka Airmouldi gaasi sissepritseliinides, mis tagab täiusliku gaasipõhise survevaluprotsessi. Battenfeldi liini kontseptsiooni üks osa on see, et ühe gaasivarustussüsteemi kaudu saab korraga varustada mitut masinat. Rõhugeneraatori ja plastifikatsiooniseadme gaasipihusti vahele asetatakse gaasivoolu regulaator. Selle juhitava klapisüsteemi kaudu juhitakse gaasivoolu ja koordineeritakse seda protsessiga Cellmouldi tarkvara abil. Cellmouldi varustuspakett on saadaval kogu Wittmann Battenfeldi masinate portfellile.

Vahtsurvevalutehnoloogia on saanud uue uuendusliku tõuke tänu järk-järgult kasvavale suundumusele kergete survevalurakenduste poole. Viimased uuendused puudutavad meetodeid pinnakvaliteedi parandamiseks kõrgläike suunas, aga ka kompaktsuse ja vahustatud segmentide kombineerimist ühes vormitud detailis. Kõige olulisema panuse on andnud protsessi- ja vormitehnoloogia edasine areng.

Kuum tags: kerge survevalu, Hiina kergsurvevalu tootjad, tegijad