108 December 24 IV
neko vine
inženirski polimeri
Poglavje 7: Slaba kakovost površine
Inženirski polimeri: 10 najpogostejših težav pri brizganju
Določitev mesta in vrste površin- skih napak
Da bi odpravili površinske napake, je treba določiti mesto napake in trenutek, ko je ta napaka postala vidna. Zato se priporoča, da se površina opazuje med samim postop- kom brizganja. Pri tem je treba odgovoriti na naslednja vprašanja:
– Ali se napaka pojavi pri vsakem brizgu ali neredno?
– Ali se napaka vedno pojavi v istem gnezdu?
– Ali se napaka vedno pojavi na istem mestu?
– Ali je napako mogoče predvideti že pri študiji polnjenja orodja?
– Ali je napaka vidna že na dolivnem stožcu?
– Kakšen vpliv na napake ima nova šarža materialov za brizganje?
– Ali se napaka pojavlja samo pri enem stroju ali na več strojih?
Analiza možnih vzrokov površin- skih napak
Površinske napake lahko nastanejo zaradi različnih dejavnikov, na primer:
– kompaundiranje: sušenje, kakovost kompaundov, prisotnost tujkov
– pogoji brizganja: temperatura taline, hitrost brizganja ter preklop med bri- zgalnim in naknadnim tlakom
– stanje brizgalne enote, npr. obrabljenost ali mrtve točke
– konstrukcija toplokanalnega sistema (dolivni kanali, zastajanje materiala itn.)
– konstrukcija orodja, mesto in prerez ustja, prestreznik ohlajenega materiala, odzračevanje itn.
– dodatki, npr. barvila
– polimer v kompaundu za brizganje
Sklepi
1. Redno pojavljanje napak na istem mestu Če se površinske napake redno pojavljajo
Delnokristalinični inženirski termoplasti, kot so POM (acetal), PA (najlon), PBT in PET (poliestri), se uporabljajo predvsem zaradi izjemnih mehanskih, toplotnih in električnih lastnosti. V primerjavi z amorfnimi materiali je nji- hova kemična odpornost večja, verjetnost razpok zaradi obremenitev pa manjša. Pri številnih aplikacijah je potrebna še visoka kakovost površine. V prispevku so opisani načini, s katerimi se izognemo morebitnim površin- skim napakam.
Napaka Vrsta
materiala
Mesto in čas Možni razlogi Odpravljanje Lise v smeri tečenja Vsi Pri vsakem brizgu
na večjih površinah
• Vlažen kompaund (PA)
Toplotna razgradnja
•
•
Preverite vlažnost.
Preverite sušenje.
Preverite temperaturo taline.
•
•
•
Marmorni videz Pri materialih z mineralnimi polnili
Pri vsakem brizgu Za ostrimi robovi Blizu ustja
•
•
•
Prevelike strižne napetosti T. i. slip-stick učinek
•
•
Zmanjšajte hitrost brizganja.
Zaokrožite ostre robove.
Povečajte presek ustja.
•
•
• Ohlajeni material Vsi tipi,
posebno ojačani
Po navadi na enem in istem mestu Po celotni debelini izdelka
•
•
Hladen material oz.
nehomogena talina pride v izdelek.
• Prestrezite hladen
material.
Zvišajte temperaturo taline.
•
•
Posedanje Vsi tipi,
posebno neojačani
Nasproti rebrom Na mestih nakopi- čene taline
•
•
Večji skrček na debelejših mestih, kjer naknadni tlak ne vpliva dovolj dolgo
• Izboljšajte konstrukcijo
izdelka, npr. tanjše stene, enakomernejša debelina stene.
Premaknite ustje.
•
•
Ožgana površina Vsi Vedno na istem
mestu (blizu hla- dnih spojev in na koncu toka taline)
• Oksidacija zaradi stisnje-
nega zraka, ki ni mogel pobegniti iz orodja (dizel učinek)
• Izboljšajte odzračevanje.
Brizgajte počasneje.
•
•
Nestaljeni delci Vsi tipi, posebno neojačani
Na različnih mestih
• Material se ni stalil in ni
bil pravilno homogeni- ziran.
• Preverite temperaturo
taline (verjetno je prenizka).
Zvišajte protitlak.
Preverite hitrost polža.
Uporabite večji cilinder (daljši čas zadrževanja taline v cilindru).
•
•
•
•
Prosti curek Vsi Pri vsakem brizgu
Navadno v bližini ustja
•
•
Curek taline iz ustja v orodno votlino Nobenega upora proti tečenju za vzdrževanje laminarnega toka
•
•
Počasnejše brizganje (po nastavljenem hitrostnem profi lu) za zagotovitev laminarnega toka Zagotovite omejilec toka tik za ustjem.
Premaknite ustje drugam.
•
•
• Neenakomerni rjavi
madeži
Vsi 5–15 brizgov je
ustreznih, pri naslednjih dveh brizgih pride do napake, nato pa sledi še 5–15 dobrih brizgov.
• Mrtva točka v šobi ali
dolivnem kanalu (npr.
v sprednji komori).
Kompaund je potisnjen v tok taline šele takrat, ko razpade. Mrtva točka se nato zapolni s svežo talino.
• Odstranite mrtve točke.
Izboljšajte obtok taline.
•
Bela groba površina Ojačani materiali
Na koncu toka taline
Za robovi in obtoki Blizu reber
•
•
•
Med polnjenjem se čelo toka taline ustavi.
Polimer se kristalizira, preden pride v stik s steno.
Steklena vlakna blizu površine
•
•
•
Povečajte hitrost brizganja.
Preverite temperaturo taline, ki je morda prenizka.
Preverite čas in način preklopa med brizgalnim in naknadnim tlakom (ne polnite z naknadnim tlakom).
•
•
•
Značilne površinske napake in njihovo odpravljanje
December 24 IV 109
neko vine
inženirski polimeri
na istem mestu, je treba vzrok zanje iskati v brizgalni šobi ali šobi toplokanalnega siste- ma. Napaka lahko nastane tudi zaradi obli- ke in konstrukcije dolivnih kanalov, ustja ali brizganega kosa, npr. ostri robovi, nenadne spremembe v debelini stene ipd. Napake se lahko pojavijo še zaradi pogojev brizganja, kot je profi l brizganja ali čas preklopa med brizgalnim in naknadnim tlakom.
2. Neredno pojavljanje napak na različnih mestih
Če se površinske napake pojavljajo nere- dno in na različnih mestih, je treba razloge za to iskati pri kompaundiranju (kakovosti kompaundov, prisotnosti prahu). Dejavni- ki, pomembni pri nastanku napak, so tudi nizka temperatura taline, protitlak, hitrost polža in umikanje polža.
3. Površinske napake na večjem delu po- vršine
Take napake se običajno pojavijo po celotni površini kosa in so vidne že na dolivnem stožcu. V takem primeru je treba preveri- ti, ali je prišlo do razkroja taline, in sicer tako, da se del taline brizga na odprto, pri čemer se preveri, ali npr. vsebuje mehurč- ke. Pri toplokanalnih sistemih taka metoda ni povsem učinkovita. Do razkroja taline lahko pride zaradi razgradnje polimerov ali dodatkov, kar je posledica čezmernega segrevanja ali predolgega časa zadrževanja.
V primeru higroskopskih polimerov so na- pake lahko posledica hidrolize, če material ni bil dovolj posušen.
Splošna priporočila
Če je kakovost površine pomembna, naj se izdelki iz delnokristaliničnih inženir- skih polimerov ne izdelujejo s toploka- nalnim dolivnim sistemom. Priporoča se uporaba pomožnega dolivnega kanala, ki loči šobo in brizgani kos, s čimer se zmanjša tveganje napak. Ohlajeni mate-
rial iz brizgalne ali toplokanalne šobe naj bo prestrežen s posebno napravo nasproti dolivnega stožca, s čimer se prepreči stik z brizganim kosom.
V tabeli so opisane različne površinske napake in načini njihovega odpravljanja.
V praksi se različne površinske napake seveda pogosto pojavijo istočasno, zaradi česar je težko določiti razloge za nastanek napak, pa tudi načine njihovega odpra- vljanja.
Nagrada IChemE 2009 za Dow in BASF
Dow Chemical Company in BASF sta za razvoj tehnologije proizvodnje propileno- ksida iz vodikovega peroksida prejela nagrado za inovativnost in odličnost v kemijski tehnologiji IChemE 2009. Nagrado podeljujejo vsako leto v Yorku za projekte ozi- roma procese, ki najbolje izkoriščajo vire, omogočajo najboljšo vrednost v vsej dobi uporabnosti in so optimalno izvedeni.
Inovacija Dowa in Basfa prinaša posebne ekonomske in okoljske koristi v primerjavi s konvencionalnimi tehnologijami priprave propilenoksida (PO). Raziskava ekolo- ške učinkovitosti iz leta 2007 je pokazala, da v novem procesu HPPO nastaja med 70 in 80 odstotkov manj odpadne vode, poraba energije pa je manjša za približno 35 odstotkov. Za izgradnjo postrojenj HPPO je potrebno tudi do 25 odstotkov manj kapitala, saj so fi zično manjša in potrebujejo manj infrastrukture. Prva tovarna s teh- nologijo HPPO že obratuje v Antwerpnu, drugo pa bodo v pogon spravili na Tajskem čez dobro leto.
www.dow.com www.basf.com
