VÝROBA/PLASTY
VADY VÝSTŘIKŮ – 4. DÍL
VADY VZHLEDOVÉ
A JEJICH KONTROLA
www.mmspektrum.com/100701
V dnešním díle seriálu dokončujeme přehled vzhledových vad a zaměříme pozornost
na metody kontroly vzhledu vstřikovaného dílu.
Soubor tabulek povrchových vad výstřiku
uzavíráme třemi vadami, které navíc mohou mít i negativní účinek na pevnostní chování výstřiku. Jsou to studené spoje, stopy po
volném proudu taveniny a narušení povrchu v důsledku komprese vzduchu (diesel-efekt). Tyto vady byly již podrobněji popsá-
Obr. 1. Stopy po studeném spoji
ny v 1. díle seriálu o vadách (MM Průmyslové
spektrum 3/2010, str. 58–61), a proto jsou
zde uvedeny pouze v přehledových tabulkách
s doprovodnými obrázky. Význam označení
veličin v tabulkách je uveden ve 2. dílu seriálu (tab. 7).
Kontrola vzhledu vstřikovaného dílu
Prvotní kontrolu vzhledu provádí obsluha
vstřikovacího stroje (operátor) podle schváleného referenčního vzorku. Při nalezení vady
(odchylky od vzorového kusu) problém okamžitě nahlásí (směnovému mistrovi, techno-
Obr. 3. Tvorba volného proudu taveniny
56 | MM Průmyslové spektrum | 7, 8 | 2010
logovi, seřizovači) a chyba se odstraní, většinou změnou některého z technologických
parametrů. Je-li však problém ve vstřikovaném materiálu, stroji či formě, přeruší se výroba do odstranění závady. Po odstranění
příčiny je nutné znovu zkontrolovat soulad
se vzorovým kusem a následně výrobu dílů
světlovodiče aj.) existují též objektivní kontrolní mechanismy pomocí speciálních přístrojů, které jsou poměrně nákladné. Níže
uvedené měřicí metody se používají především při náběhu výroby, při schvalovacím
procesu, optimalizaci technologie a při dohodnutých kontrolních procedurách.
Měření povrchového lesku
Při měření povrchového lesku se měří relativní odrazivost světla na leskoměrech s geometrií 60°, u modernějších leskoměrů (např.
Micro-Tri-Gloss firmy BYK Gardner) můžeme měřit současně s geometriemi 20°, 60°
a 85°. Hodnotu lesku obdržíme v jednotkách
GU (Gloss Unit). Leskoměr s geometrií 60°
zaručuje rozsah 0–1 000 GU, s geometrií 20°
0–2 000 GU a s geometrií 85° 0–160 GU.
Hodnotu lesku můžeme vyjádřit též v % vztažených k lesku vysoce leštěného černého
skleněného etalonu. Bližší informace jsou
uvedeny v normách ISO 2813 a 7668.
Obr. 2. Meandrový tok (nevhodné vyústění vtoku)
uvolnit. Nevýhodou této vzhledové kontroly
je individuální přístup jednotlivých pracovníků a jejich subjektivní náhled. Důležitou roli hraje též osvětlení kontrolního pracoviště, které by mělo být konstantní. Každá
chyba (odchylka od vzorového kusu) musí být evidována v protokolu závad, včetně údaje o jejím odstranění. Pro lepší identifikaci se doporučuje umístit na panel vstřikovacího stroje příklady možných vzhledových
vad vstřikovaného dílu.
Pro některé náročné výrobky (barevné interiérové autodíly, čočky, reflektory, odrazky,
Hodnoty lesku souvisejí s kvalitou povrchu
tvarové dutiny formy a s technologickými parametry procesu vstřikování, zejména s teplotou formy, vstřikovací rychlostí a často
i s dotlakovou fází. Čím je teplota formy
a vstřikovací rychlost vyšší, tím jsou též vyšší
hodnoty relativní odrazivosti světla (lesku).
Měření barevného odstínu
Měření barevného odstínu se provádí především u plastových dílů automobilů, které
na sebe navazují v montážním uspořádání. Princip je založen na měření spektrálního
Obr. 4. Poškozený okraj berle v důsledku komprese vzduchu (nedokonalé odvzdušnění)
Zdroj závady
Tab. 1. Studené spoje
Příčina
Odstranění
Nehomogenita materiálu
(rozdílná tekutost polymeru)
Použít polymer
s úzkým rozmezím ITT
Barevná nehomogenita, tmavé odstíny
Použít světlejší barevné odstíny
(vhodné jsou menší, kulovité pigmenty)
Technologie
Nízká T T, TF, vs
Vstřikovací stroj
Nízká uzavírací síla FU
Zvýšit T T, TF,
optimalizovat vs, pd, td
Zvýšit FU,
přejít na větší stroj
Změnit polohu ústí
(např. na tangenciální),
změnit tvar vtoku
(např. na deštníkový, filmový apod.)
Materiál
Nevhodná vtoková soustava,
nevhodná poloha ústí vtoku,
u rozměrných dlouhých dílů
použití více vtoků
Forma
Použít kaskádové
vstřikování
Nedostatečné odvzdušnění
v místě styku dvou nebo více proudů
taveniny
Zvětšit odvzdušnění, drsnost povrchu,
event. udělat přetokovou jamku
TF v místě studeného spoje
je nedostatečná
Zvětšit lokální ohřev
v místě studeného spoje,
použít systém Promold
Použití separátorů
(zejména na bázi silikonového oleje)
Odstranit nevhodné
separátory formy
Tab. 2. Kresba po volném proudu taveniny (meandrový tok)
Zdroj závady
Příčina
Odstranění
Materiál
Příliš malá tekutost taveniny (nízký ITT)
Použít typ s vyšším ITT
Technologie
Příliš vysoký objemový průtok
V T (vysoká vs), nízká T T, vysoká TF
Snížit V T, TF, zvýšit T T,
snížit či profilovat vs
řený vzorek tmavší nebo světlejší než etalon
(při plusové odchylce je světlejší, při minusové odchylce tmavší), odchylka hodnoty a vyjadřuje posun k zelené (–) či červené (+) barvě a odchylka hodnoty b posun
k modré (–) nebo žluté (+) barvě. Bližší informace naleznete v normě ISO 7724. Na
obrázku 6 je znázorněno měření plastového
dílu střešního panelu automobilu spektrofotometrem firmy BYK Gardner Spectro-guide
45/0 gloss S, který zároveň umožňuje i měření lesku (viz obr. 7).
Je důležité přesně určit místo měření na
povrchu výstřiku, nebo měřicí sonda snímá plochu o malém průměru (obvykle 8 nebo 11 mm). Výsledky měření porovnáváme
s předepsaným standardem. Pokud měříme
barevný odstín na více místech povrchu, dostáváme informaci o homogenitě probarvení. Jsou-li výsledky nepříznivé, je třeba upravit technologický režim plastikace (zvýšit protitlak a otáčky šneku, případně zvětšit poměr
L:D šneku, zařadit statický mísič za trysku).
V případě, že to nevede k cíli, je třeba prověřit barevný koncentrát (druh a velikost pigmentu, polymerní nosič, rozpustnost v barveném plastu apod.).
odrazu v rámci viditelného spektra vlnových
délek od 400 do 700 nm. Používají se dva typy měřicích geometrií 45/0 a d/8. Při použití geometrie 45/0 se osvit objeví v kruhovém
vzorci pod úhlem 45°, zatímco úhel porovnání je 0°. Při použití geometrie d/8 dopadá
na vzorek rozptýlené světlo a úhel porovnání je 8° od kolmé osy měření. Barevný díl je
osvětlován LED diodami, které vyzařují světlo s neměnnou vlnovou délkou. Hodnotí se
barevné spektrum ve třech osách: hodnota
L na svislé ose informuje o tom, zda je mě-
Fotometrie
Kvalita povrchu automobilových odrazek se
vyhodnocuje jednotkami svítivosti použitím
reflektometru (např. Retrometer rmm 10 firmy Optronic). Základní jednotkou svítivosti
v soustavě SI je kandela. Např. automobilová odrazka z PMMA po náročných testech ve
vodě, v různém prostředí a při proměnlivých
teplotách musí prokázat dohodnutou minimální svítivost. Na kvalitu odrazek z PMMA
nebo z PC má vliv jak kvalita tvarové dutiny
formy, tak technologický proces. Velmi často
však dochází k tomu, že při dosažení předepsaných hodnot svítivosti neodpovídá výstřik
jiným kvalitativním požadavkům, jako jsou
rozměry, tvar apod.
Tímto dílem končí informace o zjevných
vadách výstřiků, i přesto, že by bylo možné doplnit tuto problematiku dalšími informacemi. Následující dva díly se budou zabývat skrytými vadami výstřiků v souvislosti
s orientací makromolekul a vláknitých plniv,
vnitřním pnutím a nadmolekulární strukturou semikrystalických polymerů.
ING. EMIL NEUHÄUSL
Obr. 5. Dieselefekt, detail spáleného polymeru
Obr. 6. Měření barevného odstínu na dílu střešního
panelu automobilu
Obr. 7. Přístroj Spectro-guide gloss S na měření
barvy a lesku
Forma
Změnit polohu a vyústění vtoku
Nevhodná poloha vtoku, malé vtokové ústí (nasměrovat
proti stěně či umělé překážce),
směrované do volného prostoru
zvětšit ústí vtoku
Nevhodný (ostrý) přechod mezi vtokem
a tvarovou dutinou formy
Zaoblit přechod vtoku
do tvarové dutiny formy
Tab. 3. Místní degradace až spálení materiálu v důsledku komprese vzduchu (dieselefekt)
Zdroj závady
Příčina
Odstranění
Materiál
Příliš nízká η taveniny
Použít typ plastu s nižším ITT
Technologie
Velký objemový proud taveniny V T,
vysoká vs a T T
Snížit V T, vs a T T
Velká dekomprese po plastikaci
Snížit dekompresi
Příliš velká FU (těsná dělicí rovina)
Snížit FU, přejít na menší stroj
Nevhodná poloha vtokového ústí
Změnit polohu vtokového ústí
Nedostatečné odvzdušnění
Vyčistit, případně zvětšit
odvzdušňovací kanálky
Vstřikovací stroj
Forma
7, 8 | 2010 | MM Průmyslové spektrum | 57
Download

zde. - MM spektrum