Przetwarzanie i obróbka tworzyw sztucznych metodą wtryskową rozszerza się na coraz więcej sektorów przemysłu. Zrozumienie, jak działa wtryskarka i w jaki sposób może ona ułatwiać procesy produkcyjne, pomoże w dostrzeżeniu i wykorzystaniu jej pełnego potencjału. W tym artykule przedstawiamy podstawowe informacje na temat działania maszyn do wtryskiwania plastiku.

Krótka charakterystyka wtryskarki do tworzyw sztucznych

Wtryskarka do tworzyw sztucznych to wielofunkcyjna, zaawansowana maszyna, której głównym zadaniem jest uplastycznienie, a następnie wprowadzenie płynnego tworzywa do formy uzyskując gotowy kształt. Powstałe w wyniku tego procesu elementy są nie tylko precyzyjne, ale także trwałe i estetyczne. W zależności od użytej formy i materiału możliwa jest zautomatyzowana produkcja komponentów o zróżnicowanych kształtach, kolorach i rozmiarach.

Za jedną z największych zalet wtryskarki uznać można właśnie wspomnianą automatyzację, idącą z nią w parze możliwość szybkiej i stosunkowo ekonomicznej produkcji masowej, wysoką powtarzalność elementów, a także możliwość wykorzystania odpadów poprodukcyjnych.

Maszyny wtryskujące do tworzyw sztucznych znajdują zastosowanie przede wszystkim w fabrykach i zakładach produkcyjnych. Są powszechnie stosowane do wytwarzania części wykorzystywanych m.in. w takich branżach jak: motoryzacja, medycyna, budownictwo, przemysł elektroniczny i elektrotechniczny, a nawet lotnictwo.

Tworzywowe, formowane wtryskowo elementy doskonale sprawdzą się jednak wszędzie tam, gdzie ważna jest precyzja i powtarzalność. Jak działa wtryskarka i w jaki sposób jest zbudowana?

Wtryskarka do tworzyw sztucznych – budowa urządzenia

Wtryskarka do tworzyw sztucznych składa się z kilku kluczowych elementów, które działają razem, aby umożliwić skuteczne formowanie produktów. Podstawowa budowa wtryskarek jest podobna, choć niektóre z nich mogą różnić się szczegółami, wynikającymi ze specyficznych potrzeb konkretnej produkcji. W budowie wtryskarki możemy wyróżnić trzy układy:

układ uplastyczniający – podstawowym jego elementem jest ślimak (lub tłok). To tu tworzywo w formie granulatu ulega uplastycznieniu i zostaje wtłoczone (wtryskiwane) do formy,
układ narzędziowy (zamykania) – właśnie tu znajduje się system zamykania oraz forma, która zostaje wypełniona uplastycznionym materiałem. Formy mogą być jednodzielne, dwudzielne, lub wielogniazdowe. Jeśli natomiast chodzi o system zamykania, jego głównym zadaniem jest utrzymanie formy w zamknięciu w momencie wzrostu ciśnienia,
układ napędowy (elektryczny lub hydrauliczny) – odpowiada za wprowadzenia w ruch ślimaka. Ślimak porusza się w dwojaki sposób: ruchem postępowym oraz postępowo-zwrotnym. Porusza także formą, aby zapewnić jak najlepsze i dokładne rozprowadzenie materiału.

Poza wspomnianymi układami każda wtryskarka wyposażona jest również w specjalny zbiornik na tworzywo oraz cylinder, w którym nieuplastyczniony granulat zostaje upłynniony. Dodatkowo we wtryskarce znajdziemy specjalistyczne systemy chłodzenia, a także elementy wypychaczy i układy, których zadaniem jest oddzielenie gotowego elementu od formy.

Jak działa wtryskarka?

Jak możemy zauważyć, budowa maszyny wtryskującej nie jest skomplikowana. Podobnie wygląda jej działanie – opiera się ono na stosunkowo prostym mechanizmie, a praca urządzenia jest w pełni zautomatyzowana. Poszczególne etapy następują po sobie cyklicznie. Jak dokładnie działają wtryskarki do tworzyw sztucznych?

Materiał. Wszystko zaczyna się od wsypania odpowiedniego granulatu z tworzywa sztucznego do górnego otworu maszyny, tzw. leja zsypowego. Materiał ten może być jednorodny lub stanowić specjalną kombinację różnych tworzyw, co pozwala na osiągnięcie określonych właściwości końcowego produktu.
Podgrzewanie. Następnie granulat zostaje podgrzany w specjalnym cylindrze (w układzie uplastyczniającym), aż do momentu całkowitego roztopienia. Uplastycznienie odbywa się poprzez tarcie między zwojami ślimaka a wnętrzem cylindra. Proces ten odbywa się w kontrolowanej temperaturze, dzięki czemu tworzywo jest w stanie przyjąć płynną postać bez utraty swoich podstawowych właściwości. Na tym etapie tworzywo może również zostać wymieszane z różnymi dodatkami, np. barwnikami.
Wtryskiwanie. Jeszcze zanim upłynniony materiał zostanie wstrzyknięty do formy, jest ona zamykana. Dopiero wtedy rozpoczyna się proces wtłaczania masy. Wtryskiwanie tworzyw sztucznych odbywa się pod dużym ciśnieniem, dzięki czemu możliwe jest dokładne i równomierne wypełnienie formy plastyczną masą.
Chłodzenie. Kiedy forma zostanie całkowicie i szczelnie napełniona, rozpoczyna się faza chłodzenia. Właśnie na tym etapie tworzywo ponownie przechodzi do stanu stałego, przyjmując ostateczny, pożądany kształt. W tym samym czasie, gdy zaczyna zastygać tworzywo, śruba ślimaka wraca do swojej początkowej pozycji, rozpoczynając nowy proces uplastyczniania. Po ochłodzeniu forma jest otwierana, a produkt zostaje wypchnięty z urządzenia.

Cały proces formowania wtryskowego, w zależności od wielkości i złożoności części, może trwać od kilku sekund do kilkunastu minut. Czasami gotowe produkty wymagają odpowiedniego wykończenia, takiego jak polerowanie, usuwanie nadmiaru materiału, dodatkowe barwienie, osiągnięcie ostatecznego wymiaru, geometria powierzchni, czy po prostu – nadanie utwardzonej powierzchni ostatecznej jakości. Najczęściej odbywa się to poprzez obróbkę skrawaniem.

Jak działa wtryskarka do tworzyw sztucznych? Podsumowanie

Bardzo wiele wyrobów z tworzyw sztucznych powstaje metodą wtryskiwania lub wytłaczania. Co to jest wtryskarka, jak działa i z jakich elementów się składa? Mówiąc najprościej, działanie wtryskarki polega na podgrzewaniu tworzywa sztucznego do stanu płynnego, a następnie wtryskiwaniu go pod dużym ciśnieniem do formy, w której zastyga, przybierając ostateczny, pożądany kształt. Warto jednak pamiętać, że tworzywa do wtryskarek muszą być odpowiednio dopasowane. Nie każdy materiał nadaje się do wtrysku.

Jako doświadczony dostawca tworzyw sztucznych w Vink Engineering Plastics zapewniamy najlepsze i najbardziej efektywne rozwiązania, które idą w parze z najwyższą jakością materiałów oraz nowoczesną technologią, dostosowaną do różnorodnych potrzeb. W obróbce stosujemy zarówno metodę wtrysku, jak i wiele innych skutecznych rozwiązań, dzięki którym jesteśmy w stanie tworzyć nawet najbardziej wymagające i skomplikowane elementy z tworzywa sztucznego. Zachęcamy do zapoznania się z całą naszą ofertą.