PL228607B1 - Forma wtryskowa - Google Patents

Abstract

Forma wtryskowa zawierająca korpus, wymienne wkłady formujące oraz wzbudnik charakteryzuje się tym, że posiada układ selektywnego nagrzewania powierzchni wkładu formującego (11) zawierający wzbudnik (8) zamontowany w uchwycie (7) osi pionowej (5) manipulatora (8), który jest połączony z korpusem formy wtryskowej (1).

Description

POLSKA

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12)OPIS PATENTOWY ₍i₉₎PL ₍n)228607 (13) B1 (51) IntCI.

(21) Numer zgłoszenia: 412968 _H05_{B 6/Q2 (2006 01)}

B29C 45/00 (2006.01) B29C 47/88 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 30.06.2015 (54)

Forma wtryskowa

	(73) Uprawniony z patentu:
	POLITECHNIKA POZNAŃSKA, Poznań, PL
(43) Zgłoszenie ogłoszono:
02.01.2017 BUP 01/17	(72) Twórca(y) wynalazku:
	KRZYSZTOF MROZEK, Pecna, PL PAWEŁ MUSZYŃSKI, Zbąszynek, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
30.04.2018 WUP 04/18	(74) Pełnomocnik:
	rzecz, pat. Marcin Walkowiak

co oo

CM

CM

Q_

PL 228 607 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest forma wtryskowa wyposażona w układ selektywnego nagrzewania indukcyjnego wybranych powierzchni formujących w celu eliminacji lokalnych wad produkowanych wyprasek.

W trakcie procesu wtryskiwania, przy użyciu pracy mechanicznej i energii termicznej, granulat przekształcany jest w jednostce uplastyczniającej w stop, który następnie wtłaczany jest pod dużym ciśnieniem przez końcówkę dyszy do gniazda (wlewka, kanałów rozdzielających oraz gniazda właściwego). W momencie zetknięcia się strugi tworzywa z relatywnie zimną ścianą formującą ciepło z tworzywa przekazywane jest do formy, a następnie przez kanały chłodzące odprowadzane jest poza układ formowania. W konwencjonalnym przebiegu procesu stop tworzywa ma dużo wyższą temperaturę niż ściany gniazda formującego. Różnica temperatur między płynącą strugą tworzywa a powierzchnią formującą powoduje, że wraz z przebytą drogą stop wychładza się i wzrasta jego lepkość. Powstawanie przymarzniętych warstw redukuje przekrój gniazda, co uniemożliwia wypełnienie najbardziej oddalonych od punktu wtrysku obszarów formowania. Problemy związane z niecałkowitym wypełnieniem gniazda formującego pojawiają się w szczególności podczas przetwórstwa tworzyw o podwyższonej lepkości lub uzupełnionych o różnego rodzaju środki wypełniające (uniepalniacze, włókna wzmacniające, proszki magnetyczne itp.). Bardzo często temu zjawisku towarzyszą błędy odwzorowania mikrostruktur oraz wady związane z niewłaściwym ukształtowaniem linii łączenia płynących strug tworzywa.

Wady będące efektem zastosowania zbyt niskiej temperatury formy oraz podwyższonego ciśnienia wtrysku mogą zostać usunięte w dodatkowych procesach technologicznych. Należy jednak wziąć pod uwagę, że z punktu widzenia ekonomii oraz ekologii wytwarzania, korzystniejsze jest prowadzenie produkcji kompleksowej, zawartej w jednej operacji wtryskiwania.

Znane jest z amerykańskiego opisu zgłoszenia US 20100201040 A1 rozwiązanie polegające na podgrzewaniu całej powierzchni formy wtryskowej przy użyciu zjawiska indukcji elektromagnetycznej. Znany jest również z amerykańskiego opisu zgłoszenia US 8840386 B2 zespół form wtryskowych nagrzewanych indukcyjnie wykorzystujących wzbudnik stacjonarny umieszczony pod powierzchnią formującą, a także forma wtrys kowa wyposażona w kompleksowy system nagrzewania indukcyjnego wraz z generatorem i cewką indukującą prąd w korpusie narzędzia przedstawiona w opisie US 20100201040 A1. Z chińskiego opisu zgłoszenia CN 102407594 A znana jest metoda oraz narzędzie do realizacji procesu wtryskiwania wykorzystujące zjawisko nagrzewania indukcyjnego powierzchni formujących. Znany jest również z chińskiego opisu zgłoszenia CN 103042629 A system nagrzewania form wtryskowych wykorzystujący zjawisko powstawania prądów wirowych na powierzchniach formujących. Wszystkie przedstawione metody dotyczą równomiernego nagrzewania całych powierzchni formujących, co wymaga dostarczenia dużej energii oraz znacznego wydłużenia czasu cyklu produkcyjnego.

Przedmiotem wynalazku jest forma wtryskowa wyposażona w układ selektywnego nagrzewania indukcyjnego wybranych powierzchni formujących w celu eliminacji lokalnych wad produkowanych wyprasek.

Forma wtryskowa zawiera korpus, wymienne wkłady formujące oraz wzbudnik. Wyposażona jest w układ selektywnego nagrzewania powierzchni wkładu formującego zawierający wzbudnik - np. w postaci cewki indukcyjnej - podłączony do generatora indukcyjnego i zamontowany w uchwycie osi pionowej manipulatora, który jest połączony z korpusem formy wtryskowej.

Korzystnym wariantem formy jest kiedy powierzchnie przeznaczone do nagrzewania odseparowane są od wkładu formującego poprzez zastosowanie wkładki wysuwnej umieszczonej na kołku prowadzącym i podpartej sprężyną.

W momencie otwarcia formy wtryskowej wkładka zostaje wypchnięta przez sprężynę poza obszar formowania. Wzbudnik wprowadzany jest w pobliże wyznaczonej powierzchni przy użyciu manipulatora. Po osiągnięciu zadanej pozycji nagrzewa wkładkę a następnie wycofuje się poza obszar roboczy. Forma wtryskowa zamykając się powoduje wsunięcie wkładki do pozycji formowania.

Forma według wynalazku pozwala na energooszczędną produkcję wyprasek pozbawionych wad poprzez dynamiczne nagrzewanie wybranych powierzchni formujących. Energia pochodząca od wzbudnika kierowana jest jedynie do tych obszarów formowania, które odpowiedzialne są za powstawanie wad w produkowanych wyrobach. Pozwala to na skrócenie czasu cyklu produkcyjnego oraz redukcję energochłonności procesu w porównaniu do innych metod nagrzewania indukcyjnego form.

PL 228 607 B1

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunkach gdzie fig. 1 pokazuje schematycznie otwartą formę z wprowadzonym do obszaru roboczego wzbudnikiem, natomiast fig. 2 prezentuje przekrój przez wkładkę wysuwną w momencie nagrzewania.

Korpus formy wtryskowej 1 podzielono na stempel 2 i matrycę 3, na której zamontowano manipulator 4 wzbudnika 8. Manipulator 4 wyposażony jest w dwie osie sterowane: pionową 5 i poziomą 6. Wzbudnik 8 zamontowany jest w uchwycie 7 należącym do osi pionowej 5. W płytach stemplowej 13 oraz matrycowej 10 wyfrezowano kieszenie, w których osadzone są odpowiednio wkład stemplowy 12 i matrycowy 11. Otwarcie formy polegające na odsunięciu stempla 2 od nieruchomej matrycy 3 powoduje wysunięcie się wkładki 9 umieszczonej na kołku prowadzącym 14 i podpartej sprężyną 15. Wówczas między stempel 2 i matrycę 3 wprowadzany jest wzbudnik 8. Oś pionowa 5 i pozioma 6 manipulatora 4 umożliwiają bezkolizyjną lokalizację wzbudnika 8 w bliskim sąsiedztwie wkładki wysuwnej 9. Po osiągnięciu żądanej pozycji, wzbudnik 8 nagrzewa wkładkę 9, a następnie wycofuje się poza obszar roboczy. W kolejnym kroku następuje dosunięcie stempla 2 do matrycy 3 i rozpoczyna się proces wtryskiwania.

Forma wtryskowa wyposażona w układ selektywnego nagrzewania indukcyjnego wybranych powierzchni formujących znajduje szczególne zastosowanie w produkcji wyprasek cienkościennych, wyrobów o wymaganej wysokiej jakości oraz przedmiotów, których wytworzenie technologiami konwencjonalnymi jest niemożliwe.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Forma wtryskowa zawierająca korpus, wymienne wkłady formujące oraz wzbudnik, znamienna tym, że posiada układ selektywnego nagrzewania powierzchni wkładu formującego (11) zawierający wzbudnik (8) zamontowany w uchwycie (7) osi pionowej (5) manipulatora (8), który jest połączonym z korpusem formy wtryskowej (1).
2. 2. Forma według zastrz. 1, znamienna tym, że powierzchnie przeznaczone do nagrzewania odseparowane są od wkładu formującego (11) poprzez zastosowanie wkładki wysuwnej (9) umieszczonej na kołku prowadzącym (14) i podpartej sprężyną (15).