Výrobní fáze procesu vstřikování

Vstřikování je nepřetržitý výrobní proces, tudíž se jedná o cyklickou výrobu a z toho důvodu je nutné, aby byla zajištěna stabilita výrobního procesu, během zajištění dalších optimalizovaných procesních parametrů. To znamená, že je nutné zajistit, aby každý následující výrobní vstřikovací cyklus měl stejný průběh jako vstřikovací cyklus předchozí [16].

Vstřikovací cyklus se dělí na několik fází, které ovlivňují kvalitu a stav výstřiku:

• Uzavření formy: jedná se o první fází vstřikovacího cyklu, která by z hlediska kvalitativního měla být co nejrychlejší a nejplynulejší tak, aby nedocházelo ke

32

zbytečnému poškození vstřikovací formy. Během vstřikovací fáze musí být forma uzavřena a držena předepsanou silou, aby během výrobního procesu nedošlo i úniku nebo vylití taveniny do prostoru dělící roviny forem [19].

• Plastifikační fáze: pro optimální naplnění tvarové dutiny formy je zapotřebí zajistit požadovanou teplotu a ideální homogenitu taveniny před vstupem do šneku. K tomu je zapotřebí správné nastavení teplot na jednotlivých topných částech plastifikačního válce. Dále správné nastavení odporu na šneku a otáčky šneku. Nehomogenita taveniny se objeví negativně na kvalitě povrchu výstřiku, kde můžou vzniknout tokové čáry, lesk, studené spoje, rozložení orientace, vnitřní pnutí a mnoho dalších vad. Teplota taveniny má největší a také rozhodující vliv na orientaci makromolekul ve finálním výstřiku.

Pokud teplota výstřiku roste, stupeň orientace se snižuje a z pohledu vlastností se stává více nezávislý na směru neboli izotropní. Taky ve směru toku taveniny klesají určité mechanické vlastnosti jako je pevnost v tahu a tvárnost, ale naopak dochází zase ke zvyšování pevnosti studených spojů a snižuje se vnitřní pnutí [16].

• Vstřikovací fáze: jedná se o proces naplnění tvarové dutiny formy již připravenou homogenní taveninou tak, aby byla rychlost proudu taveniny v každém místě průřezu tokové dráhy konstantní neboli stejná. Pokud se jedná o tvarově jednoduché výstřiky se stejnou tloušťkou stěny je možné daný předpoklad pravděpodobně dodržet. Pokud máme tvarově členité výstřiky s rozdílnou tloušťkou stěny může se jednat už o problematické řízení vstřikovací fáze.

U vstřikovací fáze je také důležitým parametrem rychlost vstřikování. Jedná se o dobu plnění tvarové dutiny formy již připravenou taveninou. Rychlost má vliv na povrchové vady výstřiku, tokové čáry, vrásnění, stopy po studených spojích apod. Z tohoto důvodu je velice důležité, aby teplota taveniny a rychlost vstřikování byly optimalizovaný tak, aby na povrchu výstřiku (výrobku) nevznikaly vady a také smyková napětí.

Poslední části ve vstřikovací fázi je přepnutí ze vstřikovacího tlaku na dotlak.

Tato změna musí být provedena tak, aby nebyla ovlivněna plynulost tlakové odezvy na plnící fázi v dutině formy. To znamená, že po přepnutí nesmí na tlakové křivce být propad tlaku ani nesmí dojít k jeho zvýšení. Tlaková křivka musí plynule stoupat do maximálních hodnot a po jeho dosažení opět plynule klesat a přejít na dotlakovou fázi.

33

Díky tomu, že máme plynulé přepnutí ze vstřikovacího tlaku na dotlak, dochází k minimalizaci vnitřního pnutí.

Také se dá dokončit vstřikovací fází předčasným přepnutím. Zde se jedná o dokončení plnění tvarové dutiny formy, kdy objemové naplnění taveninou a dotlaková fáze jsou spojené. U takových procesech může předčasné přepnutí na dotlak v určitých případech vest ke kvalitnějšímu povrchu výstřiku. Plnění dutiny předčasným přepnutím je možné použít i v případě, že výroba výstřiku vyžaduje pomalejší vstřikování, které není možné regulovat pomocí vstřikovací rychlostí [16].

• Dotlaková fáze: fáze dotlaku je charakterizovaná hodnotou tlakové odezvy v dutině formy. V době jeho působení se musí volit tak, aby bylo dosaženo předepsaných a požadovaných parametrů jako je tvar, rozměr a hmotnost výrobku. Dotlaková fáze se zejména využívá ke korekci smrštění, ke kterému dochází během ochlazení výstřiku, tudíž rozměrů, potažmo deformaci a eliminaci bublin a trhlin. Úplné naplnění formy a dotlakovou fázi lze kontrolovat pomocí tzv. polštáře. Jedná se o částečné množství taveniny, která zůstane před čelem šneku po ukončení dotlakové fáze. Jestli že, je poměr polštáře cyklus od cyklu v předepsaných tolerančních mezích stejný, můžeme říct, že vstřikovací proces je v plném rozsahu reprodukovatelný [16].

• Ochlazovací fáze: tato poslední váze vstřikovacího procesu probíhá již od samého začátku planění dutiny formy taveninou neboli po celém objemovém naplnění dutiny až do vyhození (odebrání) výstřiku z formy. V rámci požadavků na kvalitu výstřiku jsou, jako hlavní kontrolní parametry ochlazovací fáze teplota formy a doba ochlazování.

Minimální doba ochlazování musí zajistit takovou požadovanou tuhost výstřiku, aby bylo možné vyhodit výstřik z formy bez toho, aby nedošlo k jakékoliv deformací nebo vzniku vady způsobené vyhazovacím systémem.

Je velmi důležité brát v úvahu i optimalizaci doby ochlazování, která má velký vliv na ekonomii výroby výstřiku. Pokud chceme zajistit splnění požadavku a nejvyšší kvalitu výrobku (rovnoměrná struktura výstřiků, minimalizace vnitřního pnutí, vzhled apod.) během ochlazovací fáze, měla by být co nejdelší. Pokud řešíme ekonomické hledisko, jedná se o co nejkratší dobu ochlazování. Proto je důležité volit kompromis vycházející z daných požadavků odběratelů určitého výrobku [16].

34

3. Analýza stavu plánování kvality a aplikace metody FMEA u výrobce automobilové