Kilka wskazówek dla konstruktora form wtryskowych

Coraz bardziej skomplikowana geometria wyrobów z tworzyw sztucznych, wymusza coraz bardziej skomplikowaną konstrukcję form wtryskowych. Często jednak, wśród natłoku problemów związanych z konstrukcją formy wtryskowej, zapominamy o sprawdzeniu podstawowych elementów, które wydają się nieistotne, a mogą spowodować konieczność cofnięcia się w pracy niemal do początku.

Forma wtryskowa – o czym konstruktor formy wtryskowej powinien pamiętać? 

Konstruktor form wtryskowych przede wszystkim powinien pamiętać, że forma wtryskowa do pracy potrzebuje wtryskarki. Nie każdą formę możemy bezproblemowo założyć na dowolną wtryskarkę. W praktyce jest wręcz odwrotnie. Często w  ferworze walki z  terminami, z „dziurawymi” importowanymi modelami 3D, skomplikowaną geometrią detalu, odkładane jest na potem to, od czego konstrukcja formy wtryskowej powinna się rozpocząć, a  to prosta droga do niepotrzebnych kłopotów. Zanim rozpoczniemy właściwe prace nad narzędziem musimy sprawdzić podstawowe wymagania, jakie musi ono spełniać. Cóż nam bowiem przyjdzie z  najbardziej zaawansowanych rozwiązań, jeśli nie zmieścimy się między kolumnami wtryskarki, albo okaże się, że belka transportowa koliduje z robotem?

Gabaryty formy wtryskowej 

Pierwszym krokiem musi być sprawdzenie, jaką przestrzeń mamy do dyspozycji, czyli wymiary X i Y między kolumnami oraz wymiar Z, czyli maksymalną i minimalną wysokość formy wtryskowej. Wszelkie informacje dotyczące wtryskarki znajdziemy w  dokumentacji techniczno-ruchowej maszyny. Na tym etapie konstruktor form wtryskowych łatwo może skorygować gabaryty skrzynki formy, np.  zamiast płyt mocujących z  marginesem zastosować płyty równe wymiarami płytom formującym i wybrania pod klemy, bądź wręcz zmienić układ gniazd. Gdy przewidujemy możliwość przenoszenia formy wtryskowej między maszynami o różnych wysokościach min./max. warto wcześniej przewidzieć możliwość zastosowania płyt dystansowych dla zmiany wysokości formy wtryskowej.  

Należy pamiętać, że fakt, iż niektóre wymiary gabarytowe są większe niż prześwit między kolumnami, nie oznacza od razu problemu. Jeśli bowiem forma wtryskowa jest zbyt duża w osi Y, w dalszym ciągu można ją zamontować na wtryskarce pod warunkiem, że forma wtryskowa nie przesłoni gwintowanych otworów pod klemy. Zapominanie przez konstruktora formy wtryskowej o koniecznym miejscu na klemy mocujące jest częstym błędem. Ma to miejsce zwłaszcza, gdy forma mieści się „na styk”. Trzeba sprawdzić czy gwintowane otwory w stole wtryskarki nie będą zbyt blisko płyt formy lub nie zostaną przez nie całkowicie zasłonięte. 

Jeśli forma wtrsykowa jest zbyt duża w osi X, również jest jeszcze możliwe jej zamontowanie na wtryskarce, w tym jednak przypadku wymiar Z formy wtryskowej musi być mniejszy niż prześwit w osi X między kolumnami. Wtedy opuszczamy formę wtryskową między kolumny obróconą o  90° i  ustawiamy w prawidłowej pozycji, dopiero gdy minie słupy. I znów nie wolno zapomnieć o otworach pod klemy mocujące.

A co z formami wtryskowymi, gdy wtryskarka jest bezkolumnowa? 

Nieco innym zagadnieniem są wtryskarki bezkolumnowe np. firmy Engel. W tym przypadku sprawdzamy, czy forma wtryskowa mieści się w obszarze roboczym stołów wtryskarki. Nie wolno przy tym zapomnieć, że wtryskarki bezsłupowe mają wyraźnie określone maksymalne wagi połówek formy, jakie możemy zamocować na stołach. Wagi te można podnieść, do pewnego stopnia, przez zastosowanie dodatkowych ruchomych podpór. Konstruktor formy wtryskowej powinien pamiętać, że ważna jest również odległość, w jakiej znajduje się środek ciężkości połówki formy, od powierzchni stołu wtryskarki. Im większa, tym mniejsza maksymalna waga połówki formy wtryskowej.

Podłączenie wyrzutnika 

Drugi krok, o którym powinien pamiętać konstruktor formy wtryskowej to sprawdzenie i  przygotowanie mocowania wyrzutnika centralnego wtryskarki i narzędzia. O  ile w  przypadku klasycznego zbijaka, nie wymagane jest stosowanie specjalnych rozwiązań w  formie wtryskowej, o tyle w przypadku, gdy konieczne jest sterowanie ruchem wypychaczy, forma musi być w  odpowiedni sposób połączona z  wtryskarką. Rozwiązań konstrukcji napędu wyrzutników jest tyle, ilu producentów wtryskarek, ale pamiętać trzeba o zachowaniu odpowiedniej odległości, umożliwiającej później ustawiaczom sprzęgnięcie wyrzutnika. Często problemem jest przekładanie formy wtryskowej między wtryskarkami, o różnych systemach łączenia wyrzutników. Wtedy warto, już na etapie konstrukcji przystosować do tego formę wtryskową.

Pierścienie, dysza, przyłącza 

Krok trzeci, o którym powinien pamiętać konstruktor form wtryskowych to sprawdzenie średnicy pierścienia centrującego. W  przypadku, gdy forma wtryskowa ma pracować na różnych wtryskarkach, można zastosować stopniowane pierścienie, z  nakładkami, które dla porządku, mogą przykręcone z boku formy. Średnica pierścieni centrujących powinna być wykonana w tolerancji ujemnej, zwykle -0,1/-0,2 mm.  

Kolejny, czwarty krok, który powinien wykonać konstruktor formy wtryskowej to sprawdzenie promienia dyszy wtryskarki, który determinuje promień tulei wtryskowej formy.  Zweryfikować należy następnie maksymalny wymiar, na jaki dysza wtryskarki może przesunąć się do przodu w osi Z formy wtryskowej. W ten sposób zabezpieczymy się przed przykrą niespodzianką, gdy dysza nie dochodzi do tulei i tworzywo trafia wszędzie, tylko nie tam, gdzie oczekujemy.  

Na koniec konstruktor formy wtryskowej powinien jeszcze przeanalizować typ podłączeń końcówek wodnych, pneumatycznych, hydraulicznych i elektrycznych, pod kątem możliwości maszyny i jej połączenia z formą wtryskową. Na przykład w  przypadku rdzeni sterowanych hydraulicznie, sprawdzić  czy wtryskarka ma odpowiednią ilość sterowanych obiegów hydraulicznych, bądź liczbę sterowanych stref układów gorącokanałowych w przypadku formy wtryskowej GK z wieloma dyszami. Warto doprecyzować te szczegóły przed przystąpieniem do właściwej konstrukcji. Tutaj warto zwrócić uwagę, aby umieszczone na górnej powierzchni formy ewentualne przyłącza, elementy transportowe itp. nie kolidowały z ramieniem robota, bądź z górną osłoną wtryskarki, jeśli taka jest.

Na zakończenie rad dla konstruktora formy wtryskowej 

Mam nadzieję, że zebranie razem tych kilku pierwszych, ale bardzo ważnych kroków, pomoże w uniknięciu problemów i  niepotrzebnych stresów. Zwłaszcza początkujący konstruktorzy form wtryskowych często, skupieni na zasadniczym zagadnieniu, jakim jest projekt narzędzia, pomijają ważny fakt, że będzie ono funkcjonować w określonym otoczeniu, które musi być uwzględnione, najlepiej już na samym początku procesu projektowania.

Ireneusz Bukszyński 

Nifco Poland

RYSUNKI >>