Výzkum vlivu technologických podmínek na jakost plastikářského nástroje a polymerních výrobků

Abstract

Ve výrobě plastikářských nářadí jsou vzhledem k vysoké ceně forem kladeny vysoké nároky na snížení nákladů či zkracování výrobních časů produkce formy. Cena vstřikovací formy se promítá nejen v ceně použitého materiálu vstřikovací formy, ale také v cenně její samotné výroby. Velmi přesné dokončovací operace, jako jsou lapování a leštění, se staly nedílnou součástí při výrobě tvarových dutin, dosedacích ploch, vtokových systémů a jiných systémů vstřikovací formy. Právě tyto ekonomicky náročné dokončovací operace ovšem mohou při výrobě vstřikovací formy zaujímat i více než polovinu celkového výrobního času, což se významně promítá do její ceny. Tvarové dutiny forem jsou v praxi z převážné většiny lapovány a následně leštěny z důvodu získání vysoké kvality povrchu polymerních výrobků, ať již pohledu estetického (vysoký lesk) či z pohledu drsnosti povrchu. U některých polymerních materiálů ovšem není možné vysokých lesků či kvalitních povrchu dosáhnout a navíc se na trhu prodeje plastových výrobků objevují i takové, u kterých je dosažení vysoké kvality povrchu nepotřebné neboť jejich plocha neplní žádnou funkci. Je tedy velmi důležité zvážit přínos drahých dokončovacích operací, které nejen že zdražují vstřikovací formu, ale také cenu samotného polymerního výrobku. Tato dizertační práce se zabývá nejen problematikou vhodnosti použití dokončovacích operací při výrobě tvarových dutin, ale je také rozšířena o řadu vlivů, které mohou v konečném důsledku silně či méně ovlivnit cenu či strukturu povrchu polymerních výrobků. Velmi důležitým parametrem při vstřikování je správné nastavení technologických podmínek vstřikovacího stroje. Špatná volba těchto podmínek může vést nejen k produkci výrobků se špatnými rozměry, ale také ke snížení mechanických vlastností či kvality jakosti povrchu. Kromě technologických podmínek kvalitu výrobků může ovlivňovat také vhodná volba polymerních materiálů, jejich viskozita, typ či velikost krystalické fáze. V neposlední řádě má vliv na cenu formy a vlastnosti výrobků i volba nástrojových materiálů vstřikovací formy respektive tvarové dutiny. Odlišné materiály tvarové dutiny představují pro vstřikované výrobky zejména rozdíl v rychlosti chladnutí polymerní taveniny, neboť tyto se velmi liší tepelnou vodivostí. Hlavním záměrem této dizertační práce se tedy zabývá určením míry vlivu technologických podmínek (vstřikovací tlak, rychlost a dotlak), indexu toku taveniny (viskozita polymerní taveniny), nadmolekulární struktury (amorfní, semikrystalické) a v neposlední řadě materiálu tvarové dutiny na drsnost povrchu Ra a Rz polymerních výrobků.