Plastifizierzylinder/Spritzaggregat
Die Oberfläche des Zylinders hat eine größere Reibung als die Schneckenoberfläche, sonst würde sich die Formmasse auf der Stelle drehen. Um die Reibung am Zylinder zusätzlich zu erhöhen, verwendet man auch genutete Zylinder. Dies aber deutlich seltener als bei Extrusionszylindern, da sich die axial bewegliche Schnecke bei zu hoher Reibung wie ein Korkenzieher herausschrauben kann. Die Formmasse darf in der Einzugszone nicht aufschmelzen, sonst wird die Reibung am Zylinder kleiner und es entstehen Brücken. Deshalb wird der Tragkörper/Einzugszone mit Wasser gekühlt.
Die Belastungen sind gleich wie bei der Schnecke, jedoch kommt fast keine Torsion vor. Für unkritische Anwendungen werden die Plastifizierzylinder aus Nitrierstahl gefertigt, häufig werden jedoch geschleuderte Bimetallzylinder eingesetzt. Der Plastifizierzylinder ist härter als die Schnecke, da die Schnecke leichter zu wechseln ist, der Plastifizierzylinder der teurere Komponente ist und ungleich harte Werkstoffe weniger zum Kaltverschweißen (Fressen) neigen
Bei feststellbarem Verschleiß wird ausgetauscht.
Als präventiv Maßnahme kann man z.B. ein Aggregat in einem festen Intervall wechseln unabhängig vom Verschleiß (mehrere Aggregate speziell für das zu verarbeitende Material ausgerichtet). Dieser Intervall richtet sich nach dem zu verarbeitenden Kunststoff - bei GF Kunststoffen ist der Verschleiß höher wie bei Kunststoffen ohne. Solche Dinge sind dann bei der Festlegung des Intervalls zu beachten. (Intern festgelegter Betriebs- und Firmenintervall).
Zylinder kühlen
Es gibt Möglichkeiten, den Zylinder schneller abzukühlen oder kühl zu
halten. Allein die Friktion und die daraus resultierende Friktionswärme
ist teilweise sehr stark. Bei schnellen Materialwechseln kommt man um eine effektive Kühlung teilweise nicht herum. Kommt auf den zu verarbeitenden Werkstoff und der Größe des Zylinders an, wieviel Zeit man dadurch im Endeffekt einspart.
Es gibt Flüssigkeitsgekühlte und Luftgekühlte Zylinder, wobei die Flüssiggekühlten am effektivsten die Kühlung schaffen.
Bei den Flüssiggekühlten kann auch Luft durch Bohrungen geblasen werden ist beinahe genauso effektiv. Es gibt unteranderem auch Heizbänder mit Gebläse.
Kalibrierung der Temperaturfühler der Zylinderheizung.
Um bestimmte Qualitätsnormen zu erfüllen ist es notwendig, die
Temperaturfühler der Spritzgiessmaschine von Zeit zu Zeit zu überprüfen.
Denn nur so gibt es die Sicherheit, daß der angezeige Wert auch die
tatsächliche Temperatur ist.
Das kann der Service des Maschinenherstellers mit den notwendigen
Kalibriergeräten tun oder diese Geräte gibt es auch bei bestimmten Firmen
zu kaufen.
Um eine genaue Temperaturregelung zu erhalten ist es mit einer
einzelnen Kalibrierung eines Fühlers aber nicht immer getan. Massgebend in einer
Regelstrecke sind: z.B. die Leitfähigkeit des Zylinders, der Sitz und
Positionierung der Fühlerbohrung, das Regelverhalten des Reglers etc.
Prüfungen in der Zylinderbohrung an div. Maschinen haben teilweise
Abweichungen zw. SOLL- und IST-Wert von bis zu 30°Cel. ergeben. Durch
schwingverhalten von Reglern wurden auch Abweichungen bis +/- 25-30°Cel.
gemessen und zudem wurden Abweichungen von einer Zone zur anderen von
bis 25°Cel. festgestellt. Eine Regelstrecke kann daher nur über Ihre
Gesamtheit versucht werden zu kalibrieren.
Was tun bei Materialablagerungen an Schnecke/Rohr im Zylinder?
Schnecke ziehen und einmal eine mechanische Grundreinigung durchführen. Danach bei jedem Materialwechsel mit einem Reiniger Schnecke spülen, so besteht meist nicht die Chance für das Material sich auf der Schnecke abzulagern. Es gibt wäre auch die Möglichkeit zwei Aggregate vorzuhalten. Eins für schwarz und eins für natur. Rentiert sich natürlich nur, wenn die Maschine länger mit dem gleichen Farbton läuft. Auch eine Materialverunreinigung beim Materialhersteller ist keine Seltenheit.
Es gibt viele Ansatzpunkte (leider zuviele) für Verunreinigungen. Dazu muss man auch schauen, ob Schwarze punkte vom Aggregat kommen, oder vom Heißkanal oder der Düse. Reinigungsgranulate gibt es viele, aber 100%ige Lösungen gibt es da kaum, eigentlich für jeden Anwendungsfall individuell. Schneckenreinigen ist sehr Zeit und Kostenaufwendig. Ein 2. Aggregat ist zwar eine Lösung, aber es kommt auch auf die Grösse der Maschine an.
Die Reinigung mit einem Reinigungsgranulat ist ideal bei Farb- und Materialwechsel. Trotzdem sollte zwischendurch die Schnecke manuell gereinigt werden (in einer Strahlkabine mit z.B Nussschalen), da sich gerade bei einer 3-Zonen-Schnecke, an der Kompressionszone Ablagerungen, Verkrustungen absetzen können, die mit Reinungungsgranulaten nicht immer 100% entfernt werden können. Wobei auch Hier zu sagen ist: je öfter gereinigt wird, desto weniger Verkrustungen/Ablagerungen.
Die Ablagerungen in der Komp.-Zone entstehen durch den Druckaufbau während der Dosierung. Durch diesen Druckaufbau (bis 300bar) wird auch zusätzliche Friktionswärme (bis 40°) erzeugt. Diese Drücke und Wärme können das Material bereits thermisch schädigen und sind die Ursache dieser Ablagerungen. Unter anderem kann werden (im Verarbeitungsprozess) bei ungenügender Reinigung Teile aus der Ablagerung gelöst und sind dann im Produkt teilweise sichtbar in Form von z.B schwarzen Punkten.
Eine kleine Auflistung der Reinigungsmöglichkeiten:
1. Cola (Achtung vor Dampfbildung -Colageruch in Hallen)
Kurios, aber es soll helfen.
2. Mais (Ebenfalls Kurios)
Scheint aber noch besser zu funktionieren.
3. Wasser (Ist sehr gefährlich, da es Explosionsartig los geht)
Soll genauso wie Cola funktionieren.
4. Perlstrahlen mit Kunststoffperlen (nachteil ist, das die Schnecke raus muss)
Funktion ist auch gegeben.
5. PP (günstige Variante)
Funktioniert bedingt.
6. Asaclean (sehr Teuer aber der Vorteil ist, das man auch durch das Werkzeug spritzen kann)
Ergebnis ist gut aber teuer.
7. Rapidpurge (wird mit angemischt, funktion ist wie Asaclean)
Bedingte Reinigungswirkung.
8. Coratex (ist ein Flüssiges mittel auf Amoniakbasis und riecht stark)
Ergebnis soll wohl gut sein.
9. Mischung PP 2/3 zu 1/3 PC (Zylindertemperatur auf 240°C einstellen)
Gute Mischung mit super Wirkung, da günstig und super Ergebnis. Das noch nicht aufgeschmolzene PC wird vom PP mitgezogen und kratzt den Zylinder und die Schnecke super sauber.
10. Hochgefüllgtes PA (achtung bei weichen Zylindern)
Ergebnis gut und günstig.
11. Treibmittel (so ca. je nach Typ 6 -10%)
Funktion ist super - Schäumt (ähnlich wie Wasser) den ganzen Zylinder sauber.
12. Ungetrocknetes Granulat (Quasi "nasses" Granulat), vorher in Wasser ein paar min. einwirken lassen. PC oder ABS sind dafür Ideal.
Eine bessere und gleichmäßigere Wärmeübertragung soll einer der Vorteile sein.
Weiterhin sollen dadurch Kosten bis zu 10.000Euro im Jahr eingespart
werden können. Durch die verbauten Sicherheitselemente soll dieses
Heizsystem genauso sicher sein wie ein herkömmliches.
Da Strom deutlich mehr kostet, als Erdgas, würde es hinsichtlich der Energieeffiziens sinn machen, sich damit auseinander zu setzen und somit eventuell Kosten zu senken.
Spezielle Heizbänder sind auch entwickelt worden, die die erzeugte Wärme nur zum Zylinder leiten. Man könnte die Hand auf die Heizbänder legen, die maximale Aussentemperatur beträgt ungefähr 55°C.
Zuletzt geändert 01.02.16
