Slabé odvzdušnění formy může významně ovlivnit kvalitu výroby a dramaticky redukovat rentabilitu a životnost formy. To potom vede ke značnému ovlivnění kvality výroby a k ovlivnění estetických i funkčních vlastností. Nedostatečné odvzdušnění může navíc vystavit riziku i formu: chemické působení zachycených plynů při vysokých teplotách je schopné v inkriminovaných místech naleptávat ocel.
Během provozu dochází ke znečišťování standardních odvzdušňovacích kanálků a po určité době činnosti i k jejich ucpávání. Čištěním odvzdušňovacích kanálků se proto obecně zajišťuje stálá kvalita vyrobených dílů a chrání forma. Tato opakovaná činnost je ovšem velmi časově i finančně náročná a hlavně úplně zbytečná.
V dnešní době navíc většina firem řeší kritický nedostatek lidských zdrojů.
Firmy, které chtějí být profitabilní, se snaží eliminovat náklady na zbytečné operace a opakované platby za něco, co se dá vyřešit jednoduše a za velmi přijatelné peníze. Opakované náklady na čištění forem a odvzdušnění jsou samy o sobě z finančního hlediska pro firmy značnou zátěží. Pokud k tomu připočteme další náklady, či dokonce ztráty spojené s nekvalitou, delšími cyklovými časy atd., zjistíme, že špatně udělané odvzdušnění může být neviditelnou příčinou až krachu firem.
Problémy, které přináší špatné/nedostatečné odvzdušnění
Co se děje ve formě během vstřikování
Abychom lépe vysvětlili, co se děje ve formě při vstřikování, je potřeba si uvědomit dva základní body:
při nízké rychlosti plnění formy vznikají hlavně vzhledové vady (tzv. studené spoje, pomerančová kůra povrchu atp.), při vysoké rychlosti plnění formy vznikají spáleniny (diesel efekt — vzduch nestačí z dutiny včas uniknout), přetoky…
Při nízkých teplotách vznikají nedostřiky (materiál ztuhne před naplněním dutiny) a díl se obtížně odformovává (praskání dílů z důvodu nutnosti vysokého dotlaku pro naplnění dutiny). Při vysokých teplotách vznikají přetoky, spáleniny, degradace materiálu.
Co je diesel efekt
Při uzavření formy zůstane dutině uzavřený vzduch o atmosférickém tlaku. Ještě před startem vstřikováním máme celý objem dutiny vyplněný vzduchem o tlaku 1 bar. Do dutiny je potřeba započíst i studené kanály.
Při rychlém vstřikování dojde ke konci plnění dutiny k prudkém nárůstu tlaku a tím i teploty vzduchu a samozřejmě také taveniny. Je potřeba si uvědomit, že pro start diesel efektu stačí dosáhnout cca 16—25násobku komprese vzduchu, kdy se jeho teplota prudce zvedne přes hodnotu 900 °C. Zjednodušeně se uvádí pravidlo tlaku v dutině takto: pokud překročí tlak v dutině 20 bar, máme s diesel efektem velký problém. Jak vidno, základní pravidlo se drží středu kompresního poměru práce dieselového motoru (viz předchozí odstavec zmiňující hodnotu 16—25×). Hodnota 20 bar vychází z 20násobku komprese, protože základní atmosférický tlak je stanoven právě na 1 bar.
Nicméně je potřeba si uvědomit, že i pokud nedosáhneme přímo hodnot, při kterých se diesel efekt projeví, je teplota vzduchu a materiálu natolik zvýšená, že nám vzniknou jiné problémy. Vstřikovny si často nejsou vědomy příčiny těchto problémů a řeší defekty a finanční problémy (dlouhý cyklus) jinými způsoby než právě kontrolou a korektní aplikací odvzdušnění.
Problematiku diesel efektu výrazně podporují aditiva v plastech
- Běžně přidávaná aditiva do plastů:
- mazadla,
- plastifikátory,
- retardéry hoření,
- plnidla,
- antioxidanty,
- UV stabilizátory,
- antimikrobiální přísady.
- vazebná činidla
- a další.
Tato aditiva velmi rychle zplynují. Uvolňují se tedy z taveniny a dostávají se před její čelo již v komoře plastikačního šneku. Je potřeba si uvědomit, že z materiálů se vylučují nejen plynové složky, ale také oleje, činidla (např. minerální) atd. A vyloučené olejové složky a činidla mají přímý vliv na zhoršení kvality studených spojů — i tam, kde tedy dříve problém se studenými spoji nebyl, nová šarže materiálu může tyto vady zdůraznit.
John Beaumont