Ačkoliv je v dnešní době přímé vstřikování na vysoké kvalitativní úrovni, stále se najdou aplikace, které přímé plnění dutiny z různých důvodů neumožňují. V tu chvíli vyvstává několik otázek, které ovlivňují výrazným způsobem ekonomiku provozu.
Otázka technologicko-kvalitativní – tedy jak velké (respektive malé) vtokové ústí je možné použít, aby smykové napětí a indukované reziduální napětí nemělo negativní vliv na kvalitu vyrobeného dílu. Tady se logicky nabízí co největší ústí vtoku.
Ovšem druhá otázka, tedy mechanické oddělení a jeho estetická hodnota, jde proti velkému vtoku. Při malém průřezu tunelového vtoku je možné plnicí kanál oddělit od výstřiku. Při větším průřezu vtokového ústí, ať již bodového, filmového či štěrbinového, přichází ke slovu mechanické oddělování – ruční či automatizované – nebo laserové ořezávací stanice. Kvalita odděleného ústí v těchto případech není konstantní, ale kolísá na základě mnoha parametrů, které jde jen velmi těžko ovlivnit.
OŘEZÁVÁNÍ STUDENÝCH VTOKŮ BEZ KOMPROMISŮ
Přesně s těmito problémy se potýkali také techničtí pracovníci firmy ALMO. Na základě mnohaletých zkušeností s prototypovými formami pak vyvinuli řešení, které garantuje dlouhodobě opakovatelné výsledky ořezu a eliminuje slabá místa plnění přes malé plnicí otvory.
VELIKOST VSTŘIKOVACÍHO OTVORU
Vstřikovací otvor je ve většině případů otázka kompromisu mezi tím, co by chtěl/potřeboval technolog-seřizovač pro bezproblémové plnění, a tím, co je ještě možné jednoduše mechanicky oddělit. Pro zlepšení plnění se vstřikovací bod natahuje do filmového nebo do o něco širšího štěrbinového vtoku. Ovšem s délkou vtoku roste nárok na oddělování a při ruční práci také riziko poškození výrobku. Výška těchto prodloužených vtoků je cca 30–70 % tloušťky stěny (podle aplikace). Při využití banánového vtoku se navíc zvětšuje velikost formy kvůli bezproblémovému vytažení plnicí části. Systém Almo v tomto případě nabízí výrazné zvětšení vstřikovacího bodu. Standardní velikost bodu začíná na šířce 3 mm. Výška plnicího bodu je pak definována v podstatě jen tloušťkou stěny výrobku.
Tuto výšku lze v některých aplikacích zvýšit pomocí techniky přeplátování. To je z technologického hlediska velmi důležitá část nasazení automatického ořezu studeného vtoku. Je totiž potřeba si uvědomit, že plocha kruhu roste exponenciálně. Vyšší průtok znamená větší technologické okno a výrazně nižší tlakové ztráty. Nižší ztráty a nižší smyková rychlost znamenají kratší cyklus a nižší reziduální napětí (menší dosmrštění).
Příklad z praxe: Pokud je možné díky aplikaci ALMO ořezového nože zvětšit vstřikovací otvor z průměru 1 mm na 3 mm, pak se zvětší plocha pro plnění vstřikovaného dílu z 0,7 mm2 na podstatně větších 7 mm2 – zvětšení je tedy desetinásobné, ovšem při zachování opakovatelné kvality ořezu plnicího bodu. Velikost plnicího bodu je tedy v podstatě omezena pouze délkou řezné hrany.
MECHANISMUS ODDĚLENÍ
Standardní tunelový vtok je oddělován střihem, resp. smykovým „utržením“ materiálu, po kterém zůstávají charakteristické stopy. Při střihu dochází k překročení meze pevnosti a v určitém okamžiku se materiál utrhne a nechává neestetické stopy. Navíc se dělicí hrana značně opotřebovává vysokým mechanickým namáháním (zvláště u plněných materiálů) a postupně se zhoršuje estetika oddělené části.
Systém ALMO odděluje studený vtok řezem pomocí šikmé ostré hrany. Díky tomu je možné zaručit dlouhodobou životnost a vysokou estetiku oddělené části. Při otevření formy se oddělovací kolík vysunuje a ostřihovací hrana se postupně dostává do záběru. Ostřihovací síla se postupně rozkládá a materiál je odříznut – NIKOLIV odstřihnut.
Právě délka řezné hrany je limitní pro velikost plnicího bodu. Ovšem před oddělením musí materiál projít řezným labyrintem (viz vedlejší obr.).
Před vstupem do dutiny jde materiál ve směru šipky „runner“. Zde materiál změní směr kolmo na dělicí rovinu do zachytávače studeného čela taveniny. V této části s označením „tapered sprue puller“ je také integrované uchycení studených vtoků, aby se konstruktérům zjednodušila práce a byla zaručena mechanická stabilita ořezové fáze. Přes šikmou část pak teče materiál až do vstřikovacího bodu „gate“.
Navedení materiálu okolo ostřihového nože má vliv na zamezení toku studených čel taveniny do dutiny, vynikající uchycení studených kanálů v požadované části formy a navíc redukuje efekt jettingu při plnění formy.
TVARY ODDĚLENÍ
V tuto chvíli jsou k dispozici dva standardní tvary oddělení materiálu. Jedná se o standardní, tedy kruhový nůž, po kterém zůstává částečná stopa na výstřiku. Tato verze ořezového nože s sebou nese kompletní oddělovač, zachytávač a eliminaci jettingu v těle nože a do protistrany se dodělá pouze kruhový otvor v závislosti na typu zachytávače studeného kanálu.
Druhá varianta ořezává na ploché části výstřiku, a to do roviny. V této verzi je doporučeno optimalizovat průtok materiálu ořezovým labyrintem s možností efektivně zvýšit průtok redislokací navedení taveniny do zachytávače studeného čela.
Systém ALMO v tuto chvíli nabízí ořezové nože s jedním nebo dvěma plnicími, automaticky oddělovanými body. Dva plnicí body lze použít pro vícedutinové formy s rozvodným kanálem, ale v běžně dostupné nabídce je také náhrada vstřikovacího kůlu pro eliminaci studeného kanálu a dva protilehlé otisky.
SHRNUTÍ
- Ořezové nože ALMO zaručují účinné, spolehlivé a opakovatelné oddělení studeného kanálu od výstřiku.
- Vysoká kvalita použitého materiálu (až 67 HRC) umožňuje využít tento systém i pro kompozitní materiály.
- Zvětšený vstřikovací otvor snižuje vstřikovací tlaky a omezuje reziduální napětí v dílu.
- Šikmá ořezová hrana zaručuje odříznutí materiálu i pro plněné materiály.
- Systém oddělovacího labyrintu eliminuje vliv studených čel a omezuje jetting při plnění dutiny.
- Integrované uchycení studené části plnicího kanálu zajišťuje spolehlivé vyhození „ztratného“ materiálu.