Wypraska z tworzywa – dziurka, jamy skurczowe, pęcherze gazu, optymalizacja wtrysku

Pytanie

Witam mam problem wypraska ma dziurke pozdrawiam

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Pojawienie się „dziurki” w wyprasce to klasyczna wada wtryskowa: najczęściej jamy skurczowe (void), pęcherze gazu, lokalny niedolew albo wypalenie.
• Przyczyna tkwi zwykle w: (a) nieoptymalnych parametrach wtrysku (ciśnienie, czas docisku, temperatura), (b) niewystarczającym odpowietrzeniu formy, (c) wilgoci lub zanieczyszczeniach w tworzywie, (d) niejednorodnej geometrii ścianki.
• Aby usunąć problem, należy systematycznie skorygować parametry procesu (głównie ciśnienie i czas docisku, prędkość wtrysku, temperaturę cylindra i formy), poprawić odpowietrzenie i upewnić się, że surowiec jest dobrze wysuszony.

Kluczowe punkty
• Sprawdź i oczyść odpowietrzniki formy.
• Zwiększ ciśnienie / czas docisku o 10–20 % i obserwuj efekt.
• Dokładnie wysusz granulat (w szczególności higroskopijne PA, PC, ABS).
• Zweryfikuj temperaturę tworzywa (środek zakresu zalecanego przez producenta).
• Upewnij się, że przełączanie „wypełnienie → docisk” następuje po fizycznym wypełnieniu gniazda.

Szczegółowa analiza problemu

1. Identyfikacja typu wady
   a) Jamy skurczowe/voids – puste przestrzenie wewnątrz, czasem przebijające na powierzchnię.
   b) Pęcherze gazu – gładkie, kuliste ubytki; możliwy ślad przepalenia (burn mark).
   c) Niedolew lokalny – brak materiału, najczęściej przy końcu drogi płynięcia.
   d) Zapadnięcie (sink) – wgłębienie bez pełnego przebicia, zwiastuje zbyt mały docisk.

2. Główne przyczyny techniczne
   • PARAMETRY PROCESU
   – Zbyt krótki lub zbyt niski docisk → skurcz wewnętrzny.
   – Za wysoka T tworzywa → degradacja, wydzielanie gazów.
   – Za niska T formy lub zbyt długa droga płynięcia → zastyganie i niedolew.
   – Za duża prędkość wtrysku → uwięzione powietrze (efekt Diesla).
   • MATERIAŁ
   – Wilgoć (0,1 % w ABS daje już pęcherze).
   – Regranulat o zmiennym indeksie płynięcia.
   • FORMA
   – Odpowietrzniki < 0,02 mm lub zabrudzone.
   – Przewężka zbyt wąska/długa → spadek ciśnienia w gnieździe.
   – Brak równomiernego chłodzenia (gorące strefy).

3. Procedura diagnostyczna (DMAIC)
   Define: Opisać dokładnie lokalizację i częstotliwość „dziurki”.
   Measure: Zlogować ciśnienie ślimaka, temperatury stref, poziom wilgoci tworzywa.
   Analyse: Jedna zmienna naraz – np. +10 °C cylinder, obserwacja.
   Improve: Trwałe modyfikacje – dodatkowy kanał odpowietrzający, korekcja geometrii żebra.
   Control: SPC na masie wypraski, monitorowanie krzywej ciśnienia w gnieździe.

4. Narzędzia wspomagające (elektronika w formie)
   • Czujniki ciśnienia/przemieszczenia w gnieździe (priorytet w branży 4.0).
   • AI/ML do automatycznej regulacji profilu prędkości i docisku (trendy 2023 → 2024).

Aktualne informacje i trendy

• Branża wdraża systemy iMFLUX (niskociśnieniowy, adaptacyjny wtrysk) oraz Moldflow Live do dynamicznej optymalizacji.
• Czujniki piezoelektryczne firmy Kistler (seria 6183) umożliwiają bezpośredni pomiar ciśnienia w gnieździe – eliminacja voidów przez zamkniętą pętlę sprzężenia zwrotnego.
• Rośnie popularność suszarek „moisture analyser ready” z PID-em i danymi w chmurze (Piovan EasyDry 4.0).

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Skurcz liniowy polipropylenu: 1,0–2,5 %. Brak kompensacji ciśnieniem docisku skutkuje jamami.
• Odpowietrzenie: dla PP głębokość 0,02–0,04 mm, szerokość 3–5 mm, za kanałem powinno być 0,3 mm dla bezpiecznego ujścia powietrza.
• Wilgotność krytyczna ABS: ≤ 0,05 %; PA6: ≤ 0,10 %.

Aspekty etyczne i prawne

• Zwiększona ilość braków = większa ilość odpadu; zgodnie z ISO 14001 warto udokumentować działania redukujące scrap.
• Defekty mogą prowadzić do reklamacji; dla części motoryzacyjnych obowiązuje PPAP i potencjalne kampanie serwisowe – ryzyko prawne.
• Bezpieczeństwo: przepalone miejsca (burn marks) mogą być kruche → możliwość awarii części obudowy urządzeń elektrycznych.

Praktyczne wskazówki

1. Zacznij od materiału
   – Wysusz wg karty technicznej, zmierz wilgotność (schopper) → < 0,05 %.
2. Ustawienia maszyny
   – Podnieś ciśnienie docisku o 10–15 bar, wydłuż czas docisku o 0,5 s.
   – Zredukuj prędkość końcowej fazy wtrysku o 15 % (mniejsza kompresja powietrza).
3. Forma
   – Przeczyść odpowietrzniki drobnym papierem 600 + DMF lub ultradźwięki.
   – Sprawdź przewężkę: ubytek średnicy 0,1 mm podniesie Δp nawet o 20 %.
4. Walidacja
   – Tnij wypraskę w poprzek i oceniać rozkład jam pod mikroskopem stereoskopowym.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Jeśli „dziurka” występuje tylko przy jednym gnieździe w formie wielokrotnej, prawdopodobnie problem leży po stronie lokalnego chłodzenia lub zabrudzonego odpowietrzenia, nie ustawień globalnych.
• Przy częstych przezbrojeniach może dochodzić do wariacji lepkości między partiami surowca – warto prowadzić rejestr MFR.
• Alternatywą dla trudnych geometrii jest gorącokanałowa sekwencja wtrysku (valve gate).

Sugestie dalszych badań

• Analiza reologiczna konkretnego tworzywa (Rheograph) – wyznaczyć optimum T/τ.
• Badania CT (computed tomography) gotowej wypraski – wizualizacja voidów 3-D.
• Przegląd literatury: „Injection Molding Handbook” (4th ed., 2021) rozdz. Defects.
• Udział w szkoleniu on-line Moldex3D → symulacja CFD pozwala przewidzieć pułapki gazowe.

Krótkie podsumowanie

Dziurka w wyprasce jest skutkiem niewłaściwej równowagi: ciśnienie-temperatura-odpowietrzenie-wilgotność. Zacznij od:
1) dokładnego wysuszenia tworzywa,
2) oczyszczenia odpowietrzników,
3) podniesienia i wydłużenia docisku,
4) obniżenia prędkości końcowej fazy wtrysku,
5) analizy geometrii przewężek.

Systematyczna optymalizacja jednego parametru naraz i dokumentowanie wyników pozwolą szybko usunąć wadę oraz zmniejszyć odsetek braków poniżej 1 %. Powodzenia w testach i w razie potrzeby chętnie pomogę w interpretacji kolejnych pomiarów.