Wpływ Barwników Na Zużycie Jednostki Wtryskowej

Środki barwiące wykorzystywane w technologii wtrysku można podzielić na barwniki rozpuszczalne i pigmenty. Dla barwienia materiałów przezroczystych stosuje się barwniki rozpuszczalne, natomiast dla detali nieprzezroczystych pigmenty.

Barwniki rozpuszczalne są wyłącznie pochodzenia organicznego i nie powodują przyspieszonego zużycia jednostki wtryskowej maszyny. Zdarza się jednak, ze przy produkcji z wysokimi temperaturami przetwórstwa mogą oddziaływać korozyjnie na elementy układu plastyfilkującego. 

Pigmenty stosowane do barwienia tworzyw są to związki zarówno organiczne jak i nieorganiczne. Przede wszystkim pigmenty nieorganiczne, z uwagi na swą twardość, mogą negatywnie wpływać na zużycie układu wtryskowego maszyny.

Powinno się unikać stosowania pigmentów nieorganicznych zawierających w swym składzie kadm lub ołów. Pigmenty te są jednak wykorzystywane, pomimo ich toksyczności, dla uzyskania kolorów żółtych, (żółcień chromowa, siarczek kadmu, pomarańcz molibdenowy).

Kolejna grupa pigmentów to tytaniany niklu i chromu (kolory żółte, czerwone, brązowe), dwutlenek tytanu (biały), tlenki żelaza (żółty i czerwony), tytaniany cynku i siarczki cynku (kolor biały).

Szczególną pozycję wśród tych pigmentów zajmuje dwutlenek tytanu TiO₂. Jest on wykorzystywany do barwienia na kolor biały a także jest stosowany jako dodatek poprawiający niepalność tworzyw. Jako pigmenty organiczne stosuje się związki azowe i ftalocyjaninowe. Mają one ograniczoną nieprzezroczystość, dobre wybarwienie i niewielki ciężar.

Dla zagadnień zużycia elementów układu plastyfikującego wtryskarki zasadnicze znaczenie ma bardzo wysoka twardość pigmentów. Wykorzystywany do uzyskania koloru białego dwutlenek tytanu TiO₂.ma twardość ca 1000HV. Inne pigmenty jak np. Cr₂O₃  (Pigment koloru zielonego) ma twardość jeszcze znacząco wyższą. Dla porównania standardowa stal azotowana (1.8550) po azotowaniu uzyskuje twardość ca. 1000 HV. Twardość ta dotyczy jednak tylko warstwy azotowanej, która zwykle ma grubość ca. 0,4 mm. Po starciu warstwy azotowanej z powierzchni ślimaka pozostała jego część ma znacząco niższą twardość, co skutkuje przyspieszonym zużyciem.

Proszki metali (M390) i stale stopowe (K110) po azotowaniu plazmowym uzyskują twardość ca 1100-1250 HV i są utwardzone na grubość ca. 0,2 mm. Po starciu warstwy utwardzonej stale te mają twardość ca 750 HV. Na rys. 1 pokazany jest mechanizm ścierania, który jest bardzo podobny dla tworzyw z wypełniaczami jak i dla pigmentów. W przypadku pigmentów możliwym jest większe zużycie w strefie zasypu i kompresji. Wynika to z faktu częściowego uplastycznienia masterbatch i występowania na powierzchni ziaren masterbatch twardych frakcji pigmentów. Efekt ten jest szczególnie widoczny w przypadku masterbatch, dla których nośnikiem są łatwo uplastyczniające się tworzywa. W tym przypadku twarde fragmenty pigmentów mogą pojawiać się na powierzchni nie tylko masterbatch ale także częściowo uplastycznionych ziaren tworzywa. W sytuacji takiej tworzy się struktura, którą możemy porównać do „Papieru ściernego”. Efekt nadmiernego ścierania ustaje dopiero z chwilą uplastycznienia tworzywa bazowego. Poza efektem ścierania nie bez znaczenia są także efekty korozji wgłębnej i „tarcia na mokro”.

Dla zapewnienia odpowiedniej żywotności układu plastyfikującego wtryskarki, zaleca się  w przypadku stosowania tworzyw barwionych pigmentami, wyposażenie maszyny w jednostki o podniesionej odporności na ścieranie, wykonane z bimetalu BATTalloy AK+.  W przypadku, gdy tworzywa zawierają wypełnienie pigmentami powyżej 20% zaleca się stosowanie jednostek wtryskowych w wykonaniu BATTally AK++.

PEŁNA TREŚĆ ARTYKUŁU > POBIERZ

Grupa  WITTMANN

Grupa WITTMANN z siedzibą w Wiedniu jest światowym liderem w dziedzinie produkcji robotów  i urządzeń peryferyjnych. Program firmy zawiera roboty, systemy automatyzacji, urządzenia do podawania i dozowania tworzyw, prowadzenia recyklingu, termostatowania form i chłodzenia, a także suszenia tworzyw.

WITTMANN BATTENFELD, członek grupy WITTMANN, z siedzibą w Kottingbrunn Austria, jest jednym z wiodących producentów wtryskarek i urządzeń do przetwórstwa tworzyw sztucznych. Firma reprezentowana jest przez swych przedstawicieli w ponad 60-ciu krajach na całym świecie. Firma oferuje swym klientom pomoc, doradztwo w zakresie technologii wtrysku i innowacyjnych rozwiązań wymagających najwyższej precyzji.  WITTMANN BATTENFELD to zaufany partner.

W Polsce  WITTMANN BATTENFELD reprezentowany jest od roku 1999 przez  BATTENFELD Polska Injection Moulding Technology. Doświadczeni pracownicy działów sprzedaży i serwisu stoją do dyspozycji naszych polskich klientów.

Kontakt:

BATTENFELD Polska Injection Moulding Technology
Adamowizna, ul. Radziejowicka 108
05-825 Grodzisk Mazowiecki
Tel.: +48 22 724 38 07
Fax: +48 22 724 37 99

www.battenfeld.pl