Techniki eksperymentalne w optymalizacji procesu wtryskiwania tworzyw termoplastycznych - skurcz wtórny wyprasek

• Autorzy: Bogucki M. , Płaska S. , Stączek P.

Warianty tytułu

EN

Experimental techniques in optimization of the process of injection molding of thermoplastics - After-shrinkage of moldings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono doświadczalne ujęcie problemu optymalizacji procesu wtryskiwania tworzyw termoplastycznych (polietylenu małej gęstości), stosując wtryskarki ślimakowe o jednym stopniu docisku i stałej prędkości wtryskiwania. W badaniach wykorzystano programy statystyczne dwuwartościowe--frakcyjne oraz metodę największego spadku łącznie stanowiące sekwencyjną procedurę badań doświadczalnych. Rozwiązanie uwzględnia pięć czynników badanych (temperatura formy, temperatura tworzywa, czas wtryskiwania, czas chłodzenia wyprasek, ciśnienie docisku) oraz jeden czynnik wynikowy - skurcz wtórny wyprasek (s). Opisano poszczególne etapy badań optymalizacyjnych, mianowicie badania przeglądowe, poszukiwanie otoczenia ekstremum oraz wyznaczanie modelu aproksymującego wartość s w otoczeniu ekstremum. Określono współrzędne punktu przestrzeni czynnikowej, w przypadku którego s przybiera wartość minimalną. Stwierdzono, że największy wpływ na zmniejszenie skurczu wywiera niska temperatura formy, długi czas chłodzenia wyprasek oraz duża wartość ciśnienia docisku. Omówiona metoda pozwala na uniezależnienie optymalizacji od cech konstrukcyjnych wtryskarki oraz od charakteru i liczby kryteriów optymalizacji.

EN

Experimental presentation of the problem of injection molding of thermoplastics (low density PE) optimization, using injection molding machines of one pressure degree and constant injection rate. The two-level fractional factorial design and the method of steepest descent, being together a sequence procedure of experimental investigations, were used. The solution takes into consideration five investigated parameters (mold temperature, temperature of a polymer, injection time, time of moldings cooling, pressure Table 1) and one result parameter - after-shrinkage of moldings (s). Particular steps of optimization investigations were described, viz. survey measurements (Figs. 1 and 2), looking for extremum neighborhood (Tables 2-5) and determination of a model approximating s value at extremum neighborhood (Table 6, Fig. 4). Coordinates of the point of factorial space for minimal s value were determined (Table 7). It has been found that low temperature of injection mold, long time of moldings cooling and high value of pressure show the biggest effects on shrinkage decrease. The method described let make the optimization independent on injection molding machine construction as well as on character and number of optimization criteria.

Słowa kluczowe

PL

tworzywa termoplastyczne; proces wtryskiwania; optymalizacja; minimalizacja skurczu wtórnego; planowanie doświadczeń

EN

thermoplastics; injection molding process; optimization; after- shrinkage minimization; factorial design

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2003
• Tom: T. 48, nr 10
• Strony: 714--719
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Bogucki M.

• Politechnika Lubelska Wydział Mechaniczny Katedra Automatyzacji ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin

autor

Płaska S.

• Politechnika Lubelska Wydział Mechaniczny Katedra Automatyzacji ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin

autor

Stączek P.

• Politechnika Lubelska Wydział Mechaniczny Katedra Automatyzacji ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin

Bibliografia

• 1. Zawistowski H.: „Aktywna kontrola jakości tworzyw sztucznych", Plastech, Warszawa 1996, str. 20.
• 2. Zawistowski H.: Mechanik 1997, nr 2, 65.
• 3. Smorawiński A.: „Technologia wtrysku", WNT, Warszawa 1989.
• 4. Smorawiński A.: Mechanik 1982, nr 5, 299.
• 5. Bociąga E.: „Procesy determinujące przepływ tworzywa w formie wtryskowej i jego efektywność", Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2001.
• 6. Lackowski B.: Mechanik 1982, nr 8—9,479.
• 7. Bociąga E.: Polimery 2002, 47,122.
• 8. Polański Z.: „Metodyka badań doświadczalnych", Wydawnictwo AGH, Kraków 1982.
• 9. Montgomery D. C: „Introduction to Statistical Quality Control", John Wiley & Sons, Nowy Jork 1997.
• 10. Zawistowski H., Zięba S.: „Ustawianie procesuwtrysku", Plastech, Warszawa 1997.
• 11. Bogucki M., Stączek P, Płaska S.: „Komputerowy system pomiarowo-sterujący dla wtryskarek ślimakowych", wystąpienie na konferencji „Materiały polimerowe i ich przetwórstwo", Częstochowa, 9—10 października 2000 r.
• 12. Myers R. H., Montgomery D. C: „Response Surface Methodology", John Wiley & Sons, Nowy Jork 1995.