Het spuitgieten van kunststof is een complex en gevoelig proces. Uit onderzoek is gebleken dat temperatuurregeling en stabiliteit een direct effect hebben op de cyclustijden en het eindresultaat. Hoe kunnen we dit controleren en toepassen tijdens het productieproces?
Het belang van temperatuurregeling bij kunststof spuitgieten
Succesfactoren van het kunststof spuitgieten
Spuitgieten is een veel gebruikte techniek in de kunststof en rubberindustrie en wordt toegepast met verschillende soorten thermoplastische kunststoffen, zoals PP en PE. Verder is kunststof spuitgieten ook een belangrijke toepassing in de recycling van kunststof stromen.
Het economisch succes van het kunststof spuitgieten, hangt af van een drietal punten. Allereerst hangt het succes in hoge mate af van de ontwikkeling van een betrouwbare productie. Door het blijven testen en controleren van het proces kun je deze betrouwbaarheid gaan waarborgen. Ten tweede is het van belang om energetisch rendabele oplossingen te hebben voor de controle van de matrijstemperatuur. De matrijstemperatuur verwijst naar de temperatuur van het oppervlak van de holte, wanneer het vormen wordt uitgevoerd. Het is belangrijk om de juiste temperatuur en uniforme verdeling van het matrijsontwerp en de omstandigheden van het vormproces te handhaven. Tot slot, hangt het succes af van de koeling van de machine. Zonder gecontroleerde (additionele) koelsystemen zal er geen consistentie en precisie zijn in de temperatuur.
Ongewenste temperatuurschommelingen kunnen leiden tot hotspots in de vormholte. Deze hotspots hebben een nadelig gevolg op de kwaliteit van het product. Zo kunnen zij zorgen voor:
- Te lange cyclustijden
- Problemen met de oppervlaktekwaliteit
- Het slijten van de mechanische veerkracht
- Vervorming van het product of slink
Bovenstaande risico’s leiden tot afkeur van het product en dat heeft weer een nadelig effect op de productiekosten en het energiegebruik. Het kan uiteindelijk ook leiden tot reputatieschade van de fabrikant. De meeste fabrikanten zullen daarom de herhaalbare kwaliteit van het eindproduct willen garanderen op basis van consistentie. Hierdoor kan op den duur de snelheid van productie en de winstgevendheid verhoogd worden. Om dit te bereiken, is het dus van belang om binnen de verschillende fases van het proces de temperatuur te beheersen en te handhaven.
Temperatuurregeling controleren
De temperatuurregeling en het koelproces dient systematisch gecontroleerd te worden door een combinatie van verschillende intelligente technologieën. Het is hierbij van belang om deze technologieën af te stemmen op de volgende punten:
- De gefabriceerde producten
- De hiervoor bestemde materialen
- De procedure bij het spuitgieten
- De infrastructuur van het proces
- De temperatuurvoorwaarden
De uitdaging die hierbij komt kijken, is het zorgen voor betrouwbare en accurate procestemperaturen, die compatibel zijn voor apparatuur die werken met hoge temperaturen.
Huidige temperatuurregelaars
Van oudsher hebben temperatuurregelaars (TCU – Temperature Control Unit) drie hoofdfuncties: verwarmen, koelen en regelen. Een TCU werkt in combinatie met een proceskoeler, om zo het benodigde koelvermogen te kunnen leveren. Daarbij zorgt het ervoor dat bij hoge temperaturen een nauwkeurige temperatuurregeling wordt gerealiseerd, met minimale temperatuurafwijkingen.
Tot op heden was het alleen mogelijk om een TCU te koppelen aan het vormproces, om hiermee het temperatuurbereik en de stroomsnelheid in te stellen. Door middel van een test kon dan worden bepaald wat de uitwerking was op de kwaliteit van het eindproduct. Was deze beneden de maat, dan werden de instellingen aangepast en werd de test herhaald. Zodra de gewenste kwaliteit was bereikt, kon de dagproductie worden gestart.
Het probleem in deze situatie is dat wanneer bijvoorbeeld de stroomsnelheid van het water of de olie verandert, de huidige instellingen niet opnieuw kunnen worden ingezet. De verschillende instellingen moeten opnieuw op elkaar worden afgestemd en er dient nieuwe tests uitgevoerd te worden, om de kwaliteit van het eindproduct te kunnen waarborgen.
Vernieuwde temperatuurregeling
De controllers van TCU’s hebben sinds kort nieuwe ontwikkelingen doorgemaakt, waardoor de temperatuurregeling nog nauwkeuriger is dan voorheen. Met behulp van de intuïtieve interface, kunnen gebruikers meer informatie krijgen over hun proces dan voorheen. Dit is mogelijk door de eenvoudige monitoring mogelijk en real-time aanpassingen, met de mogelijkheid om de volledige datalogging te gebruiken.
De vernieuwde en geavanceerde TCU’s kunnen vooraf worden ingesteld voor ieder type product. Ze kunnen daarbij ook het volledige spuitgietproces beheren, volgens de specifieke variabelen die de vorm nodig heeft, rekening houdend met zowel de machine als de temperatuurregelaar. De operator kan met de moderne controllers simpel de vooraf geprogrammeerde instellingen oproepen van het product dat wordt gemaakt. De machine communiceert vervolgens rechtstreeks met de TCU, zodat de mogelijkheid van een bedieningsfout wordt geëlimineerd.
De nieuwste TCU’s voldoen aan de Euromap 82.1-specificatie, die zorgt voor een gestandaardiseerde interface tussen de TCU en de desbetreffende randapparatuur. De standaardisatie zorgt ervoor dat de temperatuurregelaars kunnen communiceren met de bestaande fabrieksapparatuur, met een verminderd risico op menselijke fouten en minimale storingen.
Op de hoogte blijven van het laatste nieuws?
Schrijf u in voor de nieuwsbrief