Proces odlewania z PVC – idealne rozwiązanie dla grubościennych elementów z tworzyw sztucznych oraz ekonomicznej produkcji małoseryjnej

Nie każdy element konstrukcyjny z PVC o właściwościach izolacji elektrycznej nadaje się do produkcji metodą formowania wtryskowego. Elementy o grubych ściankach, a w szczególności elementy o bardzo zróżnicowanej grubości ścianek, stawiają niezwykle wysokie wymagania wobec procesu produkcyjnego i formy wtryskowej. W takich przypadkach rozwiązaniem jest Proces odlewania z PVC technicznie dopracowana i atrakcyjna ekonomicznie alternatywa dla małych i średnich serii przeznaczonych do zastosowań w Inżynieria elektryczna i Odnawialne źródła energiiW firmie Hamco stosuje się proces odlewania z PVC w celu wytwarzania wysokiej jakości elementów technicznych z sprawdzonych w praktyce Plastizole PVC Covytec® oraz zapewnić ich doskonałe właściwości izolacyjne. Proces ten charakteryzuje się jednolitą strukturą materiału, bardzo niskimi kosztami form w porównaniu z formowaniem wtryskowym oraz niezależnością od parku maszynowego.

Czym jest proces odlewania z PVC?

Proces odlewania z PVC jest procesem produkcyjnym bezciśnieniowym. Polega on na wlewaniu płynnego plastizolu PVC od góry do nieogrzewanej formy aluminiowej, która odzwierciedla geometrię elementu, ale nie otacza go całkowicie. Następnie napełniona forma jest podgrzewana w piecu. Podczas procesu ogrzewania zachodzi tak zwana żelowanie odbywa się. W tym procesie drobno rozproszone w plastizolu cząstki PVC pęcznieją pod wpływem plastyfikatorów i łączą się w masę o coraz większej wytrzymałości i elastyczności. Z początkowo płynnej masy powstaje jednorodny, twardy element z tworzywa PVC. Po całkowitym żelowaniu forma jest schładzana w kontrolowany sposób. Następnie gotowy element można wyjąć i – w razie potrzeby – przyciąć nożem do gratowania lub, jeśli to konieczne, poddać obróbce mechanicznej. Właśnie dlatego, że podczas produkcji nie jest wymagane ciśnienie wtrysku, dzięki niewielkiemu skurczowi w materiale PVC powstają jedynie bardzo niewielkie naprężenia wewnętrzne.

Jak wygląda proces odlewania krok po kroku?

Cały proces produkcji składa się z kilku etapów:

1. Wykonanie lub przygotowanie formy odlewniczej.
2. Dozowane napełnianie płynnym plastizolem PVC.
3. Podgrzanie formy w piekarniku.
4. Żelowanie i całkowite utwardzenie materiału.
5. Ochłodzenie narzędzia.
6. Wyjmowanie elementu z formy.
7. Usunąć ewentualne zadziory.

Jakość gotowej części z tworzywa sztucznego zależy w decydującym stopniu od kontroli temperatury, czasu żelowania oraz składu materiału.

Dlaczego ta metoda nadaje się szczególnie do elementów z PVC o grubych ściankach?

Największa zaleta procesu formowania wtryskowego ujawnia się tam, gdzie inne metody produkcji napotykają swoje ograniczenia. Podczas formowania wtryskowego tworzyw sztucznych duże nagromadzenia materiału mogą prowadzić do powstawania wgłębień, pustych przestrzeni lub wydłużenia czasu chłodzenia. Proces odlewania z PVC nie jest narażony na trudne problemy produkcyjne związane z przedwczesnymi przepływami masy, spowodowanymi różnymi przekrojami podczas wtryskiwania materiału do formy. Proces odlewania PVC doskonale nadaje się do produkcji elementów litych, a także do radzenia sobie z niekiedy ekstremalnymi różnicami grubości ścianek, ponieważ materiał utwardza się równomiernie podczas napełniania bezciśnieniowego i następującego po nim żelowania. Dzięki temu można bez problemu uzyskać nawet znaczne różnice w grubości ścianek. W związku z tym proces ten nadaje się w szczególności do:

• masywne elementy formowane technicznie,
• elektryczne elementy izolacyjne,
• Elementy wypełniające i elementy łożyskowe,
• Elementy ochronne o znacznych różnicach w grubości ścianek,

Jakie powierzchnie powstają podczas odlewania?

Odlewane elementy z PVC bardzo precyzyjnie odwzorowują powierzchnię formy. Powierzchnie formy poddane obróbce technicznej są odpowiednio dokładnie odtwarzane. Ponieważ jednak materiał jest przetwarzany bez ciśnienia, obszary bez bezpośredniego kontaktu ze ścianką formy często mają nieco nierówną powierzchnię. Efekt ten wynika z charakteru procesu i nie stanowi wady jakościowej. Dlatego proces odlewania jest mniej odpowiedni w przypadku elementów widocznych o wysokim połysku lub powierzchni dekoracyjnych z fakturą. Natomiast ci, którzy chcą produkować techniczne elementy funkcjonalne, mogą skorzystać z innych zalet tej metody produkcji.

Do jakich wielkości partii nadaje się ta metoda?

Proces odlewania wymaga znacznie dłuższych czasów cyklu niż formowanie wtryskowe. Z drugiej strony formy mają znacznie prostszą budowę, dzięki czemu ich produkcja jest tańsza. Proces ten jest szczególnie opłacalny w przypadku:

• serie mikro- i małe,
• rzadko powtarzające się partie produkcyjne,
• części zamienne,
• Seria przedprodukcyjna,
• Produkty o niewielkiej rocznej sprzedaży.

W przypadku produkcji wielkoseryjnej formowanie wtryskowe pozostaje zazwyczaj bardziej opłacalnym rozwiązaniem, o ile różnice w grubości ścianek można rozwiązać za pomocą tej technologii.

Proces odlewania czy formowanie wtryskowe?

Wielu konstruktorów zadaje sobie to pytanie już na etapie opracowywania nowego produktu. Odpowiedź zależy przede wszystkim od geometrii, liczby sztuk oraz pożądanych właściwości produktu.

Proces odlewania	Formowanie wtryskowe
idealne do elementów o grubych ściankach	idealne do elementów o cienkich ściankach
niskie koszty narzędzi	duże nakłady na narzędzia
opłacalne w przypadku małych serii	opłacalne przy produkcji dużych serii
jednolita struktura materiału	bardzo krótkie czasy cyklu
dobrze sprawdza się przy dużych różnicach grubości ścianek	idealne do produkcji seryjnej

Wczesna koordynacja działań między konstruktorem a firmą HAMCO pomaga w wyborze najbardziej opłacalnych procesów produkcyjnych.

Jakie są typowe obszary zastosowań odlewanych elementów z PVC?

Proces odlewania z PVC znajduje zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, na przykład:

• Elektrotechnika,
• Budowa maszyn,
• Budowa instalacji,
• Energia odnawialna.
• Technika transportu materiałów,
• Technika medyczna,
• Produkcja sprzętu laboratoryjnego,

Metoda ta wykazuje swoje zalety wszędzie tam, gdzie potrzebne są wytrzymałe elementy z tworzyw sztucznych o większej grubości ścianek.

Jakie zalety ma proces odlewania z PVC?

Przegląd najważniejszych zalet:

• doskonale nadaje się do elementów z PVC o grubych ściankach,
• nadaje się do dużych różnic w grubości ścianek,
• jednolita struktura materiału,
• wysoka jakość zalewania,
• niskie koszty narzędzi,
• opłacalne w przypadku małych serii,
• dobra stabilność wymiarowa,
• prosta obróbka końcowa,
• sprawdzona metoda stosowana w przypadku technicznych elementów funkcjonalnych.

HAMCO – Twój partner w zakresie technicznych odlewów z PVC

Wybór odpowiedniej metody produkcji ma decydujący wpływ na jakość, opłacalność i terminowość dostaw elementu z tworzywa sztucznego. Wspieramy naszych klientów już na etapie opracowywania produktu i niezależnie od konkretnej metody oceniamy, czy optymalnym rozwiązaniem jest odlewanie, formowanie wtryskowe czy inna technologia produkcji. Dzięki wieloletniemu doświadczeniu w przetwórstwie PVC w procesie formowania wtryskowego, zanurzeniowego, powlekania oraz odlewania, a także dzięki dogłębnej wiedzy specjalistycznej w zakresie odpowiedniej technologii narzędziowej, powstają zaawansowane technicznie rozwiązania z tworzyw sztucznych, precyzyjnie dostosowane do konkretnych zastosowań.

Wnioski

Proces odlewania z PVC to sprawdzona metoda produkcji grubościennych technicznych elementów z tworzyw sztucznych oraz ekonomicznych małych serii. Tam, gdzie wymagane są duże grubości ścianek, niskie koszty oprzyrządowania oraz jednolita struktura materiału, proces ten oferuje decydujące zalety w porównaniu z innymi metodami produkcji. Kto już na etapie projektowania wybierze odpowiednią metodę produkcji, często oszczędza na kosztach oprzyrządowania, skraca czas opracowania i otrzymuje element idealnie dostosowany do jego przyszłego zastosowania.