Vyfukování z předlisku zhotoveného vytlačováním

10.1.3 Vyfukování z předlisku zhotoveného vytlačováním

Ing. Miloš Sova, CSc.

Je to nejrozšířenější technologie výroby dutých těles. Zkráceně se také nazývá vytlačovací vyfukování. Zahrnuje široký sortiment výrobků s objemem třeba jen 1 cm³, např. pro léky, až po nádrže o objemu 5000 l, určené pro skladování topných olejů pro domácnosti nebo používané jako septiky apod. Největší výrobky mají objem až 10 m³ a váží až 180 kg.

Na vytlačovacím stroji (1) s příčnou hlavou se kruhovou hubicí vytlačuje shora dolů trubka potřebného průměru, která představuje polotovar určený pro vyfukování. Tato trubka schopná plastického tváření se nazývá parizon (2). Jakmile parizon dosáhne požadované délky, dá fotobuňka impuls k jeho odstřižení nůžkami (3) od vytlačovací hubice (obr. a). V místě sevření čelistí nůžek se parizon v horní části akumulovaným teplem zčásti svaří, a tím se vytvoří základ dna příští láhve. Podávací nůžky jej pak přenesou ve vertikálním směru do otevřené vyfukovací formy (5) a současně jej spodním koncem nasadí na vyfukovací trn (6) (obr. b). Ten uzavřením formy jednak vylisuje otvor v hrdle příští láhve včetně závitů, jednak slouží k přívodu stlačeného vzduchu pro vyfouknutí (obr. c). Na opačném konci se parizon mezi svařovacími čelistmi v místě dna pevně svaří. Po ochlazení a ztuhnutí plastu se forma otevře (obr. d), automaticky se od láhve oddělí přebývající část parizonu v místě u dna a u hrdla a hotová láhev se z trnu sfoukne stlačeným vzduchem a skluzem (8) se dopraví do zásobníku. Popsaný postup se označuje jako způsob se spodním vyfukováním.

Postup výroby dutých těles vyfukováním parizonu:

1 - vytlačovací stroj, 2 - parizon, 3 - fotobuňka, 4 - podávací kleště, 5 - vyfukovací forma, 6 - vyfukovací trn, 7 - přívod stlačeného vzduchu, 8 - skluz

Šnek vytlačovacího stroje se otáčí neustále a bez přerušení vytlačuje další parizon. Proto musí být fáze vytlačování a fáze vyfukování přesně sladěny, aby v okamžiku, kdy se forma uprázdní, dosáhla délka parizonu optimální délky. Tou se míní délka, která zaručuje zhotovení kvalitního výrobku a při které je odpad minimální. Přitom vytlačování nesmí trvat příliš dlouho, protože by se parizon jednak ve směru délky nadměrně a přitom nerovnoměrně ochlazoval stykem s okolním vzduchem, jednak by se vlastní tíhou protahoval, a tím by se ve vertikálním směru ztenčovala jeho stěna. Pochopitelně, že těmto nežádoucím jevům nelze zabránit, ale je třeba je udržet v přijatelných mezích. V případě, že se vyrábějí láhve s menším objemem, je možné použít vícenásobnou vyfukovací formu. Potom je současně vytlačován větší počet parizonů podle násobnosti formy a ty společně procházejí dalšími operacemi.

U systému s horním vyfukováním je parizon nejprve uchopen přímo čelistmi vyfukovací formy a ihned je od vytlačovací hubice oddělen. Forma jej sevře a odjede z prostoru hubice, aby se uvolnilo místo pro další parizon. Forma je řešena tak, že dno se svařením vytváří dole, zatímco horní část parizonu zůstává volná. Do tohoto místa je shora vtlačen kovový trn, který parizon utěsní, vylisuje hrdlo se závitem a umožní přívod stlačeného vzduchu pro vyfouknutí. U tohoto způsobu nebývá hrdlo tak kvalitní jako u spodního vyfukování, ale láhve jsou u dna tužší, protože zde mají poněkud tlustší stěnu. To je důsledkem chladnutí a samovolného protahování parizonu.

Poměrně málo používanou metodou je vyfukování parizonu vzduchem, který se přivádí dutou jehlou vpichovanou z boku v části parizonu těsně nad hrdlem budoucí láhve. Tato část s otvorem po jehle se později odřízne. Parizon je v tomto případě pevně sevřen čelistmi formy na horním i spodním konci. Dno láhve je zpravidla umístěno dole.

Přímým vytlačováním parizonu s následujícím vyfouknutím se vyrábějí dutá tělesa jen do objemu asi dvou litrů. Při výrobě větších těles by vytlačování trvalo příliš dlouho se všemi negativními důsledky pro rovnoměrnost tloušťky stěny. Proto se velké nádoby, např. sudy nebo nádrže na benzin, musí vyrábět na vytlačovacích strojích se zásobníkem zplastikované hmoty. V podstatě se jedná o kombinaci horizontálního šnekového vytlačovacího stroje a vertikálního pístového stroje. Hmota se plastikuje otáčejícím se šnekem a tavenina se hromadí ve vertikálním válcovém zásobníku. Mezitím nádoba vyrobená v předcházejícím cyklu chladne ve vyfukovací formě, a jakmile se forma uprázdní, je tavenina ze zásobníku pohybem pístu vytlačena mezi čelisti otevřené formy. Vytlačení trvá jen několik málo sekund, např. 3 až 5, takže parizon nemá čas chladnout a protahovat se. Další operace jsou shodné jako u běžného postupu.

Dutá tělesa střední velikosti se také vyrábějí na vytlačovacích strojích, u nichž se roztavená hmota hromadí v prostoru před šnekem, který během otáčivého pohybu současně ustupuje dozadu, jako u vstřikovacích strojů. Vytlačovací hlava ovšem musí být opatřena uzavíratelnou tryskou, která se otevře až po vytvoření potřebné dávky roztavené hmoty a po uprázdnění formy. Parizon se pak vytlačí hubicí dopředným pohybem šneku. Rotační pohyb šneku se při tom nepřerušuje.

Nevýhodami vytlačovacího vyfukování je poměrně malá rozměrová přesnost výrobků a jejich malá tvarová přesnost zejména v oblasti hrdla a přes všechno technické úsilí nerovnoměrná tloušťka stěny výrobku. Místo s nejtenčí stěnou pak určuje využitelnou pevnost celého tělesa. Stejně se projevuje i svar na dně nádoby. Další nevýhodou je poměrně velké množství technologického odpadu vznikajícího oddělením zbytku parizonu, který se sice ihned recykluje, ale přesto znamená pro výrobu určitou zátěž.

Zařízení pro vyfukování dutých těles se skládá ze šnekového vytlačovacího stroje, většinou horizontálního, vybaveného příčnou vytlačovací hlavou s kruhovou hubicí a s trnem a z vyfukovací jednotky, sestávající ze zavíracího a vyfukovacího mechanismu včetně formy. Pro vytlačování plastů s malou teplotní stabilitou, např. PVC, je výhodnější vertikální vytlačovací stroj, který je ukončen přímou hlavou. U tohoto uspořádání jsou poměry pro tečení taveniny příznivější. Úkolem vytlačovací jednotky je zplastikovat hmotu aniž by došlo k jejímu tepelnému poškození, zformovat ji do žádaného předlisku a přivést ji k vyfukovací formě. Šneky mívají jen krátkou dopravní i kompresní část, ale dlouhou část hnětací. Celková délka šneku bývá 15 až 20 D. Plastikační kapacita vytlačovacího stroje musí být v souladu s kapacitou vyfukovací jednotky. Protože z celkové doby pracovního cyklu představuje doba chlazení výrobku ve formě nejdelší úsek, používá se u vytlačovacích strojů s velkým výkonem několik vyfukovacích forem, které vytlačovaný parizon odebírají postupně, anebo se použije vícenásobná vytlačovací hlava a tomu odpovídající vícenásobná forma.

Výrobní zařízení má splňovat následující požadavky: Teplota vytlačovací komory a případně i šneku musí být regulovatelná a kolísání teploty vytlačované taveniny musí být co nejmenší. Vytlačovací hlava musí umožňovat správné nastavení tloušťky stěny parizonu. S tím souvisí i možnost snadné výměny hubice s trnem, aniž by bylo nutno demontovat celou hlavu. Rovněž hlava musí být vybavena snímačem teploty a podle možnosti i tlaku. Šnek musí pracovat bez pulsací, aby byl průřez parizonu konstantní. Parizon nesmí obsahovat zjevné vady, jako jsou bubliny nebo neroztavený materiál. Zavírací jednotka zařízení musí umožňovat co nejjednodušší výměnu forem a na formu v zavřeném stavu musí vyvodit takovou sílu, aby nedošlo k jejímu pootevření v dělicí rovině. Protože je však tlak plynu při vyfukování malý, je i tato…