Ruiskuvalukappaleen syöttökohta

Transkriptio

1 Ruiskuvalukappaleen syöttökohta Technical University of Gabrovo Hristo Hristov Tampereen teknillinen yliopisto Tuula Höök Ruiskuvalukappaleen suunnittelijan on tärkeää huomioida kohta, josta muovi tullaan syöttämään muottipesään sisälle. Kohta valitaan kappaleen muodon, mittojen ja rasitusten perusteella. Syöttökohta Jos kappaleessa on paksuja seinämiä, muovi täytyy syöttää sisään kaikkein paksuimmasta kohdasta (Kuva b), ei keskeltä (Kuva a). Jos kappale syötetään keskeltä, paksuimpaan kohtaan muodostuu imuja. Raaka-aine voidaan haluttaessa syöttää myös keskeltä, mutta silloin kappaleen rakennetta täytyy muuttaa siten, että seinämät ovat kaikkialla suunnilleen saman paksuisia (Kuva b). Muovi täytyy syöttää muottiin siten, ettei muottipesään jää täyttövaiheessa ilmaa loukkuun. Loukkuun jäänyt ilma aiheuttaa täyttymisvikoja, katso kuva c. Viat voidaan välttää muuttamalla raaka-aineen syöttökohtaa. Esimerkissä täyttökohdaksi on valittu kappaleen keskikohta reunan sijaan (Kuva d). Sulan ei tulisi virrata muottipesään suihkuamalla keskelle tyhjää tilaa (Kuva e). Virtausprofiili saadaan edullisemmaksi suuntaamalla sitä päin jotakin muottipesässä olevaa estettä tai kulmassa kohti muottipesän seinämää (Kuva f). Muoviraaka-aineen ei tulisi antaa virrata muottipesän päätyyn siten, että virta hajoaa törmäyksen jälkeen. Muovi voi jäähtyä liikaa ja kappaleeseen muodostuu erilaisia rakennetta heikentäviä vikoja (Kuva g). Kun muottipesä täytetään hitaasti, vikoja ei muodostu (Kuvah). Sula jäähtyy liikaa, jos se on liian pitkään kosketuksissa muottipesän seinämän kanssa virtauksen aikana (Kuva i). Näin voi tapahtua, jos sulaa syötetään seinämää pitkin esimerkiksi siitä syystä, että valuportti on virheellisesti suunnattu (Kuva j). Valuportti tulee suunnata kohtisuoraan niiden rasitusten suuntaa vastaan, jotka vaikuttavat kappaleessa sen käytön aikana. Portti asetetaan kohtaan, jossa voimien vaikutus on heikoin. Kappaleen lujuutta voidaan kasvattaa siirtämällä täyttökohta keskeltä (Kuva k) toiseen päähän kappaletta (Kuva l). Kun muoviraaka-aine syötetään kuvassa m esitetyllä tavalla, kappaleeseen muodostuu yhtymäsauma kohtaan, jossa etäisyys reiän ja kappaleen ulkoseinämän välillä on lyhin. Jos kappaleessa on lujuusvaatimuksia tai jostakin syystä muodostunut heikko kohta yhtymäsauman kohdalla, tilanteelle täytyy tehdä jotakin. Kun syöttökohta siirretään toiselle puolelle (Kuva n), yhtymäsauman paikka siirtyy eikä se enää ole kriittisellä alueella. Jos kappaletta, jossa on suuria reikiä, syötetään sivulta (Kuva o), reiän taakse muodostuu pitkä yhtymäsauma kohtaan, jossa sularintamat kohtaavat toisensa. Ratkaisu on syöttää kappale reiän keskeltä (Kuva p). Tällöin kohtaavat rintamat lyhentyvät eivätkä vaikuta kappaleen ulkonäköön tai laatuun yhtä paljon kuin sivulta pain syötettäessä. Jos kappale on hyvin korkea, sitä ei pitäisi täyttää päältäpäin (Kuva q). Muottipesä on parempi täyttää alhaalta käsin (Kuva r). Tällöin muotti täyttyy tasaisemmin. Ruiskuvalukappaleen syöttökohta -

2 Huono Hyvä a Täytä paksuimmasta kohdasta b Blow hole c d Täytä pyöreä kappale keskeltä e f Älä päästä sulaa suihkuamaan avonaiseen tilaan, ohjaa se keernaa tai muottipesän seinämää päin g h Älä päästä sulaa törmäämään vauhdilla muottipesän päätyyn, hidasta nopeutta i j Älä ohjaa sulaa seinämää pitkin, vaan vinosti muottipesän keskeltä k l Sula tulee ohjata muottipesään kappaleen vähiten rasitetusta kohdasta siten, että se virtaa rasituksiin nähden poikittaisesti m n Yhtymäsauma tulee siirtää porttikohtaa vaihtamalla siten, että se ei heikennä rasitettua kappaletta o p Ison reiän keskeltä syöttäminen lyhentää yhtymäsaumoja q r Korkea kappale täyttyy paremmin alapuolelta Kuva a-r. Syöttökohdan valinta eri muotoisille kappaleille Ruiskuvalukappaleen syöttökohta -

3 Suunnittelija valitsee mielestään sopivimman kohdan raaka-aineen syöttämiseen ottaen huomioon kaikki edellä luetellut yksityiskohdat. Valittu kohta määrittää täyttökanaviston rakenteen. Täyttökanavisto Täyttökanavisto ohjaa sulan muoviraaka-aineen muottipesään jakokanavien ja valuporttien kautta. kanaviston osat ovat: suutin, jakokanavat, syöttökanavat 3 sekä valuportit 4 (Kuva ). Muottipesien 5 lukumäärästä, sijainnista ja täyttymisprofiilista riippuen jotkin näistä osista voivat puuttua, niitä voi olla useampia tai muotissa voi olla erilaisia täyttökanaviston osien yhdistelmiä. 5 Kuva. Ruiskuvalumuotin kanavisto 3 4 Muoviraaka-aine syötetään koneen suuttimesta muotin suuttimeen ja sieltä jakokanaviin, syöttökanaviin ja edelleen portin kautta muottipesään. Valuportti toimii rajana kappaleen ja kanaviston välillä. Sen tehtävänä on tarjota mahdollisimman edulliset olosuhteet muottipesän täyttämiselle ja mahdollisuus erottaa kappale ja kanavisto helposti toisistaan. Kanavistot jaetaan kolmeen ryhmään: kylmäkanavisto, kuumakanavisto ja termosettien valamisessa käytettävä kylmäkanaviston sovellus. Kylmäkanavisto Kylmäkanavisto on tavallisin ja vanhin kanavistotyypeistä. Kylmäkanavistoja käytetään paljon sekä yksi- että monipesäisissä muoteissa. Kuumakanavisto on alkanut korvata kylmäkanavistoja vasta aivan viime aikoina. Suoraan suuttimesta valaminen (Kuva 3a, osa ) on tyypillistä yksipesäisissä muoteissa. Suuttimen leveä loppupää tulee asettaa paksuimman seinämän kohdalle, jotta kappale täyttyy hyvin. Suuttimen maksimihalkaisijan tulee olla yhtä suuri tai suurempi kuin sen seinämän paksuuden, johon se on asetettu. Valaminen suoraan suuttimesta Suoraan suuttimesta valaminen jättää kappaleeseen erittäin hyvin näkyvän jäljen, kun kanava leikataan irti. Usein kappaletta täytyy koneistaa tai kiillottaa jäljen häivyttämiseksi. On suositeltavaa käyttää muotissa vaihdettavaa suutinosaa (Kuva 3a, osa ). Se ottaa vastaan koneen ruuvilta tulevan paineen ja tarjoaa hyvän sovituksen ruuvin ja muotin välille. Sovitus voi tapahtua pallopintaa, kartiopintaa tai tasaista pintaa vasten. Suuttimen liitoskohdan pyöristyssäteen täytyy olla 0.5- mm suurempi kuin koneen suuttimen pyöristyssäde. Muotin suuttimessa olevan rei n halkaisijan on oltava myös 0.5- mm suurempi kuin koneen suuttimessa olevan reiän halkaisija. Ruiskuvalukappaleen syöttökohta - 3

4 3 а 3 b Kuva 3. Kylmäkanavistoja c 3 d M, g d а= a а=3 а=4 а=5 а=6 Suuttimen halkaisija d valitaan kappaleen massan M ja seinämänpaksuuden a perusteella. Kuvassa 4 esitetyt arvot on todettu hyviksi kokemus-peräisesti. Jos sula virtaa muottipesän sisällä vain lyhyen matkan, lasketaan halkaisija d kaavalla: d= amax +,5 µm; Kuva 4. Kaavio suuttimen halkaisijan d määrittämiseksi vahvistaa kappaletta. d, mm Kaaviosta tai kaavalla määritetty arvo on minimiarvo, jota käyttäen kappaleeseen ei pitäisi muodostua suuria imuja. Imut kompensoidaan syöttämällä muottipesään lisää materiaalia portin kautta. Sulavirtauksen vastus pienenee muottipesän seinämän ja suuttimen loppupään risteyskohdassa, jos muottipesän seinämään jyrsitään puolipallon muotoinen syvennys (Kuva 3 a, osa 3). Syvennys myös Ruiskuvalukappaleen syöttökohta - 4

5 Suuttimen päästökulmaksi suositellaan - 5 valettavan raaka-aineen kutistumisesta riippuen. Päästökulman tarkoituksena on helpottaa suuttimessa muotoutuvan muoviosan poistamista muotista. Suutin ei saisi olla pitempi kuin 5 kertaa halkaisija. Muovi ennättää jäähtyä liikaa, jos suutin on pitempi. Jäähtynyt muovi tuottaa kappaleeseen virtausjälkiä suuttimen ympärille ja jopa kuoppia, naarmuja ja täyttymisvikoja. Jos näin tapahtuu, voi kokeilla suuttimen eristämistä. Epäsuora kanavisto on yhdistelmä suoraan suuttimesta täyttämistä, jakokanavia, täyttökanavia ja portteja (Kuva 3c). Jakokanavat ja portit on sijoitettu muotin jakotasolle. Tällaista kanavaa voidaan käyttää sekä yksi- että monipesäisissä muoteissa. Monipesäisille muoteille tarkoitettu epäsuora kanavisto täyttää pesät kappaleen äärilaidoilta jakotason kautta. Suutinosa voi olla suora (Kuva 3c) tai kaareva (Kuva 3d). Ripustettu kanava (Kuva 3b) jää kiinteälle puolelle, kun muotti avautuu. Kanava katkeaa ripustuksen vetämänä. Portti 3 on lovettu. Kun muovi kiteytyy, se takertuu kanavan muotojen avulla koneen suuttimeen. Kun suutin vetäytyy muotista ruiskutus- jälkipainevaiheiden jälkeen, kanava poistuu muotista. Kanava voidaan poistaa myös paineilman avulla. Kanava kannattaa valmistaa niin pieneltä alalta ripustetuksi kuin mahdollista, jotta muoviraaka-ainetta säästyy ja sulan ei tarvitse kulkea liian pitkää matkaa muotin sisällä. Epäsuora kanavisto Ripustettu kanava a b Kuva 5. Jakokanavia c Ruiskuvalukappaleen syöttökohta - 5

6 M, g ABS а=,5 M, g PE,PP а=3 а= а= а=, а= а=3 а=3,5 а= а= а= а=4,5 а=5, 00 0 а=5, Dk, mm Dk, mm Kuva 6. Kaavio, jonka avulla määritetään jakokanavan halkaisija Epäsuora kylmäkanavisto voidaan valmistaa myös kaarevalla sirppimäisellä suutinosalla (Kuva 3d). Kanava irtoaa kiinteältä puolelta, jos muovi on elastista. Muoviraaka-aine syötetään sisään muottipesän sivulta tunnelikanavan tai jonkin muun sopivan muotoisen syöttökanavan kautta. Kaareva portti valmistetaan erillistä inserttiä ja vastakappaletta 3 käyttäen. Kanavatyyppi sopii vain taipuisille muovilaaduille. Jakokanavat (Kuva 5) johtavat muoviraaka-aineen suuttimelta syöttökanavaan ja edelleen portille. Painehäviön tulisi pysyä mahdollisimman pienenä. Erikoisratkaisut Jakokanavat Muoviraaka-aineen virtaukseen vaikuttavat: jakokanavan poikkipinta-alan muoto ja mitta (eli kanavan pinta-ala/tilavuus -suhde), jakokanavan pituus, muutokset sulan virtaussuunnassa, haaroittuvien osien muoto ja kanavan pinnankarheus.. Muoviraaka-aineen jäähtymisnopeus riippuu kanavan pinta-alan ja tilavuuden suhteesta. Kun poikkipinta-ala on ympyrän muotoinen, jäähtymisnopeus on matalin. Jos poikkipinta-ala on puoliympyrä, jäähtyminen nopeutuu ja painehäviö kasvaa. Puoliympyrän muotoinen kanava on myös hankala valmistaa. Trapetsoidin valmistus on paljon helpompaa. Trapetsoidi, jonka sivukulma α = 5, on muodoltaan hyväksyttävä. Jakokanavien valmistuksessa kannattaa huomioida seuraavat yksityiskohdat: Pituuden tulisi olla niin pieni kuin mahdollista; Risteyskohdat tulisi pyöristää (rmin=mm); Poikkipinta-alan tulisi pienentyä jokaisen haaran jälkeen; Jakokanavan päätekohtien tulisi muodostaa taskut, joihin kertyy jäähtynyt osa muoviraaka-ainetta. Ruiskuvalukappaleen syöttökohta - 6

7 a b c d e f g Kuva 7. Erilaisia syöttökanavia Ruiskuvalukappaleen syöttökohta - 7

8 Jakokanavien halkaisija Dk voidaan määrittää kaavioiden avulla (Kuva 6). Halkaisija riippuu kappaleen massasta М ja seinämänpaksuudesta а. Halkaisijamittaa kasvatetaan kertoimella КL, joka huomioi kanavan pituuden L. Dk=Dk KL L K L = + 0,5 00 Syöttökanavat saavat muoviraaka-aineen jakokanavista tai suoraan suuttimelta (Kuva 7). Kun ne ottavat muovisulan suoraan suuttimelta, ne toimivat samalla jakokanavina. Tällöin niiden poikkipinta-ala lasketaan samalla tavoin kuin jakokanavien poikkipinta-ala. Syöttökanavat Yksipesäisissä muoteissa syöttökanava ottaa kokonaan jakokanavan tehtävät. Joissakin konstruktioissa on hankala tehdä eroa kanaviston eri osien välille ja mitoittaa niitä, koska syöttökanava toimii osin myös porttina (Kuva 7а). Syöttökanavien määrä riippuu sulavirtauksen pituudesta sekä kappaleen tilavuudesta, laatuvaatimuksista ja muodoista. Pitkä ohut suutin vaatii sateenvarjomaisen syöttökanavan, joka toimii osin myös jakokanavana ja porttina (Kuva 7b). Joitain monipesäisille muoteille tyypillisiä ongelmia, kuten yhtymäsaumoja ja kappaleen vääntyilyä voidaan ehkäistä kiekon muotoisilla syöttökanavilla (Kuva 7c). Niiden kautta pesä voidaan täyttää samanaikaisesti joka puolelta, jolloin ei muodostu yhtymäsaumoja. Kanava voidaan poistaa leikkaamalla tai vetämällä. Kappaleet, joiden halkaisija on suuri, voidaan täyttää rengaskanavalla (Kuva 7d). Materiaalihukka on tällöin melko pieni. Rengaskanava täyttyy kokonaan ja paineen alaisena täyttää Muottipesän tasaisesti ja joka puolelta yhtäläisesti. Kalvokanavia (Kuva 7f ja 7g) käytetään tuotteille, joissa on tärkeää välttää sisäisiä jännityksiä ja vääntyilyä. Kuvan 7g ratkaisu vaatii liikkuvat keernat. Monipesäisten muottien syöttökanavat suunnitellaan pesien lukumäärän ja tilavuuden, muoviraaka-aineen, kappaleen seinämänpaksuuden jne. ominaisuuksien perusteella. Kun pesät täytetään suoraan eli ilman jakokanavia, ne voidaan asettaa joko sarjaan tai rinnakkain. Jakokanavan ja syöttökanavan risteyskohta täytyy suunnitella siten, että se edistää sulan virtausta. Terävät kulmat haittaavat virtausta, joten yleensä ne pyöristetään. Kaareva ja päästöllinen kanava täyttää pesän parhaiten. Päästökulmaksi suositellaan 60. Kun muoviraaka-aineen viskositeetti on korkea, on pyrittävä vähentämään lämpöhäviöitä syöttökanavissa. Roskataskujen lisäksi (Kuva 8), tehdään jakokanavaan kavennus ennen syöttökanavaa 3. Kavennus erottaa jakokanavan syöttökanavasta. Kavennuksen edessä ja takana olevien pituuksien suhde tulisi olla : (pituus edessä : pituus takana). Kavennuksen tarkoituksena on nostaa muoviraaka-aineen lämpötilaa ennen kuin se virtaa muottipesään. Kavennuksessa tapahtuva nopeusmuutos nostaa lämpötilan korkeammaksi ja samalla virtaus muuttuu suihkumaiseksi. Muovin virtausprofiilin kannalta on edullista, että nopeusmuutos tapahtuu kavennuksen kohdalla eikä muottipesässä. Virtaus hidastuu taas ennen muottipesää, jolloin muovi täyttää pesän hyvin. Täyttyminen paranee, jos kanava 4 asetetaan suoraan kulmaan syöttökanavaan 5 nähden. Rakenne muuttaa virtausprofiilin pallon muotoiseksi, jolloin sula virtaa tasaisesti muottipesän sisälle. Ruiskuvalukappaleen syöttökohta - 8

9 3 5 4 Kuva 8. Lämpöhäviöiden vähentäminen Kuva 9. Porttien poikkipinta-alojen muotoja Valuportti on syöttökanavan viimeinen, kavennettu osa, aukeama, josta muovi juoksee muottipesään. Muovin virtausnopeutta kasvatetaan portissa. Kitka muovin ja muotin välillä kasvaa portin kohdalla ja muovisula lämpenee. Lämpeneminen parantaa muotin täyttymistä. Muovi on jäähtynyt kanavistossa jonkin verranmenettäessään lämpöä muotin seinämien kautta. Syöttökanavassa oleva muovi jäähtyy nopeasti ja estää osaltaan sitä, ettei muovi pääse virtaamaan pesästä takaisin kanaviston muotin täyttövaiheen aikana. Jälkipaineaika lyhenee ilmiön vuoksi - ja myös valukiertoon kuluva aika kokonaisuudessaan. Koska portti on muuta kanavistoa ohuempi, kappale ja kanavat on helppo irrottaa toisistaan. Portti Portti valmistetaan siten, että sula jatkaa virtausta samassa suunnassa kuin syöttökanavan sisällä. Se asetetaan kappaleen paksuimpien osien kohdalle, jos mahdollista. Olisi hyvä suunnata virtaus muottipesän seinämää tai keernaa päin. Jos sulavirta suunnataan muottipesän keskelle tyhjään tilaan, on mahdollista, että muovi jähmettyy liikaa. Esteet aiheuttavat virtaukseen äkkinäisiä muutoksia ja muovi pysyy paremmin juoksevana. Jos virtaus suunnataan muottipesän keskelle ja kanavassa on sen lisäksi vielä teräviä tai jyrkkiä mutkia, on hyvin todennäköistä, että kappaleeseen muodostuu erilaisia pintavikoja. Kanaviston pyöreät muodot pitävät virtauksen laminaarina. Valuporteissa käytetään kolmea perusmuotoa: pyöreä, suorakulmainen ja litteä (Kuva 9). Kuumakanavisto Muoviraaka-ainetta säästyisi huomattavia määriä, jos kanavistossa oleva muovi säilyisi juoksevana ja niitä ei tarvitsisi poistaa muotista kappaleen kanssa. Tällaisen mahdollisuuden tarjoaa seuraava kanavistotyyppi eli kuumakanavisto. Kuumakanavajärjestelmä (Kuva 0) koostuu suuttimesta, jakotukista ja sen sisältämistä kuumasuuttimista 4, patruunoista 3 ja lämmityselementeistä 5. Muovisula kulkee suuttimen läpi lämmitettyjä jakotukin kanavia pitkin 6 ja päätyy lämmitetyn patruunan ja suutinrungon kautta suuttimen päässä olevan aukon kautta muottipesään. Suuttimen pää voi olla avonainen tai neulalla sulkeutuva. Ruiskuvalukappaleen syöttökohta - 9

10 Kuva 0. Kuumakanavajärjestelmä Kuumakanavajärjestelmiä on kolmea tyyppiä: lämmitetyillä tai eristetyillä jakokanavilla varustettu järjestelmä sekä jakokanavaton järjestelmä. Lämmitettyjä järjestelmiä on neljää tyyppiä: suora; suora, jossa jähmettyvät portit; epäsuora ja epäsuora, jossa jähmettyvät portit. Lämmitetyt järjestelmät Kaikissa näissä on seuraavat elementit: jakotukki patruunat ja suuttimet Ulkoisesti lämmitetyn jakotukin (Kuva 0) jakokanavat 6 täytyy mitoittaa siten, että niiden sisällä oleva muoviraaka-aine vaihtuu täydellisesti joka kolmannella valukierrolla. Jakokanavien halkaisija on 5-0 mm. Kanavan pinnankarheuden tulee olla Ra = 50. Kanavien sisällä on tapahduttava virtausta joka puolella siten, ettei muodostu kuolleita kulmia keräämään sulaa. Jakotukin kanavat on suljettu neuloilla sivusuunnassa. Tällainen rakenne on helppo puhdistaa, kun halutaan esimerkiksi vaihtaa polymeerin väriä. Neulat on lukittu siten, että ne eivät pyöri. Suuttimen kanava on sylinterin muotoinen. Suutin on kiinnitetty jakotukkiin. Sisäisesti lämmitetyissä jakotukeissa lämmityselementit on sijoitettu jakokanavien keskelle. Kun kanavisto täyttyy ensimmäisen kerran, muoviraaka-aine tarttuu kanavan seiniin, kiteytyy ja toimii sen jälkeen lämmöneristeenä. Seuraava sulaannos kulkee kiteytyneen kerroksen ja lämmityselementin välistä. On hyvä eristää kanava kylmästä muotista, jolloin kiteytynyt muovikerros pysyy tasapaksuisena. Epäsuorasti lämmitetyt patruunat (Kuva ) kiinnitetään jakotukkiin. Ne lämmitetään jakotukin kautta. Tällä tavoin lämmitetty patruuna säilyttää muovisulan lämmön porttialueella. rakenne ei mahdollista paikallista lämmittämistä. Jotta lämpö siirtyisi paremmin, patruuna on kiinnitetty suuttimeen. Ulkoisesti lämmitetty jakotukki Sisäisesti lämmitetty jakotukki Epäsuorasti lämmitetty patruuna Ruiskuvalukappaleen syöttökohta - 0

11 dл.вт. dт 3 3 δ Kuva.Epäsuorasti lämmitetty patruuna Kuva. Suoraan lämmitetty patruuna 4 3 Kuva 3.Epäsuorasti lämmitetty suutin Kuva 4. Suoraan ulkoisesti lämmitetty suutin Patruunassa on 5 8 kappaletta 4 mm halkaisijaista reikää. Patruuna mitoitetaan kaavalla: dpk dot n, jossa: dpk on jakotukin kanavien halkaisija, dot on patruunassa olevien reikien halkaisija; n patruunan kanavien lukumäärä Jakokanavien päät täytyy pyöristää, jotta sula virtaa yhtenäisesti ja tasaisesti. Pyöristysten pituus on.5 - kertaa patruunan halkaisija dт. Kun määritetään sisemmän suuttimen halkaisijaa dл вт, käytetään seuraavaa suhdelukua: d л. вт d т =, d δ = т dт arvoksi suoritellaan yli 6 mm. Ruiskuvalukappaleen syöttökohta -

12 Sisempi suutin 3 liittää kanaviston ja kappaleen toisiinsa. Tavallinen suutinrakenne jättää kappaleeseen noin 0.3 mm korkean nystyrän. Jos tarpeen, suutin voidaan liittää kylmäkanavaan. Suoraan lämmitetyn patruunan rakenne on esitetty kuvassa. Rakenteeseen kuuluu pitkä suutin, joka johtaa muoviraaka-aineen levyrakenteen ja patruunan 3 läpi. Osa 4 on lämmityselementti. Suoraan lämmitetty patruuna Lämmitettyjen patruunoiden lisäksi myös suutin voidaan lämmittää. Lämmitettävät suuttimet voidaan jakaa kolmeen ryhmään: epäsuorasti lämmitettävät, suoraan ulkoa lämmitettävät ja suoraan sisältä lämmitettävät suuttimet. Epäsuorasti lämmitettävät suuttimet (Kuva 3) toimivat samalla tavoin kuin epäsuorasti lämmitettävät patruunat. Sula kulkee suuttimen läpi ja etenee niin kutsutun kiilasuuttimen läpi. Epäsuorasti lämmitettävä suutin Suuttimen ja kiilasuuttimen liitoskohdan lämpötilan on oltava riittävän suuri, jotta sula pysyy juoksevana. Lämpötila ei saa olla liian suuri, jotta sula, joka on kiilasuuttimen lähistöllä, jäähtyy riittävästi. Eristävä muovikerros, joka kiteytyy suuttimen seinämiin, toimii parhaiten, kun sen paksuus on mm sivuilla ja kartioosalla ja mm etuosassa. Hydrauliikan näkökulmasta suoraan lämmitetyt suuttimet ovat parhaimmat. Mitä lähempänä suuttimen kärkeä lämmityselementti sijaitsee ja mitä suurempi sen lämpöä johtava poikkipinta-ala on, sen helpompaa on lämmittää kriittisiä alueita portilla. Suuttimen toiminta vaatii, että ympäristöön ei siirry lämpöä. Kuvassa 4 on esitetty suoraan lämmitettävä suutin. Lämmityselementti on kierretty suuttimen ympärille ja eristetty teräskuorella 3. Jännite on V. Suoraan lämmitetty suutin 3 Kuva 5. Suoraan sisältä lämmitetty suutin Kuva 6. Eristetyt kanavat suora kiilaportti Suoraan sisältä lämmitetyn suuttimen toiminta on vastaava kuin sisältä lämmitetyn jakotukin. Sula kulkee patruunan ympärillä ja kiteytyy seinämille. Suutinta ei voi lämmittää lähellä suuttimen pään lämpötilan suhteen tarkkaa osaa. On rakenteita (Kuva 5), joissa patruunassa on hyvin pieni poikkipinta-ala. Patruuna loppuu kartioon 3, joka on asetettu portin kriittiselle alueelle. Pienen poikkipinta-alansa vuoksi se säteilee lämpöä vapaasti. Lämpötilaa säädetään muuttamalla virran arvoa vähän kerrallaan. Suoraan sisältä lämmitetty suutin Ruiskuvalukappaleen syöttökohta -

13 Eristettyyn jakokanavistoon muodostuu seinämille eristävä muovikerros. Muovikerros muodostuu, kun kanaviston läpi johdetaan muovisulaa ensimmäisen kerran ja sula kiteytyy kylmiin seinämiin. Eristävä kerros estää lämmön siirtymisen kanavasta muottiin ja kanavassa juoksevan muoviraaka-aineen ydin pysyy sulana. Eristetty jakokanavisto Eristettyä jakokanavistoa on kolmea tyyppiä suora kiilakanava, epäsuora kanava ja kombirakenne, joka on yhdistetty kylmäkanavistoon. Yksipesäisissa muoteissa on suora kiilakanava. Kiilan muoto ja koko on tärkein kanavan toiminallisista ominaisuuksista (Kuva 6). Epäsuorassa eristetyssä jakokanavassa on suutin välittömästi tuotteen edessä (Kuva 7). Epäsuora eristetty kanava yhdistettynä kylmäkanavistoon poistaa portin jäähtymisestä aiheutuvat ongelmat, mutta niitä käytettäessä valukierron aika on pitempi. Eristettyjen jakokanavien halkaisija on tavallisesti - 3 kertaa suurempi kuin tavallisten jakokanavien ja porttien halkaisijat. Suora kiilakanava Epäsuora eristetty jakokanavisto Kombirakenne 3 Kuva 7. Epäsuora eristetty kanavisto Kuva 8. Jakokanavaton rakenne Toinen eristettyjen kanavien käyttöön liittyvä ongelma on, että jos ruiskuvaluprosessi joudutaan pysäyttämään muutamaksi minuutiksi, sula kiteytyy kanavien sisällä. Muotti täytyy sen jälkeen irrottaa ja puhdistaa. Olisi hyvä, jos muotti olisi rakennettu helppoa irrotusta ja kiinnittämistä ajatellen. Muotit, joissa on eristetty jakokanavisto, ovat yksinkertaisempia rakenteeltaan ja tehokkaampia kuin muunlaisilla kanavilla varustetut kuumakanavamuotit. Tavalliset muotit kolmilevymuotit voidaan helposti muuttaa eristetyillä kanavilla toimiviksi muoteiksi. Jakokanavattomia muotteja käytetään tuotteille, joissa osa pintaa täytyy valaa suoraan suuttimesta (Kuva 8). Tällä tavoin suuttimelta tuleva raaka-aine päätyy suoraan muottipesään ja painehäviöt ovat minimaaliset. Suutin voidaan varustaa myös neulaventtiilillä, joka estää muovia vuotamasta ulos suuttimesta. Suutin lämmitetään litteillä 50 to 300 W lämmityselementeillä. Jakokanavattomien muottien etuna on lyhyt valukierron aika. Myöskään materiaalihukkaa ei tule. Jakokanavaton kuumakanavamuotti Ruiskuvalukappaleen syöttökohta - 3