”Hyvä Tietää Muovista” on MuoviPlast-lehdessä jo vuodesta 2012 lähtien ilmestynyt artikkeleiden sarja, joissa esitellään perustietoa tavallisimmista muoveista.
Teksti Ulf Bruder / Brucon Ab, käännös Erik Lähteenmäki / Polymerik Oy.
Tässä jaksossa esitellään erilaisia ruiskuvalumuotteja ja niissä käytettyjä ratkaisuja. Seuraavassa jaksossa perehdytään tarkemmin muotin yksittäisiin osiin.
Ruiskuvalukoneen käyttäjältä kysyttäessä, minkälaisia ruiskuvalumuotteja heillä on käytössä, on vastaus usein: ”tavallisia sekä kuumakanavamuotteja”. Kuumakanavamuoteilla tarkoitetaan tietyn tyyppistä valukanavajärjestelmää (käsitellään seuraavassa jaksossa), joten voidaankin miettiä mikä oikeastaan on se ”tavallinen muotti”. Mahdollisesti tarkoitetaan jotain seuraavista:
- Perinteinen kaksilevymuotti
- Kolmilevymuotti
- Keernamuotti
- Muotti pyörivillä keernoilla sisäpuoleisille kierteille
- Kerrosmuotti
- Muotti ulostyönnöllä kiinteästä muottipuoliskosta
- Perhemuotti
- Monikomponenttimuotti
- Muotti sulakeernoilla
Lista kattaa useimmat eri muottityypit, mutta ei ole mitenkään täydellinen. Useimmissa luetelluista muottiratkaisuissa voidaan sitä paitsi valita kylmä- tai kuumakanavajärjestelmä valukanavistoa varten.
Kaksilevymuotti
Kaksilevymuotti on yksinkertaisin ja tavallisin ruiskuvalumuotin rakenne
Kolmilevymuotti
Kolmilevymuotissa valukanava putoaa muotin avaamisen yhteydessä levyn 1 ja 2 välistä ja erotetaan itse kappaleesta, joka tulee muotista levyn 2 ja 3 välistä. Toiminnon etuna valukanavia ei tarvitse erikseen erotella muotin avaamisen jälkeen.
Keernamuotti
Keernamuoteilla tarkoitetaan muotteja joissa on liikkuvia sivuluisteja tai keernoja. Niitä voidaan pakko-ohjata vinoilla ohjaintapeilla (katso kuva), jotka saavat ne liikkumaan avaus- ja sulkuliikkeen aikana. Vaihtoehtoisesti keernoja ohjataan sähköisesti, tai hydraulisilla/pneumaattisilla sylintereillä.
Muotti pyörivillä keernoilla
Oletko joskus ihmetellyt miten muovipullon korkki valmistetaan? Vastaus on, pyörivien keernojen avulla.
Kerrosmuotti
Kerrosmuotti muistuttaa kolmilevymuottia, mutta sen sijaan että valukanava erotetaan, on muotissa kaksi muottitilaa, joista valmistuu valmiita kappaleita. Kerrosmuotin etuna on lisääntynyt tuotantokapasiteetti ilman konekoon suurentamista.
Muotti ulostyönnöllä kiinteästä muottipuoliskosta
Erinäisistä syistä johtuen saattaa joskus olla hyvä, että kappaleiden ulostyöntö toimii kiinteästä muottipuoliskosta (esim. syöttöpisteen piilottaminen). Kerrosmuotissa tämä on pakollinen toiminto, mutta sitä voidaan käyttää myös kaksilevymuotissa. Käytännössä asia ratkaistaan usein vetämällä avauksen aikana mukana kiinteään muottipuoliskoon asennettu ulostyöntölevy ketjujen tai tankojen avulla.
Perhemuotti
Perhemuotti on monipesäinen muotti, jossa pesillä on eri geometria. Etuna on edullisempi muottikustannus, koska jokaiselle kappaleelle ei tarvitse valmistaa erillistä muottia. Ratkaisua käytetään usein kun halutaan pitää kustannukset kurissa pienillä tuotantosarjoilla. Haittana on jaksoaika, joka määräytyy paksuimman tai suurimman kappaleen mukaan ja siten ohjaa myös pienempien kappaleiden valmistuskustannuksia. Riskinä on lisäksi että ei ehditä pakata kaikkia pesiä (kompensoida kutistumista) ennen kuin portti tai valukanava on jäähtynyt kiinni. Toisena epäkohtana voi olla suuri hukka, jos kaikkia kappaleita ei tarvita yhtä monta. Alla kappaleita valukanavineen 1+1 perhemuoteista.
Monikomponenttimuotti
Kun halutaan valmistaa kappale, johon ruiskutetaan monta eri raaka-ainetta, on olemassa monta eri ratkaisua. Tavallisin tapa on kahden eri raaka-aineen yhdistäminen joko eri värisinä tai pehmeän tartuntaystävällisen elastomeerin ruiskuttaminen jäykemmän raaka-aineen päälle.
Muotti sulakeernoilla
Sulakeernatekniikka on hyvin harvinainen valmistusmenetelmä. Kappale valmistetaan yhtenä osana ja siinä käytetään irrallista metallikeernaa muovaamaan kappaleen muotoja, jotka olisivat mahdottomia tavallisille aukeaville muoteille. Metallikeerna, joka on valmistettu helposti sulavasta metallista (kuten tina), asetetaan muottiin ja sen päälle ruiskutetaan muovi. Ulostyönnössä irtokeerna seuraa kappaleen mukana. Seuraavaksi kappale asetetaan uuniin, jonka lämpötila on alle muovin sulamispisteen, mutta yli metallin sulamispisteen. Kun metallikeerna on sulanut ja valunut pois muovikappaleesta voidaan metallista valaa uusia sulakeernoja.
Menetelmän kalleudesta huolimatta voi menetelmä usein kilpailla metallista valmistetun tuotteen kanssa. Kuvassa näkyvät neljä messinkistä kierreholkkia voidaan joko asettaa muotiin ennen ruiskutusta tai asentaa valmiiseen ruiskuvalukappaleeseen jälkeenpäin.