Feststellung der grundsätzlichen Verarbeitbarkeit zum Hohlkörper mittels Spritzblasverfahrens sowie ermittlung optimaler Maschineneinstellparameter.
Kommentar
Die Verarbeitung von PLA ist mit langen Anfahrzeiten verbunden. Das Problem liegt im nur bedingt temperierbaren inneren formgebenden Teil der Spritzgießkavität, dem Blasdorn, welches das Einstellen eines genauen Temperaturprofils im Preform wesentlich erschwert. Aufgrund der niedrigeren Wärmeleitfähigkeit von PLA ist die Kühlphase länger als bspw. bei HDPE. Dies führt zum längeren Verbleib der Schmelze in der Spritzgießkavität und zwangsweise zum längeren Kontakt mit der temperierbaren äußeren Wand der Kavität sowie dem nicht temperierbaren Dorn. Im Resultat bildet sich ein starker Temperaturgradient über die Wanddicke des Preforms aus, wobei die innere Fläche des Preforms deutlich wärmer ist als die äußere und somit eine für das Umformen unzureichende Steifigkeit aufweist. Die temperaturbedingte Steifigkeitsunterschiede führen dazu, dass die Außenfläche der Hohlkörpers fehlerfrei abgebildet wird, wohingegen die wärmere innere Wand verminderte Oberflächenqualität zeigt und für eine Texturbildung in stärker verstreckten Bereichen verantwortlich ist. Variation der verfahrensbestimmenden Parameter zeigen Verbesserungen, eine qualitativ hochwertige Flasche aus dieser PLA-Type ist ohne konstruktive Änderungen der Form bzw. Maschine nicht herstellbar.
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Protokoll_NW_7001_1438085935.xlsx
Bewertung
Bewertung Versuchsreihe
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Bewertung Materialklasse
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Ergebnisse
Spritzblasen
Zykluszeit
45 s
Plastifizierzeit
1 s
Einspritzzeit
0,3 s
Nachdruckzeit 1
2 s
Nachdruckzeit 2
2 s
Kühlzeit (SG-Form)
1,5 s
Vorblaszeit
5 s
Einspritzdruck
70 bar
Nachdruck
40 bar
Staudruck
70 bar
Hauptblasdruck
6 bar
Temperatur Plastifiziereinheit
195 °C
Temperatur Verteiler
195 °C
Blasformtemperatur
23 °C
Bewertung des Verfahrens
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Materialkonditionierung
Gerätebezeichnung
Koch Trockenlufttrockner
Geräteart
Trockenluft
Temperatur
60 °C
Zeit
4 h
Spritzgießkavität
Stufe 1
100 °C
Stufe 2
20 °C
Kommentar
Der „Boden“ (Tz 5-6) und „Körper“ (Tz 3-4) des Preforms werden mit Öl temperiert. In der Regel wird der Boden um 20-30 K kälter gefahren als der Körper, damit es beim Umformen im Bereich des Anschnittes nicht zur Rissbildung kommt. Der Bereich des Halses (Tz 1-2) wird mit Wasser gekühlt und ist unmittelbar nach dem Austritt aus der Spritzgießkavität formstabil.