Vstřikování termoplastů vyztužených vláknitým plnivem

8.7.1 Vstřikování termoplastů vyztužených vláknitým plnivem

Ing. Miloš Sova, CSc.

Vstřikování termoplastů obsahujících krátká vlákna, nejčastěji skleněná, se v principu neliší od běžného způsobu vstřikování, přesto však je účelné, vzhledem k významnému postavení těchto materiálů mezi konstrukčními plasty, věnovat jim samostatné místo.

Vyztužené termoplasty se počítají k tzv. kompozitům. V porovnání se samotnou matricí bez výztuže se vyznačují lepšími mechanickými vlastnostmi, snížením časové závislosti mechanických vlastností projevujících se poklesem pevnostních charakteristik nebo krípem, zvýšením tvarové a rozměrové stability výrobků při vyšších teplotách, zmenšením výrobního smrštění, neomezenou dobou skladovatelnosti a možností recyklace. Na druhé straně právě s ohledem na vstřikování mají i určité nevýhodné vlastnosti. Protože tavenina má horší tekutost, musí se počítat s vysokými vstřikovacími tlaky a u některých plastů i s vyšší teplotou taveniny. Tvrdá plniva, zejména skleněná vlákna, způsobují oděr šneku, pracovní komory i trysky, stejně jako vtokových kanálů a vlastní tvarové dutiny formy. Proto je nutno počítat s jejich menší životností. Relativně velké tření v tavenině způsobuje větší ztráty tlaku a větší tlakový spád mezi ústím vtoku a čelem tekoucí taveniny. To vede k větším smykovým napětím, a tedy k výraznější anizotropii vlastností výstřiku. Vlákna na rozdíl od matrice neuvolňují při ochlazování a tuhnutí žádné skupenské teplo, takže vyztužený plast ve formě chladne rychleji a rychleji ztrácí tekutost. To opět vyžaduje úpravy technologických podmínek, konkrétně zvýšení teploty taveniny i zvýšení vstřikovacího tlaku.

K tomu všemu je nutné přihlížet již při navrhování tvaru výrobku. Vzhledem k horší tekutosti musí být minimální tloušťka stěny asi o 20 až 25 % větší než u plastu stejného druhu, ale bez výztuže. Např. u PA 6 obsahujícího 30 % skleněných vláken je při délce toku 150 mm doporučena minimální tloušťka stěny 1,3 mm a při délce toku 500 mm 2,8 mm. Tloušťka má být rovnoměrná a vůbec je nutno se vyvarovat místního nahromadění hmoty, protože se zvyšuje nebezpečí vzniku staženin a deformací. Menší výrobní smrštění u vyztužených plastů je příčinou menšího odlehnutí tuhnoucího plastu od vnitřního povrchu dutiny formy, a…