pdf-plastiko_lanketa_ii

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 211

44 EESSTTRRUUSSIIOOAA

4.1 Estrusio-makinaren osagaiak

Estrusio-makinaren osagaiak

4.1. irudia.

Estrusioa da materiala bigundu edo urtu eta material hori forma ematen dion pita batean zehar pasaraztea.

Estrusio-makinaren parte nagusiak honako hauek dira: (1) kalapatxa, (9) motorra eta kaxa erreduzitzailea, (2)

torlojua, (3) zilindroa, (4) erresistentzia elektrikoak, (5) pita, (6) plater hauslea eta sare-paketea, (7) pitaren mandrila,

(8) buruaren itxigailua, (10) termopareak, (11) presio-transduktorea, (12) kontrol-panela. (F), (C) eta (M), hurrenez

hurren, elikatze-, konpresio- eta dosifikatze-eremuak dira.

Elikatze-lepoa eta zilindroa

Kalapatxako materiala zilindrora pasatzen da elikatze-lepotik. Kalapatxa zirkularra denean, lepoa ere zirkularra da.

Kalapatxaren diametroa eta zilindroarena berdinak dira.

4.2. irudia.

a b c

1

2

3 4

5 6

7

8

9

10

11

12

M C F

Plastikoak eta Kautxua

a) kasua gaur egun erabili ohi den antolaketa estandarra da.

b) kasuan, materiala hobeto hozkatzen edo arrastatzen da, solido haustuekin lan egiten denean. Bestelako

elikadura-mota batek flexio-arazoak eragin ditzake lepoaren paretan.

c) kasua banda edo xafla eran hornitutako materialak kargatzeko erabil daiteke.

Marruskadura-koefiziente txikia duten materialen elikatzea ez da eraginkorra (torlojuaren abiadura handiago-

tzeak ez du ematen espero den emaria).

Konponbidea kanaldun zilindroak erabiltzea da. Kanalen helburua da torlojuaren hozkada eta elikatze-sekzioko

plastifikatze-ahalmena handiagotzea.

4.3. irudia.

Polimeroaren eta kanalen arteko tentsioak oso handiak izan daitezke, eta, ondorioz, higadura handia sor

daiteke, batez ere, polimeroak osagai urratzaileak baditu (adibidez, beira-zuntza). Horregatik, urraduraren aurkako

erresistentzia handia duten materialak erabili ohi dira.

Estrusio-makinaren zilindroak tentsio handi samarrak jasan behar ditu (70 Mpa ingurukoak), eta egitura

zurruna izan behar du, flexioa ahalik eta txikiena izan dadin (lehen irudian ikus daitekeenez, oin bakarra kalapa-

txaren azpian dago).

Zilindroaren euskarrien kokapenak, buru eta pita oso pisutsuak jartzeko modukoa izan behar du, betiere

zilindroak flexio handiegia jasan gabe.

Zilindro gehienak urratzearekiko erresistentzia handiko barne-gainazalarekin fabrikatzen dira. Gehien erabili ohi

diren bi teknikak nitrurazioa eta aleazio bimetalikoak dira. Saiakuntza konparatiboek adierazten dutenez, estaldura

bimetalikoaren higadurarekiko erresistentzia zilindro nitruratuena baino 4-8 aldiz handiagoa da.

Kalapatxa

Materiala kalapatxaren bidez sartzen da estrusio-makinan. Gehienetan, materiala erori egiten da grabitatearen

eraginez, baina, zenbait materialek fluxu-ezaugarri pobreak dituztenez, estrusio-makinarako fluxu etengabea ziurta-

tzeko gailu osagarriak behar izaten dira. Kalapatxa bibratzen duen plataformaren gainean jartzea edo kalapatxaren

barruan irabiagailua materiala sakabanatzeko jartzea dira konponbide ohikoenak. Materiala maneiatzen zaila denean,

masa-elikagailuak erabili ohi dira.

LANBIDE EKIMENA

212

Plastikoen Lanketa

4.4. irudia.

Oro har, elikatzeko arazoak sorraraz ditzaketen zenbait material mota bereizten dira:

1. Masa-dentsitate txikiko materialak. Elikatu behar den materialaren pisua betetzen duen bolumenaz

zatituta lortzen da masa-dentsitatea. Emaitza zuzena lortzeko, partikulen dimentsioak baino ontzi askoz

ere handiagoa erabili behar da. Dentsitatea ρm<0,2 g/cc bada, materialak fluxu-ezaugarri pobreak izan

ditzake.

2. Berriz ordenatzearen ondorioz konprimagarritasun handia duten materialak. Materialari presioa sartzen

zaionean, materiala trinkotu egiten da, partikulak berriro ordenatzearen ondorioz. Fluxu librearen eta ez-

librearen arteko tartea berriz ordenatzearen ondoriozko konprimagarritasunaren % 20 da gutxi gora-

behera da. Material horiek oso partikula irregularrak izaten dituzte.

Azaldutako adierazleak gutxi gorabeherakoak dira, eta sinpleagoak direlako erabiltzen dira. Materialak

trinkotzeko duen joera zein den jakiteko, eskuekin bihurtzearen saiakuntza kualitatiboa erabil daiteke. Materiala

eskuekin bihurtzen da, eta, presioa askatutakoan, materiala nola portatzen den aztertzen da. Materialak nekez

sakabanatzen den pilota trinkoa osatu badu, material horrek trinkotzeko joera handia du. Trinko mantendu baina

erraz hausten bada, materialak trinkotzeko joera ertaina du. Bat ere trinkotzen ez bada, materialak trinkotzeko joera

txikia eta fluxu libre samarra ditu.

Masa-dentsitate txikia duten materialek airea harrapatzeko joera dute. Aire hori, batzuetan, polimeroarekin

batera garraiatzen da, irteeran agertzen da, eta material estrusionatuan akatsak sorrarazten ditu. Arazo hori

saihesteko, hutseko elikatze-kalapatxa erabiltzen da. Teorian erraza badirudi ere, praktikan zailagoa izaten da.

Lehenbiziko eragozpena kalapatxa hutsa galdu gabe betetzea da. Hutseko kalapatxa biko sistemak erabili ohi dira.

Sistema horietan, materiala goiko kalapatxan sartzen da, eta, kalapatxa nagusira pasatu baino lehen, hutsa egiten

da. Airea harrapatuta ez geratzeko, estrusio-makina haizeztatua ere erabiltzen da.

LANBIDE EKIMENA 213


4.5. irudia.

Torlojua Torlojuaren errotazioaren eraginez, materiala garraiatu egiten da. Urtua berotzearen arrazoi nagusia da, eta

materiala homogeneo bihurtzen du. Hari helikoidal batez edo batzuez inguratutako diametro aldakorreko arrabola

da. Kanpoko diametroa konstantea da diseinu gehienetan. Torlojuaren eta zilindroaren arteko lasaiera txikia da,

0,001D ingurukoa (0,0005D eta 0,002D bitartekoa). Torlojuaren diseinua funtsezkoa da prozesua ondo egin dadin.

Taulan, gehien erabili ohi diren materialen ezaugarri fisikoak ikus daitezke.

4.6. irudia.

4.7. irudia.

SARRERAKO BALBULA

TORLOJUA

HUTSA

HUTSA

IRABIAGAILUA

HUTSEKO ITXIGAILUA

TRANSFERENTZIA--BALBULA

Hariaren luzera

Helizearen angelua

Hariaren zabalera

Ardatzaren diametroa

Elikatze- -sakonera

Muturra

Elikatzea

Ixte- -eraztuna

Ardatza

Hari- -neurria

Konpresioa

Guztizko luzera

Dosifikatzea

Haria

Kanpoko diametroa

Dosifikatze- -sakonera

Muturreko konoa

LANBIDE EKIMENA

214

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 215

Torlojua hiru eremutan b

Elikatze-eremua.

Konpresio-eremua koa zizailatzeko eta fusioa

errazteko.

Dosifikatze- edo iformea da. Homogeneoki

urtutako materiala ka

Eremu horietako bakoit terial motaren mende dago.

Oro har, torlojuaren diseinua ikorrak plastifikatu eta urtu

homogeneoa sortzen due ibertsalak, aipatutako eremu

bakoitzerako, 10, 5 eta 5 ko torlojua erabiltzen bada.

Garraiatzeko ahalmenak (kanalaren sakonerak) beste eremuetara material plastikoa etenik gabe eramateko modukoa

izan behar du (etenak egonez gero, boladaka elikatzen da). Dosifikatze-eremuan zizailadura handia dago, eta eremu

horren luzera txikiagoa da polimero urtuaren egonkortasuna txikiagoa den heinean. PVCa erabiltzen denean, eremu

hori kendu egin behar da.

4.8. irudian, berariazko eginkizunak dituzten zenbait torloju mota ikus daitezke:

4.8. irudia.

E)

Haizezt.

Langa-torlojua

Maddock langa-torloju nahaslea

D)

Torloju aireztatua

F)

Elik. Trans. Dosif. Dosif.

Elikatzea Langa Dosifikatzea


Ziridun torloju nahaslea

Maddock torloju nahaslea

Elikatzea

Oinarrizko torloju dosifikatzailea

Trantsizioa Dosifikatzea A)

C)

B)

Elikatzea Trantsizioa Dosifikatzea


anatzen da:

Kanalaren sakonera handia eta uniformea da.

. Kanalaren sakonera txikiagotuz doa, material plasti

ponpatze-eremua. Kanalaren sakonera oso txikia eta un

nalean dago, eta materiala estrusio-pitara elikatzen du.

zaren luzera torlojuaren diseinuaren arabera erabiliko den ma

ontzat hartzen da elikatze-sekzioan zehar sartzen diren p

nean masa dosifikatze-eremuan sartu baino lehen. Diseinu un

bira ditu, baina ekoizteko ahalmena handiagoa da berariaz


LANBIDE EKIMENA

216

a) Oinarrizko torloju dosifikatzailea: torloju sinplea, ez du plastifikazioa egiten laguntzeko inolako osagairik.

b) Maddock torloju nahaslea: torloju honek polimeroaren fluxu laminarra zizailatzen eta hausten duen

elementua dauka amaieran, polimeroa errazago urtzeko eta nahasteko.

4.9. irudia.

c) Ziridun torloju nahaslea: torloju honek polimeroaren fluxu laminarra hausten duten ziriak dauzka

gainazalean, polimeroa errazago urtzeko eta nahasteko.

4.10. irudia.

ztatua: torloju honek bitarteko aireztatze-eremua dauka. Eremu horren bi

a daitezke. Eremu honetan, polimeroak, zilindroak dauzkan zuloen

jartzen denez, deskonpresioa jasaten du; ondorioz, irteeran emari egoki

itu beharko dugu.

ua: torloju honek hari-neurri desberdineko bi helize dauzka. Helizeet

en da, eta kalapatxatik erortzen diren pikorrak jasotzen ditu. Helize h

arte iristen; beraz, polimeroak bigarren helizera pasatu behar du estrus

izera pasatzeko, 1. helizearen hariaren gainetik pasatu behar du;

eko tartea doituta, urtu gabeko partikulak ez dira pasatzen, eta polimero ur

d) Torloju aire dez, gasak zilindrotik

kanpo ater bidez atmosferarekin

kontaktuan a lortu nahi badugu,

berriz konprim

e) Langa-torloj ako bat kalapatxaren

azpian hast ori ez da torlojuaren

amaierara io-makinatik ateratzeko.

Bigarren hel beraz, hariaren eta

zilindroaren art tua besterik ez da

pasatzen.

4.11. irudia.

f) Maddock langa-torloju nahaslea: b eta e torlojuen konbinazioa.

URTUAREN KANALA LANGAREN MAILA

MAILA NAGUSIA

SOLIDOEN KANALA

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 217

Torlojuaren diametroa eta luzera. L/D erlazioa

Torlojuaren diametroak eta luzerak lan egiteko materialaren bolumena zehazten dute.

L/D erlazioa oso ezaugarri garrantzitsua da, zeren materiala zizailatzeko eta beroa transmititzeko erabil

daitekeen zilindro barneko gainazal-kopuru erlatiboa zehazten baitu. Diseinu unibertsalean, L/D = 20 izan ohi da,

baina beste diseinu batzuetan balio hori 30erainokoa izan daiteke. Bi torloju dituzten estrusio-makinen kasuan, L/D

erlazioaren balioa 10-15ekoa da. Desgasifikazioa duten ekipoetan, gutxienez, L/D = 24 izan ohi da.

Burua

Estrusio-makina askotan, plater hauslea jartzen da zilindroaren eta buruaren artean. Plater hauslea zulo txikiak

(3-5 mm-ko diametrokoak) dauzkan 0,1Dko lodierako plaka da. Zuloek ahozabalduta egon behar dute, material

urtua gelditzen den gune hilak sor ez daitezen; bestela, material urtua degradatu eta/edo kolorgetu egungo da.

Plater horren eginkizuna da masa polimerikoaren fluxu espirala gelditzea, pitaren irteeraraino heda ez dadin. Beste

eginkizun bat saretxoak babestea da (saretxoak, normalean, altzairu herdoilezinezkoak izan ohi dira). Saretxoak

urtuaren kutsatzaileak iragazteko erabiltzen dira, baina, halaber, urtu homogeneoagoa lortzeko edo torlojuaren

nahasteko ahalmena handiagotzeko ere erabili ohi dira. Kasu horretan, saretxoa erabiliz gero, itzulerako presio

handiagoa sortzen da, eta, ondorioz, torlojuak gehiago zizailatzen du materiala eta bero gehiago transferitzen dio

masa polimerikoari. Masaren barruan beroa sortzen denean, beroa zilindroko paretetatik datorrenean baino

homogeneoagoa da edo hobeto nahasten da urtua.

Hainbat saretxo gainjarrita ipintzen dira, eta sarearen tamaina txikiagotu egiten da plater hausletik urruntzen

den heinean. Ohiko paketea 100-60-30 sare/hazbete karratu izaten da.

Hiru motako metalezko iragazkiak daude: alanbrezko sarea, hauts sinterizatua eta zuntz sinterizatua.

Alanbrezko sarea bi eratakoa izan daiteke: sare karratua edo gurutzatu holandarra (lerro diagonal paraleloak).

Alanbrezko sare karratua

Alanbrezko sare gurutzatu

holandarra

Hauts sinterizatua

Zuntz metalikoak

Gela atxikitzeko ahalmena Eskasa Hala-moduzkoa Ona Oso ona

Kutsaduraren aurkako ahalmena Hala-moduzkoa Ona Hala-moduzkoa Oso ona

Iragazkortasuna Oso ona Eskasa Hala-moduzkoa Ona

4.1. taula.

dazioaren eraginez edo pitaren hozkadura handiagotzearen ondorioz

atzeko, aldagailu automatikoak erabili ohi dira. Gailu horietan, pr

ailan. Presio-erorketak balio jakin bat gainditzen duenean, pistoi hi

Polimeroaren degra sortzen dira gelak.

Pantailak maiz ald esio-erorketa etengabe

erregistratzen da pant drauliko batek pantaila

gastatuak dituen plater hauslea desplazatzen du eta horren ordez berria jartzen da, estrusio-makina gelditu behar

izan gabe.


4.12. irudia.

Berotze-sistemak Zilindroa erresistentzia elektrikoen bidez berotzen da. Estrusio-makina txikiek 2-4 eremu dituzte, eta, handiek,

5-10.

Berogailurik ohikoena altzairuzko xafla malguzko estalduran kapsulatutako mika-zerrendazko erresistentzia-

alanbrea da.

Kontaktua txarra bada, erresistentzia elektrikoak gehiegi berotzen dira. Merkatuan ore bereziak daude,

berogailuaren eta zilindroaren arteko bero-transferentzia hobetzeko.

Berogailu fidagarriagoak ere badaude, baina garestiagoak dira; adibidez, zeramikazkoak (beroa hobeto

transmititzen dute) edo elementu berotzailea aluminiozko edo brontzezko bandetan ipinita lortzen direnak eta

indukzio bidez berotzea lortzen dutenak.

4.13. irudia. 4.14. irudia.

Hozte-sistemak

Estrusio-prozesu ideala autogenoa edo autotermikoa da. Kasu honetan, behar den bero guztia energia

mekanikoa energia termiko bihurtuz hornitzen da. Praktikan, estrusioa ez da autogenoa izaten, zeren, horretarako,

polimeroaren ezaugarrien, makinaren diseinuaren eta nahi diren eragiketa-baldintzen artean oreka fina beharko

bailitzateke. Prozesu autogenoaren baldintzetara gehiegi hurbiltzen bagara, hozteko premia handiagoa izango da,

eta, ondorioz, energia alferrik galduko da. Torlojuak materiala gutxiegi berotzen badu, beroa erantsi behar da

kanpoko berogailuen bidez. Plastikoa bero-isolatzailea denez, prozesua motela izango da eta tenperatura-gradiente

handiak beharko dira.

Prozesua egokia izango da torlojuak hornitzen duen beroa % 50-90ekoa bada, eta tarterik egokiena % 70-

80koa da.

LANBIDE EKIMENA

218

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 219

Gehien erabili ohi den hozte-sistema haizagailu bidezkoa da. Sistema horrek bero-transferentzia txiki samarrak

sortzen ditu; beraz, abiatzen denean, tenperatura-aldaketa leuna eta mailakatua izaten da.

Hozte handia behar denean, hozte-likidoa erabili ohi da (normalean ura izaten da).

Urarekin erraz hoztu daiteke, lotura biratzailerik gabe: torlojuaren zuloan zehar kobrezko hodia sartzen da, eta

ur-iturrira konektatzen da. Ura torlojuaren eta hodiaren arteko tartetik ateratzen da, eta torlojuaren amaierara iristen

denean erori egiten da.

4.15. irudia. Torloju sinplearen hozte-sistema.

Torlojua hoztuta, torlojuaren presioa sortzeko ahalmena handiagotu daiteke.

Torlojuaren gainazala hotzago dagoenez, ukitzen duen polimeroaren geruzaren biskositatea handiagotu egiten

da, eta, ondorioz, kanalaren sakonera eraginkorra murriztu egingo da; hala, gehiegizko sakonerako kanala duen

torlojuaren presioa sortzeko ahalmena handiagotu egin daiteke.

Masa urtuari bero-kopuru handiak eman behar zaizkionean, torlojua berotu egin daiteke.

4.2 Bi torlojuren bidezko estrusioa

Luzera bereko torlojuak dituzten estrusio-makinak dira. Bi torlojuak zilindro edo barrilaren barnean jarrita

daude.

4.16. irudia.

Torloju bikoitzak elkarrekiko kokalekuaren arabera sailka daitezke:

OUT

IN


Engranatzen ez duten torlojuak:

− Torlojuak elkarren alboan kokatuta daude, baina torloju baten helizeak ez dira bestearen kanaletan

sartzen.

− Zentroen arteko distantzia erradioen baturaren berdina da.

− Torloju bakarreko estrusio-makinen oso antzera jarduten dute (faktore nagusia polimeroaren eta

metalaren gainazalaren arteko marruskadura da).

4.17. irudia.

Engranatzen duten torlojuak:

− Torlojuak elkarren alboan kokatuta daude, eta torloju baten helizeak bestearen kanaletan sartzen

dira.

− Zentroen arteko distantzia erradioen batura baino txikiagoa da.

− Desberdin jarduten dute torloju bakarreko estrusio-makinen aldean.

4.18. irudia.

− Helizeen formaren eta tamainaren arabera ere sailka daitezke:

Torloju konjokatu gabeak: torloju baten helizeak bestearen kanaletan txertatzen dira, eta lasaiera

handia uzten dute.

4.19. irudia.

Torloju konjokatuak: torloju baten helizeak zehatz-mehatz txertatzen dira bestearen kanaletan, eta

oso lasaiera txikia uzten dute.

4.20. irudia.

LANBIDE EKIMENA

220

Plastikoen Lanketa

− Torlojuek biratzen duten noranzkoaren arabera ere sailka daitezke:

Elkarrekin biratzen duten torlojuak: bi torlojuek noranzko berean biratzen dute.

4.21. irudia.

Elkarren kontra biratzen duten torlojuak: bi torlojuek aurkako noranzkoan biratzen dute.

4.22. irudia.

Elkarren aurka biratzen duten torloju konjokatu engranatuak

Materiala C formako ganberetan sartuta mantentzen da.

4.23. irudia.

Materiala C multzo osoarekin batera garraiatzen da; beraz:

− Marruskadura murriztu egiten da.

− Nahastea murriztu egiten da.

− Zizailak eragindako degradazioa egoteko aukera murriztu egiten da.

− Bero gehiena banda berotzaileek ematen dute. Kanalaren sakonera txikia izateak eragiketa errazten du.

− Batez ere PVCa estrusionatzeko erabili ohi da (PVCa sentikorra da degradazio termikoarekiko);

horregatik, banda berotzaileen bidez, doitasun handiagoz kontrola daiteke eta polimeroa urtzeko

behar den beroa mailaka horni daiteke.

LANBIDE EKIMENA 221


Elkarrekin biratzen duten torloju konjokatu engranatuak

Polimero urtua torloju batetik bestera transferitzen da (8aren formako bidea egiten du).

4.24. irudia.

Marruskadura eta banda berotzaileetatik jasotako beroa handiak dira, zeren polimeroaren ibiltartea

handiagoa baita.

Nahaste-kopurua handia da bi torlojuak engranatzen diren eremuan.

Estrusio bidezko nahastea (compounding) egiteko erabili ohi da. Normalean, torlojuak berez garbitzen dira,

eta, forma berezia dutenez, kanalaren paretetan dagoen materiala desplazarazten dute.

4.25. irudia.

4.3 Estrusio bidez nahastea (Compounding)

Eragiketa hau material gordina (normalean hautsa izan ohi da) zenbait gehigarrirekin (antioxidatzaileak,

egonkortzaileak, plastifikatzaileal, zuntzak, kargak eta pigmentuak) nahastean datza. Askotan, materiala horni-

tzen duten enpresek urrats hori egiten dute prozesuaren amaieran, lortu nahi diren ezaugarriak emateko mate-

rialari. Berariazko nahaste-eremuak dituzten torloju bakarreko estrusio-makinekin egin daiteke, baina industrian,

batez ere, berez garbitzen diren eta elkarrekin biratzen duten bi torloju engranatu konjokatu bidezko estrusioa

erabili ohi da (4.25. irudia).

FLUXUAEREN NORANZKOA

5 1 4 2 3

LANBIDE EKIMENA

222

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 223

Torlojuetako nahaste-eremuen adibideak:

4.26. irudia. Ohiko nahaste-eremuen diseinuak.

Kasu guztietan, helburua polimeroaren fluxua murriztea da, polimeroa errazago urtzen eta nahasten duten eta

urtu gabeko partikulak pasatzea eragozten duten zurrunbiloak, zizaila edo langa sortzeko.

Eragoz Beste kasu

batzuetan, to ra da. Arazo

horiek elikat ez, materiala

elikatze-lepo bili ohi dira.

penetako bat estrusio-makina elikatzea da, hautsak kalapatxan trinkotzeko joera baitu.

rlojuak modu irregularrean hozkatzen ditu, eta, ondorioz, irteerako emaria ere irregular

ze-teknika berezien bidez konpontzen dira. Elikatzeko gailu bereziak erabili ohi dira, adibid

an zehar pasarazten duten torloju-elikagailuak. Kalapatxarekin lotutako bibragailuak ere era

4.27. irudia.

Barrunbeetara transferitzen duten RAPRA nahasleak Nahaste-eremuen ohiko diseinuak

Langa-espiral motakoak

Eraztundun langa-nahaslea

Ziri nahasleak

Maila nahasle paralelo etenak

SARRERAKO BALBULA HUTSA

IRABIAGAILUA

TORLOJUA

HUTSA

HUTSEKO ITXIGAILUA

TRANSFERENTZIA--BALBULA


LANBIDE EKIMENA

224

Abiadura handian (5-50 kg/min) prozesatzen dira. Estrusio-makinak ekipo osagarria handiak dira. Torloju biko

estrusio-makinak erabili ohi dira gehien, abantaila hauek dituztelako:

To ).

Errazag uan.

Askotan, a; beraz, purgatu

egin dait

Makina n arteko eremuan

egiten da, go transferitzen da

eta zizai ten da.

Jenerale n jarrita daude,

zentroar

1. Harizp k ur-bainuan zehar

pasatzen diren harizpiak sorrarazten ditu. Zulo bakoitzak 5 cm-ko diametroa du, eta 3 mm-ko

diametroko harizpiak sortzen ditu (luzatzea); emaria, gutxi gorabehera, ½ kg/min-koa izaten da.

Irteeran, airea puztuz kentzen da ura. Banda batek edo arrabol batzuek harizpiak arrastatzen dituzte,

eta handik ateratzen direnean, gailu ebakitzaileak ebakitzen ditu. Prozesu horren ondorioz, polimeroa

solidoa denez, pikor-dilista akastunak sor daitezke (luzeak atera daitezke) ebakidura okerraren

eraginez, eta elikatze-arazoak sor daitezke.

2. Pikortze murgilduan, pita ur-bainuan murgilduta dago. Harizpiak pitaren gainazalean bertan ebakitzen

dira, eta ur-korronteak arrastatu egiten ditu. Banda garraiatzailean biltzen dira, eta, han, airea puztuz

kentzen da ura. Teknika horren bidez, pikor ia esferikoa lortzen da, homogeneoagoa tamainari

dagokionez; harizpi-kopuru handiarekin lan egiteagatik sortzen diren arazoak saihesten dira. Beraz,

zulo askoko eta emari handiko estrusio-makinetan erabili ohi da.

4.28. irudia.

k lehortu, nahastu edo gehigarriekin estali daitezke, paketat

Bi prozeduretan, dilista u baino lehen.

rloju bakarrekoak baino errazago elikatzen dira (elikatze-lepoak diametro handiagoa du

o nahasten da, zeren material-fluxua etengabe hausten baita torlojuen arteko erem

torlojuak berez garbitzen dira, eta, ondorioz, egonaldi-banaketak oso estuak dir

ezke eta materiala edo kolorea azkar eta modu eraginkorrean alda daitezke.

batzuk materialean zizaila txikia eragiteko diseinatzen dira. Nahastea torlojue

irabiatuz. Zizailadura txikiaren ondorioz, erretxinara energia mekaniko gutxia

ladurarekiko sentikorrak diren materialen (adibidez, PVCa) deskonposizioa saihes

an, hainbat zulodun pitak erabiltzen dira. Pitako zuloak era zirkularrea

ekiko distantzia berean, emari berdina sorrarazteko. Bi eragiketa mota daude:

ien eta estrusioa eta pikorrak. Ur-bainutik 5-10 cm-ra kokatuta dagoen pita

Plastikoen Lanketa

4.4 Ariketak 1. Esan zein diren estrusio-makinaren parteak zein diren. Azaldu parte bakoitzaren eginkizuna.

4.29. irudia. 2. Zergatik erabili ohi dira kanaldun zilindroak?

3. Zein materialek sortzen dituzte elikatze-arazoak? Nola konpontzen dira arazo horiek?

4. Zein materialek sortzen dituzte aire-harrapaketak? Nola konpontzen da arazo hori?

5. Azaldu irudiko torlojuak:

4.30. irudia.

1

2

3 4

5 6

7

8

9

10

11

12

M C F

Ziridun torloju nahaslea

E)

Haizezt.

Maddock torloju nahaslea

Langa-torlojua

Maddock langa-torloju nahaslea

Elikatzea

Oinarrizko torloju dosifikatzailea

D)

Trantsizioa

Torloju aireztatua

Dosifikatzea A)

F)

C)

B)



Elik. Trans. Dosif. Dosif.



LANBIDE EKIMENA 225


LANBIDE EKIMENA

226

6. Azaldu zer diren plaka hausleak eta saretxoak. Zertarako erabili ohi dira?

7. Berotze-sistemak.

8. Zein da h

9. Zer dira t

10. Zer dira t

11. Azaldu li ohi dira?

12. Azaldu a?

13. Zer da estrusio bidezko nahasketa (compounding)?

14. Nola funtzionatzen dute irudiko torlojuek?

4.31. irudia.

Eraztundun langa-nahaslea

Ziri-nahasleak Barrunbeetara transferitzen duten RAPRA nahasleak Nahaste-eremuen ohiko diseinuak

FLUXUAEREN NORANZKOA

5 1 4 2 3

Langa-espiral motakoak Maila nahasle paralelo etenak

ozte-sistemarik ohikoena? Azaldu torlojuaren hozketa.

orloju engranatuak eta engranatu gabeak?

orloju konjokatuak eta konjokatu gabeak?

elkarren aurka biratzen duten torloju engranatuak eta konjokatuak. Zertarako erabi

elkarrekin biratzen duten torloju engranatuak eta konjokatuak. Zertarako erabili ohi dir

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 227

15. Esan zein abantaila dituen estrusio bidezko nahasketan torloju bakarreko sistema erabiltzearen aldean bi

torlojuko sistema erabiltzeak.

16. Estrusio bidezko nahasketan, zein dira pikorrak sortzeko dauden bi erak? Azal itzazu.

4.5 Hodien eta hodi malguen estrusioa

Sarrera

Hodi malguek 20 mm-rainoko diametroa izan ohi dute, eta hodiek diametro handiagoa izan ohi dute.

Hodiez osatutako ohiko estrusio-instalazioetan, estrusio-makinaz gain, honako elementu hauek behar izaten

dira: burua/pita, doitzeko mekanismoa, hozteko bainua, arrastatzeko mekanismoa eta ebakitzeko gailua eta/edo

kiribiltzeko gailua. Normalean, estrusio-makina bakoitzak hodi bat baino ez du estrusionatzen, eta tamaina hodiaren

diametroaren araberakoa da. Hurrengo irudian, ohiko hodidun estrusio-instalazioa ikus daiteke.

4.32. irudia. A) Injektatzeko makina; B) Burua/pita; C) Doitzeko gailua eta hozteko bainua; D) arrastatzeko mekanismoa; E) Ebakitzeko gailua edo harilkatzeko gailua.

30-100 mm-ko kanpoko diametroa duten hodi arruntak izan ohi dira, baina 1000 mm-rainoko diametroko hodiak

ere estrusiona daitezke. Lerroaren hozteko ahalmenak (luzerak) bat etorri behar du materialaren ekoizpenarekin eta

material motarekin. Beraz, LDPEa (kristalinoa) hozteko lerroak PVCa (amorfoa) hoztekoak baino bi aldiz handiagoak

izan daitezke.

A B

D C E

Hodiak egiteko erabili ohi diren material plastikoak

Erabilera Materialak Ezaugarriak

Erabilera orokorra eta presiorik gabeko erabilerak. UPVC, PP, LDPE eta ABS

Ura eta gasa eramateko presiopeko hodiak. HDPE, PP

Isurpenaren ondoriozko hausturarekiko erresistentzia ona dute, eta merkeak dira.

Presiopeko eta tenperatura handiko erabilerak (etxeko berokuntza).

PB, XLPE, CPVC, PP Isurpenarekiko erresistentzia tenperatura handietan.

Diametro txikiko hodiak. Hainbat, batez ere, PVC, poliolefinak (PP eta PE) eta nylona.

4.2. taula.


LANBIDE EKIMENA

228

Buru/piten motak

Buruak lau motatakoak izan daitezke: zuzenekoa, angelukoa (45-60 º), zeharkakoa eta lerrokatua.

4.33. irudia.

Gaur egun, zuzeneko burua erabiltzen da gehien. Sinpleena da, egonaldi laburragoak ditu eta fluxu-ibiltarte

motzagoa du; best

Hodidun est eraztun-korronte

bihurtzen da. Irudi

Buru berean hainbat tamainako pitak erabil daitezke.

4.34. irudia. A) Burua, B) mandrila, pitaren arra, C) pitaren emea, D) pitaren ixte-eraztuna, E) pita ixteko torlojuak F) pita zentratzeko torlojuak G) armiarma-hanka H) airea pasatzeko zuloa,

I) plater hauslerako asentua, J) estrusio-makinara ainguratzeko eraztuna K) eremu paraleloa.

Mandrilari buruak eusten dio; hor fluxuak elkartu egiten dira eta hodi-korronte bakarra sortzen dute. Urtuak hiru

soldadura-lerro ditu; beraz, erresistenteak izan daitezen, pitaren eremu konikoko egonaldiak polimeroa lasaitzeko

denbora baino hainbat aldiz handiagoa izan behar du. Frogatuta dagoenez, polimeroa konpresio-eremu batean

zehar pasatzen denean (eremu horretan kanalaren sekzioa txikiagotu egiten da), polimeroaren molekulak noranzko

axialean luzatzen dira, eta deformazio horrek nabarmen murrizten du egonaldia. Horrela, soldadura-lerro onak

lortzen dira egonaldi laburretan.

alde, urtua hobeto kontrolatzen du eta kalitate handiagoko hodiak ditu.

rusioan, estrusio-makinaren irteeran fluxu-korronte zirkularra zena pitaren irteeran

an, UPVCa prozesatzeko burua/pitaren diseinua ikus daiteke.

Zeharkako estrusioa

Zuzeneko estrusioa

Angeluko estrusioa

Estrusio lerrokatua

Elikatze- -irteera

Estrusio- -makina

X

A

A-X puntuen arteko ebakidura. 3 armiarma-hankak ikus daiteke

H J

I G

G G

G

G

D

F

B

C

X

K

E

Armiarma-hankaren ebakidura

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 229

Garrantzitsua da pitaren emea mandrilarekiko zentratua egotea, piezaren sekzio erregularra lortu ahal izateko.

Horretarako, bultzatzeko torlojuen (F) bidez zentratzen da. Fin zentratzeko, prozesuak abiatuta egon behar du, es-

trusionatua zuzen ateratzea lortu arte. Atera eta desbideratzen bada, desbideratzearen noranzkoan dauden torlojuak

estutu behar dira (sekzio bat beste bat baino lodiagoa denean, hari-neurriarekiko erresistentzia gutxiago izaten du eta

material gehiago ateratzen rlojuek (E) buruan dagoen

pita estutzen dute ixteko atik ateratzen den aireak

hodia bete dezan eta hod

Poliolefinen kasuan zulatua erabiltzea, zeren

komenigarriagoa baita so lak izatea baino.

4.35. irudian, zehark

E) pita i zeko zuloa, a.

Diseinu xuak elkartzen

diren gunean sold

da; estrusionatua sekzio meheenen noranzkoan okertzen da). To

eraztunaren (D) bidez. Zuloak (H) kanporako irtenbidea du, makin

ia doitzen lagun dezan.

, mandrila burura lotzeko, hobe da, armiarma-hanken ordez, eraztun

ldadura-lerro erresistente asko izatea, soldadura-lerro gutxi baina ahu

ako estrusioa egiteko makinaren diseinuaren eskema ikus daiteke.

4.35. irudia. A) Burua, B) mandrila, pitaren arra, C) pitaren emea, D) pitaren ixte-erantzuna, xteko torlojuak, F) pita zentratzeko torlojuak, G) mandrilaren euskarria, H) aireztat

I) plater hauslerako asentua, J) estrusio-makinara ainguratzeko eraztuna, K) eremu paralelo

horretan ez dago armiarmarik, baina urtuak mandrilaren euskarria inguratu behar du. Flu

adura-lerroa sortzen da.

Doitzea

Buruaren irteeran, urtua puztu egiten da; beraz, lortzen den hodiaren dimentsioak pitako eraztun-eremukoak

baino handiagoak dira. Eskatzen diren perdoien barruan akabatu egokiko hodia lortzeko, doitu egin behar da.

Doitzeko teknikak honako hauek dira:

Estrusio askea

Teknikarik sinpleena da (ez du doitzeko sistemarik). Hodi malgu txikiekin funtziona dezake, baina diametroa

handiagotzen den heinean, zailagoa da diametroa eta biribiltasuna kontrolatzea.

A

H

J I

G

D

F

B

C

K

E


LANBIDE EKIMENA

230

Kanpoko doitzeko hodia

Hutsean edo presiopean: hodi estrusionatuaren kanpoko diametroa ondo zehaztuta gelditzen da, metalezko

hodiarekin tope eginda. Kontaktu hori lortzeko, hodi estrusionatuaren barnealdean kanpokoa baino presio handiagoa

ezarri behar da; bai kanpoan hutsa eginez (barnealdea atmosferara irekita uzten da), bai barnean presioa sartuz

(kanpoaldea atmosferara irekita uzten da) egin daiteke. Huste-metodoa errazago kontrolatzen da, eta gehien erabiltzen

den teknika da. Doitzeko hodiaren dimentsioak apur bat handiagoak izan ohi dira, uzkurtzea konpentsatzeko (adibidez,

PErako % 3koa da). urragarria ez den materialaz fabrikatzen da (brontzea egokia da), eta 20-45 cm-ko luzerakoa izan

ohi da. Barnealdeko gainazala laua bada, materiala itsatsi egiten da; beraz, behar bezalako hodia egiteko, akabatu lau

satinatua da egokia.

0,1 edo 0,2 barreko hutsa nahikoa izan daiteke hodi txiki eta ertainetarako. Presio-diferentziak handiagoak

izanez gero, hodiaren ezaugarri mekanikoak kaltetu egin daitezke.

Etapa honetan, biribilt antzitsua da homogeneoki

hoztea; beraz, hodiak uret

Presio bidez doitzen ez (zuzeneko pitak) edo

mandrilaren atzeko aldetik o aldea atmosferara irekita

dagoen bitartean, kanpoko r du. Estrusionatzen ari den

hodiaren muturretik airea gal

Diametro txikik

Luzera jakin batzuetan mozten diren hodi handietan, pitaren muturraren barnealdean tapoia jartzen da, 3,0

m-rainoko soka baten bidez. Tapoia larruzkoa edo bestelako material bigunezkoa izan ohi da, ia aire guztia

hodiaren barruan gelditzen den bitartean, hodian zehar irristatu ahal izateko. Hobekuntzetako bat elek-

troiman ahaltsua erabiltzea da.

4.36. irudia.

Hutsean zein presiopean, honako diseinu-arau hauek kontuan hartu behar dira:

Doitzeko hodiaren barneko dimentsioek lortu nahi den hodiaren diametroa baino apur bat handiagoak izan

behar dute, uzkurtzea konpentsatzeko (adibidez, LDPErako, % 3).

a b d c e

b

asun-faltarik egon ez dadin eta hodia oker ez dadin, garr

an erabat murgilduta egon behar du.

denean, presiopeko airea armiarmaren hanketako baten bid

konekta daiteke hodi estrusionatuaren barnealderekin. Kanpok

eta barneko aldeen arteko presio-diferentziak txikia izan beha

ez dadin, zenbait teknika erabili ohi dira:

o hodietan, hodia ixteko muturra zapaltzen da.

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 231

Polimeroak puztu egiten dira pitaren irteeran. Fluxuaren noranzkoaren aldaketa ahalik eta txikiena izan

dadin, pitaren diametroak doitzeko hodiarena baino ∼ % 10 txikiagoa izan behar du.

Hodiak estrusionatzen direnean, pitaren sekzioaren eta hodi malguaren sekzioaren arteko erlazioa edo

luzapena txikia izaten da (1,1-1,2). Bestela, presioarekiko erresistentzia zeharkako noranzkoan murrizten

da, luzapenak eragindako orientazioaren ondorioz. Horregatik, pitaren sekzioa lortu behar den hodiarena

baino % 5-10 txikiagoa izaten da.

Hodi malguei dagokienez, ohiko luzapen-balioak 2-6koak izan ohi dira; beraz, pitaren sekzioa estrusionatuko

den hodiarena baino handiagoa izango da. Horrela, aurkako erresistentzia txikiagoa da eta ekoizpen-abiadura

handiagoa da. Hodi malguei dagozkien dimentsioak kontrolatzeko eskakizunak ez direnez handiak, doitzeko hodiak

estrusionatuko den hodi malguaren tamaina berdina izaten du. Hodi malguak estrusionatzeko 50-100 m/min-ko

abiadurak erabili ohi dira.

Doitzeko plakak

Komenigarriak izan daitezke diametro txikia (∅<20 mm) duten hodi malguak estrusionatzeko. Hodi horiek,

batez ere tamaina ertaineko makinetan estrusionatzen direnean, abiadura lineal handiak hartzen dituzte, eta

abiadura horiek itsaste-mugak gainditzen dituzte doitzeko hodian zehar pasatzen direnean; horren ondorioz, itsaste-

arazoak sor daitezke. Arazo hori ez da sortzen doitzeko plakekin, eta, hortaz, makinaren ekoizteko ahalmen guztia

erabil daiteke. Hodiaren tamaina zehazteko, 3-5 mm-ko lodierako (normalean 5 mm-koa izan ohi da) letoizko edo

altzairu herdoilezinezko plaka batzuetan zehar pasarazten da. Lehen plakaren zuloa, sartzen den hodiarena baino

% 10-15 txikiagoa da. Lehen plaka hori ur-bainurako sarrera izan daiteke; bestela, plaka bat edo batzuk hozteko

bainuan murgilduta instalatzen dira; horrela izanez gero, ura erortzen uzten da hodiaren inguruan, plaken eta

bainuaren sarreraren artean.

Plakek zuloetan dute sarrera 45 º-an alakatuta. Elkarren segidako doitzeko plaken zuloen tamaina txikiagotuz

doa, hodia hozten eta uzkurtzen den heinean. Azken plakaren diametroa, gutxi gorabehera, azken hodiaren

kanpoko diametroa baino 0,25 mm handiagoa da. Abiadura handiagoa den heinean, edo HDPEa erabiltzen denean,

plaka gehiago

4.37. irudia.

erabili behar dira.

X

A

PLAKA KALIBRATZAILEAK

3 – 3,5 mm

J

I G Aire-presioa

UR-BAINUA

UR-MAILA

3 – 3,5 mm

1,5 mm

0,8 mm 1,5 mm

Estrusio-burua

LUBRIFIKATZAILEA


LANBIDE EKIMENA

232

Barneko mandril luzatua

Hodia azkarrago hozteko, barneko aldea mandril luzatuaz doitu behar da LDPE prozesatzeko. Metodo horrek

batez ere hozte gehigarria ematen du; horregatik, hozte-abiadurak estrusio-abiadura mugatzen duenez, abiadura

azkarragoan prozesa daiteke (gogoratu LDPEak behar duen hozte-lerroak termoplastiko amorfoena baino bi aldiz

handiagoa izan behar duela).

4.38. irudia.

Mandril luzatua hoztuta dagoenez, ondo isolatuta egon behar du gainerako pitarekiko. Isolatze-arazo horrexe-

rengatik, lehen lineako pita erabiltzen zen. Izan ere, zuzeneko pitan urak armiarmaren hanka batean edo guztietan

zehar pasatu behar duenez, hoztu egiten da eta fluxu ahulenetan soldadura-lerroak sortzen dira.

Diseinu berriagoetan, mandrila hozteko uraren pasabidea isolatu zen plastiko fluordunen bidez, eta, horrela,

mandril luzatudun burua/pita erabili ahal izan zen. Aurrekoak baino konponbide egokiagoa izan zen.

Prozesua kontrolatzeko sistema modernoak

Gaur egun, perimetroan zeharreko hodiaren diametroa neur daiteke (normalean, ultrasoinuen bidez), eta

pitaren zentratua zuzentzeko erabili ohi da. Benetan, pita ez da geometrikoki zentratzen, desplazatu egiten da,

hodiaren lodieran eragindako anomaliak (adibidez, tenperatura-aldaketak, presio-erorketak, etab.) zuzentzeko.

Eragiketa hori, lehen, sistema mekanikoen bidez egin ohi zen. Gaur egun, bero bidez zentratzeko sistemek (sistema

horiek elkarrekiko isolatuta dauden zirkunferentziaren noranzkoko eremuak dituzten eta bereiz kontrolatzen diren

pitak dituzte) urtuaren tenperatura gune bakoitzean alda dezakete, eta, beraz, eremu horretako fluxua eta lodiera

ere alda ditzakete.

4.39. irudia.

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 233

Prozesatzeko baldintzak Hodiak oso luzapen txikiarekin prozesatzen dira (1,1-1,2), eta prozesatzeko abiadurak estandarrak izaten dira

(5-15 m/min). Prozesatzeko behar diren tenperatura txikienak erabiltzen dira, zeren, lodiera handiko piezak direnez,

beroa motel ateratzen baita eta hozteko abiadura muga bihur baitaiteke. Hala, estrusio-prezesuen artean, hodien eta

film tubularren fabrikazioan erabiltzen dira abiadura txikienak. Ondorioz, pitan ere tenperatura txikiagoa egongo da,

eta, beraz, doikuntza zehatzagoa izango da. Tenperatura estandarrak honako hauek dira: 140-150 ºC LDPErako,

eta 200-220 ºC HDPErako.

Hodi malguak estrusionatzen direnean, urtuaren tenperatura handiagoak erabiltzen dira, luzapenaren eraginez

gainazala hautsi ez dadin (gainazal zimurrak) eta materialak luzapenean eragiten den orientazioa lasai dezan.

Hozte-bainua

Material kristalinoak (poliolefinak, adibidez) zailak dira hozten, bero asko kendu behar izaten baita. Horregatik,

doitzeko sistema edonolakoa izanda ere, hozte-bainuak erabili ohi dira beti. Jeneralean, beste plastiko batzuetan

(PVC edo ABSetan) baino bi aldiz handiagoak izan ohi dira, esaterako, 6-12 metroko luzerakoak.

4.6 Plantxak estrusionatzea

Azalpen orokorra Plantxa edo orriak lortzeko, plastiko urtua arteka horizontal batean zehar pasarazi behar da. Gero, plantxa hori

ondo leundutako metalezko zilindro hotz batzuetan zehar pasatzen da eta, ondoren, moztu edo kiribildu egiten dira,

lodieraren eta malgutasunaren arabera. Irudian, orrien edo plantxen estrusio-lerroa ikus daiteke.

4.40. irudi olak,

Akaberako h ohi dituzte, eta

leunduta eta kromozt ak dagokion hozteko

uraren tenperat oz, bakoitzak bere

ur-ponpa izaten du. ro batzuk desplaza

daitezke gorant atzea da; beraz,

askotan, txikiagoa hozten du, beste

aldea airearekin

A

B

C

D

E

F

G

a. A) Pitaren sarrera B) pita, C) hiru arraboleko akaberako gailua D) eusteko arrab E) ertzeko ebakitzaile/apaingarria, F) bultzatzeko arrabolak, G) mozteko zerra.

(B) pitak, oso pisutsua izaten denez, normalean euskarria izaten du.

iru arrabolak dira (C) prozesuaren parte nagusia. 25-40 cm-ko diametroak izan

atuta egon ohi dira. Hirurek abiadura berean biratzen dute, baina bakoitz

ura izan ohi du (ura kanpoko junturen bidez ateratzen eta sartzen da) eta, ondori

Erdiko arrabolaren posizioa finkoa da, baina goikoa eta behekoa zentimet

z edo beherantz, pistoien bidez. Goiko arrabolaren eginkizun bakarra lamina zimik

izan ohi da, hain garesti ez ateratzeko. Erdiko arrabolak orriaren aldeetako bat

kontaktuan dagoen bitartean. Beheko arrabolak beste aldea hozten du.


Akaberako arrabolen eta arrastatzeko arrabolen arteko distantzia zenbait metrotakoa izan ohi da. Plantxa hozten

jarraitzen duten zilindro hoztuetan zehar pasatzen da. Arrastatzeko arrabolak gomaz estalita daude, eta, normalean,

akabatzeko arrabolek baino abiadura apur bat handiagoan biratzen dute. Ekipo modernoetan, bi abiadura horiek

elkarrekin konektatuta egon ohi dira elektrikoki, eta automatikoki programatutako abiadura-diferentzia mantentzen da.

Pitaren eta arrabolen arteko tartea nahikoa luzea denez, orria kopatu egiten da eremu horretan. Orriak gehiegi

ez kopatzeko moduko biskositatea izan behar du. Batzuetan, hobe izaten da orria beherantz bideratzea, han,

zilindroek hozka dezaten. Prozesatzeko tenperaturek erabil daitezkeen txikienak izan behar dute (175 ºC PErako),

hoztea baita mugarik garrantzitsuena.

Plantxetarako material plastikoak

Gehien estrusionatzen diren materialak UPVCa, ABSa eta PSa dira. Poliolefinak, estireno-butadienoa,

zelulosikoak, akrilikoak, etab. ere erabiltzen dira.

Filma (xafla, pelikula) eta plantxa (plaka, orria) lodieraren arabera bereizten dira. Oro har, 0,25 mm-tik beherako

lodiera badute, filmak, xaflak edo pelikulak izaten dira, eta balio hori gainditzen dutenei plantxak edo orriak deitzen zaie.

Pitak

Merkatuan hiru pita mota daude:

4.41. irudia.

Ezpain malgua

Arrain-buztanaren formakoa

Fluxu-kanalen doikuntza

a

b

Esekigailu-formakoa

T formakoa

Barra buxatzaileea

c Hiru pita motak b

L (x)

R (x)

LANBIDE EKIMENA

234

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 235

4.42. irudia.

Sinpleena T-formako pita da. Diseinu horretan, estrusio-makinatik datorren fluxua pitaren zabalera osoan zehar

banatzen da, banagailuaren bidez. Banagailu horren dimentsioak irteerako kanalarenak baino askoz ere handiagoak

dira. Pita honek irteeran ez du fluxu-banaketa uniformea ziurtatzen, zeren erresistentzia aldatu egiten baita posizioa-

ren arabera. Praktikan, diseinu honek biskositate txikiko materialekin baino ezin du egoki funtzionatu.

Arrain-buztanaren formako eta esekigailu-formako diseinuak, erreologiari dagokionez, fluxuaren banaketa

homogeneoa uniformea

izateko, pentsatu gotu egiten dira

pitaren sarrera denbora gutxi

egongo da b ionatzen diren

urtze-element gutxian egongo

da. Diseinu ho

Funtsezkoa izatea, urtua

ondo banatu d een banaketa

espazialaren a

Urtua pita ere badugu.

Pitaren bi erdiak m aldeak makur-

tzeko joera du, korraren forma

hartzea) deitu txaren lodieran

% 20ko aldaketa rrek eragina du

pitaren barruk , ezpainak itxi

egin beharko ditugu eta, ondorioz, materialaren emaria murriztu egingo da. Horregatik, pita ahalik eta deflexio txikiena

izateko moduan diseinatu behar da. Halaber, pitaren ezpainak doituta, xaflaren profila automatikoki kontrolatzen eta

zuzentzen duten sistemak ere badaude.

Eremuak eta banaketak

Irteerako ezpainak

Murrizgailua Banagailua

Eremu estu paraleloa

Banaketa- -zabalera

sortzeko pita

Lasaitzeko eremua Pitaren irteera-eremua

“Tantaz tantako” elikatze-kanala

3. eremua

4. eremua

5. eremua

ziurtatzeko, hau da, estrusionatuaren zabalera osoan zehar irteerako batez besteko abiadura

ta daude. Diseinu horietan, banagailuaren sekzioa eta eremu paraleloaren luzera txikia

tik urruntzen garen heinean. Beraz, pitaren erdiko aldetik hurbil dagoen fluxu-elementua

anagailuan, baina eremu paralelo luze eta estua zeharkatu beharko du. Alboetan estrus

uei dagokienez, egonaldia luzea izango da banagailuan, eta eremu paraleloan denbora

rien bidez 1-2 m-ko zabalerako xaflak fabrikatzen dira.

da pitaren sarreran urtuaren tenperatura eta abiadura uniformeak eta egonkorrak

adin. Bestela, urtua desberdin banatzen da pitan zehar, tenperaturen eta biskositat

rabera.

n zehar uniformeki banatzeko arazoaz gain, pitaren zurruntasun mekanikoaren arazoa

uturretan finkatuta daude, eta zabalera eta barneko presio handiak direla eta, erdiko

eta, ondorioz, urtu-kopuru handiagoa pasatzen da. Efektu horri clamshelling (txirla-mas

ohi zaio. Pitaren ezpain bakoitzean 0,1 mm-ko deflexioa badago, estrusionatzen den plan

egon daiteke. Akats hori zuzentzeko, pitaren ezpainak doitu behar dira. Hala ere, ho

o presioen banaketan, eta, beraz, fluxuaren banaketan. Lodiera uniformeko orria lortzeko


LANBIDE EKIMENA

236

4.43. irudia.

Arrastatzeko sistema Garrantzitsua da zilindroen tenperatura kontrolatzea, ahalik eta gainazalik onena lortzeko. Bereziki PEareki

n diren lanetan hartu behar da kontuan hori; izan ere, material horrekin, gradu gutxi batzuk aldatuz gero,

neko pieza pieza zimur bihurtzen baita. PEak ondo urtuta eta garden egon behar du lehen zilindroan, eta zil

en duen unean bertan kristalizatzen da. Azken zilindroan beroegi badago, xafla kopatu egin daiteke.

n

egite distira

leu indro

hori uzt

Oro har, materiala ez da orientatu behar, zeren noranzko bat bestea baino indartsuagoa izaten baita.

Orientazioa saihesteko, konposatuaren tenperatura handiagotu, hozteko zilindroen arteko tentsioa txikiagotu eta

luzapen-maila (pitaren irekiduraren eta azkenean lortu nahi den lodieraren arteko erlazioa) txikiagotu behar dira.

Orria luzatu egiten da apur bat, eta, ondorioz, lodiera zabalera baino askoz gehiago murrizten da; hala,

konpentsatu egiten dira, nolabait, bakoitzari dagokion zizailaren eraginaren ondoriozko lodiera-aldaketak eta pitaren

puztea. Ia zabalera guztia ertzetan puzten da; hori dela eta, erraboil-formakoak izaten dira, hau da, orriaren

gainerakoa baino lodiagoak; horregatik, maiz, moztu egiten dira. Orriak baino zabalera handiagoa duten arrabolak

erabiliz gero, material gutxiago moztu behar izango dugu. Ertzak moztu behar izaten direnez, berreskuratzeko

material-kopuru handia geratzen da (% 15 edo gehiago).

Orri mehetan, goiko aldea airez hozten da, eta orria beldar-katearen bidez garraiatzen da. Orri lodiagoetan, alde

biak airez hozten dira, eta orria arrabolen bidez garraiatzen da. Ur-bainuan edo urez hoztutako danborretan zehar

pasaraziz ere hoztu daitezke. Azken horiek leunduta, ehunduta edo estanpatuta egon daitezke, bakoitzari dagokion

akabera emateko. Profilatuta edo izurtuta ere egon daitezke, uzkurtze lineala edo alboko uzkurtzea lortzeko.

Teknika bereziak

Etengabeko estrusioa eta konformazioa

Makina batzuek estrusionatzen ari den orri beroa har dezakete eta, orri horren bidez, pieza akabatuak etengabe

molda ditzakete. Makina birakaria sinpleagoa da, baina molde anitzak behar ditu, eta produktu txikiak eta zailtasun

handirik ez dutenak baino ezin ditu ekoitzi.

Orri lodiak

Oro har, ez da ohikoa izaten 3-4 mm baino lodiera handiagoko piezak egitea. Ekipo arruntak erabilita, 4-6 mm-

ko lodierako piezak fabrika daitezke, betiere arrastatzeko ekipoa aski motel mugitzen bada. Erabat betetzeko

moduko pita egin behar da, pita horren ezpainen arteko tartea dena delakoa izanda ere. 6-7 mm baino lodiera

handiagoko piezek arazo larriak sortzen dituzte.

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 237

Karga estatikoak kentzea

Estrusionatutako orria arrastatze-mekanismoan zehar pasatzen denean, orrian karga elektrikoak metatzen dira.

Karga horiek inguruneko hautsa erakartzen dute, eta, ondorioz, orriaren itxura eskasagoa izaten da. Orria aire-

ionizatzailean zehar pasaraz daiteke, edo kargak sakabanatzen dituen pelikula sortzen duen detergente-bainuan

murgil daiteke. Batzuetan, formulazioetan agente antiestatikoak eransten dira.

Koestrusioa

Koestrusioaren abantailak honako hauek dira: geruzen arteko lotura hobea lortzen da, materialen eta

prozesatuaren kostuak txikiagoak dira, kalitate handiagoko orriak lortzen dira eta geruzen artean “orratz-begi”

gutxiago, delaminazio txikiagoa aire-harrapaketa gutxiago sortzeko joera dute. Adibidez, ABS/PS koestrusioa

hozkailuen ateen estaldura eta margarinen ontziak egiteko erabili ohi da. ABSak erresistentzia kimikoa ematen du,

eta PSak kostuak merkatzen ditu. Koestrusioa egiteko hiru teknika daude:

Bloke elikatzailea eta banagailu bakarra dituzten buruak

Metodo honetan, bloke elikatzailea (feed block) erabiltzen da banagailu bakarreko ohiko buruaren aurretik.

Irudian, bloke elikatzailearen eskema ikus daiteke.

4.44. irudia. Geruzen lodiera erregulatzeko doitze-balbuladun bloke elikatzailea (feedblock).

4.45. irudia.

PROGRAMATZEAREN EBAKIDURA

ELIKATZE-SARRERAREN EBAKIDURA

TRANTSIZIOAREN EBAKIDURA

Z

Y

Simulazio isotermikoan erabiltzen den elementu konjokatuaren sarea

X


LANBIDE EKIMENA

238

Bloke elikatzailearen barruan, estrusio-makinetatik datozen korronteak elkartzen dira, buruan sartu baino lehen.

Sistema honen abantaila da sinplea eta merkea izatea, zeren, aldaketa txikiak eginda edo aldaketarik egin gabe ere,

dauden pitak erabil baitaitezke. Bloke elikatzaileak transferentzia-hodien bidez elikatzen diren ordenan elkartzen ditu

fluxuak. Bloke elikatzailea (batzuetan bloke banatzailea ere deitzen zaio) aldatuta, geruzen banaketa alda daiteke.

4.46. irudia.

Eragozpena honako hau da: polimeroen fluxuen ezaugarriek antzekoak izan behar dute, geruzen arteko

distortsioa saihesteko. Geruzak ez dira bereiz kontrolatzen; aitzitik, lodiera osoa kontrolatzen da.

Urtuek antzeko biskositateak izan behar dituzte, zeren, bestela, banagailutik askatzen baitira. Irudian ikus

daitekeenez, A eta B geruzen bolumenak eta biskositateak antzekoak direnean, geruzen banaketa homogeneoa

izaten da. Biskositatea nabarmen desberdina denean (b), biskositate txikiagoa duen fluxuak (A), marruskadura

txikiagoa jasaten duenez, paretetan zehar hobeto jariatzeko joera du, eta fluxuak aurrera egin ahala, B polimeroa

kapsulatu egiten du. Antzeko biskositatea izanda, Aren bolumena Brena baino askoz txikiagoa bada, A materialak

Bren gainazalean banda eran metatzeko joera du (c). Normalean, bigarren aukera hori ez da arazoa izaten, zeren

antzeko lodierako geruzekin lan egiten baita.

A B

Transferentzia- -hodiak

C

Estrusio- -makinak

Bloke anizkoitza

Pita

A B C A A B B A

4.47. irudia.

A A

B a)

b)

c) B

A

B

B

A

A B

B

A

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 239

Biskositateak zizaila-abiadurarekin duen mendekotasunaren ondorioz, prozesua nekezago kontrolatzen da.

Biskositate txikiagoa duen polimeroak paretarantz joateko joera izaten du, eta paretan zizaila-abiadura handiagoa

denez, biskositatea are gehiago txikiagotzen da.

Buru banatzaile anizkoitzak

Teknika honetan, urtu-ko gailu bakoitza, beste geruzekin

elkartu baino lehen, dagokion inatzen da. Urtu-korronteak

bereiz sartzen dira, eta pita taila da fluxuaren ezaugarrietan

desberdintasun handiak dituzt konbinatu ahal izatea. Geruzen

lodiera bereiz kontrolatzen da a ezpain malguaren bidez doi

daiteke. Eragozpen hauek d daitezkeen geruzen kopuru

mugatua izatea. Irudietan, 2 e .

4.48. irudia.

Ezpain anitzen bidez koestrusionatzea

Esan dugunez, hiru banagailu baino gehiago dituzten pita banatzaile anizkoitzak fabrikatzea konplexua da. Hiru

banagailu horiek nahi den orria lortzeko aski ez badira, pita banatzaile anizkoitz bat baino gehiago erabil daitezke.

Ezpainetako bakoitzetik orriak aterat den bitartean, irtenaz batera konbi-

natzen dira. Orriak itsasteko, presi

Teknika hau bloke elikatzailearen era bereiz kontrola daiteke; orratz-

begiak (filmean sortzen diren zulo tx iatzen da.

Buru konbinatua:

Berez ez da beste teknika bat, honetan, bloke elikatzailea eta buru-

banagailu anizkoitza linean akoplat o desberdinak dituzten polimeroak

koestrusiona daitezke. Adibidez, polim ua duen polimero bat koestrusionatu

behar baditugu, polimero termosent likatzailean, eta, hortik, banagailura

pasatzen da; beste polimeroa beste banagailu batek estrusionatzen da. Geruza guztiak pitaren eremu paraleloan

elkartzen dira berriz ere.

A

B

A

B

C

zen dira. Orri horiek, oraindik urtuta dau

opeko arrabolak erabili ohi dira.

a baino garestiagoa da, baina geruzen lodi

ikiak) kentzen dira, eta sistema errazago ab

bloke elikatzailea/banagailu anizkoitza

aurreko tekniken konbinazioa baizik. Kasu

zen dira. Biskositate eta tenperatura os

ero termosentikor bat eta fusio-puntu alt

ikorra itsasgarri-geruzekin biltzen da bloke e

rronte bakoitzerako banagailu bana erabili ohi da. Bana

polimeroaren geruza uniformeki banatzeko moduan dise

ren eremu paraleloan elkartzen dira. Sistema honen aban

en polimeroak geruzen artean distortsio txikienak sortuta

, barra buxatzailearen bidez, eta amaierako orriaren lodier

itu:, pitaren diseinu konplexua, kostu handia eta konbina

ta 3 geruza koestrusionatzeko piten diseinuak ikus daitezke


LANBIDE EKIMENA

240

4.7 Filma estrusionatzea

Filmak lortzeko bi teknika nagusi daude: estrusio-prozesu puztua (estrusio tubularra) eta galda-prozesua (film

laua estrusionatzea).

Filmaren estrusio tubularra

Film gehienak estrusionatzeko, plastiko urtua gorantz pasarazten da pita zirkularrean zehar. Horrela, aire-pre-

sioz puzten den hodia lortzen da. Filma airez hozten da. Airea abiadura handian sartzen da, eta hodi puztua ingu-

ratzen duen eraztunak banatzen du. Hodia lautu egiten da taula gidari konbergenteen bidez edo zilindro-multzoaren

bidez, eta bi zilindroren bidez, kiribiltzeko zentrora garraiatzen da. Filma mozten eta bero bidez zigilatzen bada,

poltsa-biribilkia lortuko dugu.

4.49. irudia. 4.50. irudian, pitaren eremuaren xehetasuna ikus daiteke:

4.50. irudia.

HODIARBIDEA

HODI PUZTUA

IZOZTE- -LERROHOZTE- -SISTEMA

ESTRUSI-MAKINA

KIRIBILTZEA

EN

A

O-

AIREAREN SARRERA

AIRE-KOLEKTOREA

DOITZEKO KAXA

PITA

KANPOKO HOZTE- -ERAZTUNA

AIRE-IRTEERA

AIRE-SARRERA

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 241

Film tubular puztuaren zabalera burbuilak daukan aire-kopuruaren bidez kontrolatzen da. Biribilkiaren zabalera

txikiagoa izaten da, erlaitzen bidez tolestatzen baita:

4.51. irudia.

Film tubularrerako ekipoa

1. Burua/pita

Hiru motatakoak daude: albotik elikatzeko burua eta barnetik elikatzeko burua. Bi diseinu horiek dituzten era-

gozpenak saihesteko, buru espirala erabili ohi da. Azken hori erabiltzen da gehien konponbide gisa.

Albotik elikatzeko burua

Matrizearen oinarrian sartzen den fluxu-presioak torpedoa, pitaren gorputzari dagokionez, desplazatzea

eragiten du. Desplazamendua handiagoa edo txikiagoa izango da estrusio-presioaren arabera; beraz, torpedoa

zentratu egin behar da prozesuaren baldintzak (rpm, pitaren irekidura...) aldatzen diren bakoitzean.

Horrez gain, albotik elikatuz gero, sarreratik urrunen dauden eremuetatik ateratzen den polimeroaren fluxuaren

ibilbidea handiagoa denez, pitaren ezpainetako presio-erorketa aldatu egiten da posizioaren arabera. Hala ere,

fluxu-abiadura uniformea lor daiteke, pita egoki doituta, baina, horretarako, pita zentrotik desplazatu behar da.

Horregatik, prozesu-baldintzak aldatzen badira, presioen mapa ere aldatu egiten da, eta, ondorioz, pita doitu

beharko da berriz ere. Pita mota horiek soldadura-lerroa sortzen dute, eta ez dira birakariak.

Pita hau egokia da diametro txikia duten filmetarako.

4.52. irudia.

Torpedoa

Plaka bahetua

Burbuila puzteko airearen sarrera

Zentratzeko torlojua


LANBIDE EKIMENA

242

Erditik elikatzeko burua

Diseinu honen bidez, fluxu uniformea ziurtatzen da pitaren perimetro osoan. Hala ere, urtuak eragiten duen

presioa jasan behar du mandrilak; beraz, diseinuak sendoa izan behar du. Eusteko behar diren armiarma-hankek

zenbait soldadura-lerro sortzen dituzte. Eragin hori minimizatzeko, euskarriaren diseinu profilatua egin behar da.

Lodiera homogeneoko filmak lortzeko, erditik elikatzeko buru/pita bereziak erabili behar dira, motor batek

eraginda astiro bira dezaketenak. Beste ekintza batzuk ere egin daitezke. Estrusio-makina txikiei dagokienez, ohikoa

da makina bertikalki kokatzea eta lineako pita bat jartzea; sistema kulunkarazi egiten da. Beste aukera bat da

biltzeko sistema kulunkaraztea, eta aukera hori pita honetan zein albotik elikatzen duen pitan erabil daiteke da.

4.53. irudia. Pita espirala

Soldadura-lerroek eta filmaren lodieraren homogeneotasun-ezak eragindako arazoak gainditzeko, mandril espiral-

dun estrusio-pitak garatu dira. Sartzen den urtua erradialki banatzen da mandrilaren gainazalean zizelkatutako zenbait

kanaletan zehar, eta, horrela, fluxu helikoidala sortzen da pitaren irteerarantz. Pitaren gorputzaren eta mandrilaren

arteko tartea handiagotu egiten da pitaren irteerarantz, eta kanal helikoidalen sakonera txikiagotu egiten da; beraz,

fluxua, helikoidala izatetik axia

Urtua isurbide erradial laren bidez elikatzen da.

Praktikan kanal 1 edo 2

Adibidez, 6 µm-ko LDPEzko f

4.54. irudia.

la izatera pasatzen da mailaka.

en sistemara (ateak ere deitu ohi zaie) konektatutako kana

erabili ohi dira pitaren diametroaren hazbete bakoitzeko.

ilma 140 m/min-ko abiaduran ekoitz daiteke.

Armiarma-pita erradialak eta manespiralak plastiko-hodian sortutak

drildun pita o soldadura-lerroak

Pita espirala Armiarma-pita Mandrildun pita espirala

Zentratzeko torlojua

Torpedoa

Termokuplarako barrunbea

Banda berotzailea

Termokuplarako sarrera

Termokupla Burbuila

puzteko airea

Termokuplarako barrunbea

Banda berotzailea

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 243

2. Hoztea eta doitzea

Pitaren inguruan eta gainean, filmaren gainean airea puzten duen eraztuna dago. Aire-kopuru handia behar

denez, eraztun hori zabala eta handia izaten da. Airea eraztunaren barruan jariatzen da, eta eraztunaren inguruan

zorrotadarik gabeko fluxu uniformea lortzen da. Filma, pitatik ateratzen denean, luzetara eta zeharka puztu eta

luzatzen da aldi berean.

3. Hozte-lerroa

Maiz, hozte-lerroa ikusten da pitatik ateratzen den fluido likatsua film solido hotz bihurtzen denean. Film tubularrak

azken diametroa lortzen ala eta egonkorra (gora

eta behera egiten badu lma atera daiteke. Lerro-

aldaketari hozte-lerroa rdentasun desberdina

dutelako nabaritzen da.

4.55. irudia.

4. Film tubularra luzatzeko eta kiribiltzeko ekipoa

Hodi puztua irristagarriak diren eta gainazal matea duten bi plano konbergenteren artean pasatzen da, filma

itsats ez dadin. Plano horiek filma bi presio-arraboletara (bata kautxuzkoa eta bestea altzairuzkoa) eramaten dute.

Arrabol horiek arrastatzeko tren gisa jarduten dute. Azkenik, hodia moztu eta film-biribilki lautan harilkatzen da,

edota hodi-forman kiribiltzen da, gero zakuak eta poltsak fabrikatzeko.

5. Puzte-erlazioa eta luzatze-erlazioa

Puzte-erlazioa honelaxe zehazten da:

duen parean sortzen da. Lerroa irregularra bada eta ez bada horizont

), prozesuan zerbait gaizki dabilela esan nahi du, eta kalitate txarreko fi

deitu ohi zaio eta, batzuetan (material kristalinoetan), bi eremuek ga

Hozte-lerroa Hozte-lerroa

Puzte-erlazioa =

Luzatze-erlazioa

Puzte-erlazioa >

Luzatze-relazioa

Puzte-erlazioa <

Luzatze-relazioa

pita

hodiaerlazioapuzte∅

∅=−

Bestalde, film lauaren zabalera honako hau da:

)(21

hodia Zabalera ∅= π


LANBIDE EKIMENA

244

Beraz, zabalera jakin bateko film tubularra egin nahi badugu, beharko dugun buruaren diametroa puzte-

erlazioaren arabera lor dezakegu:

erlazioapuztezabalera pita −

=∅π2

Luzatze-erlazioa honelaxe zehazten da:

pita

arrabola

VV

erlazioaLuzatze =−

Filmak arrabolen eremuan duen abiaduraren eta pitaren irteeran duen abiaduraren arteko erlazioa da.

Teorian, puzte-erlazioa handia bada, film erresistenteagoak lortzen dira, baina, praktikan, aire-burbuila ezegonkor

bihurtzen da eta pitak izan ditzakeen akats guztiak areagotzen ditu. Praktikan, puzte-erlazioa aldakorra izan ohi da

(1,5:1 eta 6:1 bitart luzetarako luzapena

(luzatze-erlazioa) an

6. T

Paketatzean er egiteko. Hori egiteko,

filma tratatu egin be amendua hau da: filma,

kiribildu baino lehen, a, horrela, filmaren

gainazalaren izaera kimikoa aldatzen da.

Irristatzea eta blokeatzea

Film puztuek erabiltzen diren gehigarrien kopuruaren araberako bi ezaugarri garrantzitsu dituzte, hots, irristatzea

eta blokeatzea. Filmak bere buruarekiko irristatzeko duen gaitasuna garrantzitsua da, harilkatua egokia izan dadin eta

zimurrak edo tolesdurak sor ez daitezen. Blokeatzea da filma, tolesten denean, tenperatura handien eraginez itsastea

da. Blokeatzen denean, ezin da harilkatu.

Ezaugarri mekanikoak

Lortzen den filmak harikortasun handia izan behar du.

Filmaren harikortasuna luzatze- eta puzte-prozesuetan garatzen da, molekulen lerrokatze biaxialaren eraginez.

Hodien edo profilen estrusio-prozesuan, luzatzeko zeharkako luzapenaren noranzkoa da ahulena, eta puzte bidezko

estrusioan ez da horrelako egoerarik sortu behar. Estrusio lauaren bidez lortutako filmek harikortasun txarragoa dute.

Puzte-bidezko estrusioa beroaren eraginez uzkurtzen diren filmak lortzeko erabil daiteke. Produktu jakin bat filmez

biltzen denean, filma une batez berotzen badugu, plastikoa uzkurtu egiten da eta produktua trinkotzen du. Filma,

prozesatzean zeuzkan tentsio izoztuen (molekula-kate orientatuak) eraginez uzkurtzen da. Uzkurtzeko ahalmena

handiagotu egiten da tenperatura txikietan prozesatuz gero eta luzatze- eta puzte-erlazio handiak ezarriz gero.

ekoa); ohiko balioa 3:1 izaten da. Zeharkako luzapena (puzte-erlazioa) eta

tzekoak direnez, lodiera 10:1 murrizten da.

ratamendua

abili ohi den film gehiena dekoratuta edo idatzita egon ohi da, publizitatea

har da aldez aurretik, zeren, bestela, tinta ez balitzateke itsatsiko. Trat

deskarga elektrikoa ematen duen gailu batean zehar pasarazten da, et

Plastikoen Lanketa

Lortutako produktuei hondar-orientazioa gelditzen zaie. Hala ere, produktu horiek ez dira produktu “orientatutzat”

jotzen. Produktu orientatu deitzen zaie luzatzeari esker erresistentzia mekanikoa % 100-500 handiagotzen denean;

adibidez zuntzen estrusioan. Hala ere, film puztuaren erresistentzia % 10-20 handiagotzen da.

Erabili ohi diren materialak

PE-LD da, askogatik, film tubularren fabrikazioan gehien erabili ohi den materiala, eta ia gehienak PE-LD eta

PE-MD motakoak dira. Azken aldian, bereziki orientatutako PPzko filmen prozesatua garatu izan da. PVC eta

PETezko materialak ere estrusionatzen dira.

Produktuak eta ekipoen tamainak

Filmaren merkaturik onena ontziratzea eta paketatzea da (0,025-0,05 mm-ko filmak erabili ohi dira). PEzko

filmen gutxieneko lodiera 1 �m-koa (0,001 mm) da. Material horrekin egindako filmak erresistentzia mekaniko txikia

eta gehiegizko itsasgarritasuna izan ohi dute. Filmetarako ekipoek 0,5 mm-rainoko lodierak horni ditzakete.

Estrusio-abiadura burbuila hozteko erabiltzen abiaduraren arabera mugatuta dago.

Filmak biribilkietan saltzen dira, bai erlaitz biko tutu zapalaren forman, bai geruza lau bakarreko forman; hodia

sorgailu baten edo biren bidez moztearen araberakoa da azken hori.

Koestrusioa

Koestrusioa paketatzeko hainbat aplikaziotarako erabili ohi da, hezetasunaren aurkako isolamendu ona, gasen

aurkako hesiaren propietateak, etab. merkeago lortzeko. Adibidez, PE/nylon/PE konbinazioa asko erabiltzen da

behin erabiltzeko produktu esterilizatuak paketatzeko. LDPE/HDPE konbinazioa film uzkurgarria eta erosketetarako

poltsak egiteko erabili ohi da, zurruntasunaren eta merketasunaren arteko oreka lortzeko. PS/PS apartuaren

koestrusioa arrautzen kartoiak eta okela-erretiluak egiteko erabili ohi da.

1. Filmak koestrusionatzeko metodoak

Film koestrusionatuak fabrikatzeko, estrusio-prozesua eta puzte tubularra edota hozteko zilindro edo arrabol

batzuen gainean jarritako pita lauan zeharreko estrusioa erabil daitezke. Puzte bidezko estrusio-prozesua metodo

malguagoa da urtuak onar dezakeen biskositate-diferentziari dagokionez, puzte-erlazioaren bidez filmean bi

noranzkoetan (axialean eta zeharkakoan) izaten den orientazioaren oreka kontrolatzeari dagokionez eta filmean

lodiera-aldaketak errazago banatzeari dagokionez.

4.56. irudia.

C estrusio- -makina

Geruza anitzeko burbuila

Biribilki tolestuak

(a) Filmaren puzte-prozesua A estrusio-

-makina

Aire- -eraztuna

Plastiko-filmaren koestrusioa

B estrusio--makina

Biribilki akabatua

LANBIDE EKIMENA 245


LANBIDE EKIMENA

246

Galdaketa-prozesua egokiagoa da ekoizpen handietarako; izan ere, arrabol hoztuetan azkarrago hozten denez,

ekoizpen-abiadura handiagoa izaten da.

2. Koestrusioa egiteko buruak eta pitak

Geruza anitzeko filma egiteko erabiltzen den buruetako bat tubularra izaten da. Hainbat banagailu zentrokide

dauzka (irudikoak hiru dauzka, baina 7koak eta gehiagokoak ere badaude). Buru horiek fluxu zentrokide uniformea hor-

nitu behar dute geruza guztietan, ezinezkoa baita geruza bakoitzaren lodiera zirkunferentziaren noranzkoan doitzea.

4.57. irudia.

Banagailuen diseinua polimero jakin baterako baino ez da egokia. Oso ezaugarri erreologiko desberdinak dituzten

polimeroak erabiliz gero (urtuaren biskositatea txikiagotu egiten da zizaila-abiaduraren arabera), buruan beste

banagailu batzuk instalatu beharko dira, geruzen banaketa egokia lortzeko.

Burbuila

Deskonpresio-eremua Isurbidea

Sekzio espirala

Biragailuko materiala

Film laurako ekipoa

Film laua estrusionatzen denean, produktu distiratsua lortzen da. Produktu hori, batez ere, ontzietarako erabili

ohi da, elikagaiak eta abar biltzeko.

Oso luzapen handiak erabiltzen dira (10:1ekoak), eta, ondorioz, pitaren irekidura handiagoak erabil daitezke

(adibidez, 0,5 mm-koak)...

... estrusio-abi

... pitako pres

adura handiagoak eta egonaldiko denbora txikiagoa lortzeko.

ioa murrizteko.

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 247

Zilindroetan h

Urtua bertikalki erortzen en horizontal baten arabera

egiten du kontaktua. Horretara Bestela, pelikulan zimurrak sor

daitezke, batez ere lodiera fi Lehen arrabolak filmaren bero

gehiena ateratzen du, eta biga maneiatu ahal izateko.

Arrabol horiek altzairuzko a kromoztatua dute. Arrabola

urez hozten da (50-65 ºC).

Pita

Esekigailu-formako edo arrain buztanaren formako pitak baino ez dira erabiltzen, eta, normalean, beherantz

estrusionatzen da. Ezpainak zorrotzak izaten dira, ahalik eta gehien hurbiltzeko hozteko zilindrora. Luzatzeak bereizten

ditu prozesuak: plantxetan, luzatzea 10:1ekoa izan ohi da; beraz, 0,025-0,075 mm-ko (25-75 �m-ko) pelikulak lortzeko,

irekidura, normalean, 0,5 mm-koa izaten da.

Oro har, pitaren eta arrabolaren arteko tartea minimizatu egiten da (2-5 cm), kristalizazioa kentzeko

(komenigarria da luzapen handia lortzeko film hotzaren beste orientazio/luzatze-prozesu batzuetarako). Baina, hain

tarte txikian luzapen handia lortzeko, filmak luzatzeko ahalmena izan behar du; horregatik, prozesatzeko abiadura

handiak erabili ohi dira (250 ºC inguru, PEarekin). Oso azkar hozten bada, esferulita oso txikiak sortzen dira matrize

amorfoan. LDPEaren Tg ≈-100 ºC-koa denez, lortutako filmaren zurruntasuna oso txikia da (Tg-aren gainetik,

polimero amorfo gisa portatzen da). Horregatik, pitaren eta arrabolaren artean tarte handiagoak utzi behar dira (5-8

cm). HDPEarekin, tarteak 1 cm-koa baino ezin du izan.

Ur-bainuan hoztea

Pitaren ezpainen eta hozte-tangako ur-mailaren arteko tarteak txikia izan behar du (aurreko prozesukoaren

antzekoa), luzatzea eta hoztea azkarrak izan daitezen.

Pitaren eta uraren arteko tarteak argitasunean eta zurruntasunean (kristalizazioan) eragiten du, eta luzatzeak

lodieran eragiten du. Uraren tenperatura 20-65 ºC-an mantendu behar da.

Doitzailea Arrabol garraiatzaileak

Tratatzeko barra

Gomazko arrabol hozkatzailea

Estrusio- -makina

Bitarteko arrabolak

Altzairu-herdoilgaitzezko arrabol hozkatzailea

Akabatua

Pita

Gomazko arrabol hozkatzailea

Altzairu-herdoilgaitzezko

arrabol hozkatzailea

Leundutako hozte-arrabolak (uraz hoztutakoak)

4.58. irudia.

oztea

da urez hoztutako lehen zilindroaren gainean, eta lerro zuz

ko, zilindroak eta pitak paraleloak izan behar dute.

nekoetan. Hozteko arrabol bat edo bi erabil daitezke.

rrenak tenperatura are gehiago murrizten du, errazago

ak dira eta ispilu-gainazala dute. Akabatu leundua et


LANBIDE EKIMENA

248

Filmaren pit nez. Normalean,

saretxo-pakete fi agotzen da. Pisu

molekular handia eta pitetan zehar

pasatzean. Pita (“arrain-begiak”).

4.59. irudian,

4.59. irudia. Orientazio biaxialeko poliestirenozko film luzatua fabrikatzeko prozesua.

ak erraz blokeatzen edo kaltetzen dira, polimeroak duen materia solidoaren eragi

nak erabiltzen dira, eta, ondorioz, estrusio-makinaren aurkako presioa handi

duten polimeroen gelak oso malguak dira, eta deformatu egin daitezke iragazki

ren irteeran forma berreskuratzen dute, eta film akabatuan akatsak sorrarazten ditu

orientazio biko film laua lortzeko instalazioa ikus daiteke.

Film tubularren eta lauen arteko erlazioa

Film tubularra zailagoa da, prozesuan orientazio biaxiala sortzen baita. Kapazitate-unitate bakoitzerako egin

behar den kapital-inbertsioa txikiagoa da, eta egokiagoa da zakuak eta poltsak fabrikatzeko. Filmaren zabalera ere

errazago aldatzen da, hondakinik sortu gabe, hodi handia edo txikia puztuta. Bestalde, film laua gardenagoa eta

distiratsuagoa da, zeren, azkar hozten denez, oso kristalinoak ez diren gainazalak eta/edo kristal txikiagoak lortzen

baitira.

Biribilkatzeko makinara

Berogailua Film luzatua hoztea

Arrabolak

Estrusio- -makina Zuzeneko

luzapena

Pitaren irekidura

Zeharkako luzapena

Film estrusionatua

Banda amaigabean muntatutako euskarriak

Berogailua

Urez hoztutako arrabolak

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 249

Metodoen abantailak eta eragozpenak

Abantailak Eragozpenak

Airez hoztutako film tubularra

Kostu gutxiago/kg. Tamaina eta lodiera ugari erabil

daitezke ekipo bakarrarekin. Hainbat erretxina-mota erabil

daitezke. Ezaugarri mekaniko onak

(orientazio axiala eta zeharkakoa).

Egokia da hodietarako (poltsak, zakuak, paketeak...).

Ez du gardentasun egokia garatzen (kristalinoetan).

Aire bidezko hozketak ekoizteko abiadura muga dezake.

Metalezko mandrilez hoztutako film tubularra

Diametroa zehatz-mehatz kontrolatzen da.

Gardentasun hobea. Egokia da hodietarako eta

orrietarako. Ezaugarri mekaniko onak

(orientazio axiala eta zeharkakoa).

Hozte positiboa, eta, beraz, errendimendu hobea.

Mandril bat behar da diametro bakoitzerako.

Zilindro bidez hoztutako film laua

Gehienezko gardentasuna kristalinoetan.

Filmak irristatze-ezaugarri pobreak ditu.

Urez hoztutako film lauak Gardentasun ona kristalinoetan.

Noranzko axialean orientatutako ezaugarriak.

Filmak ura arrastatzeko joera du, abiadura txikia bada ere.

4.3. taula.

4.8 Ariketak

1. Azaldu hodiak estrusionatzeko instalazioaren parteak.

2. Buru/piten motak.

3. Albotik elikatzeko pitak.

4. Erditik elikatzeko pitak.

5. Azaldu doitzeko erak.

6. Azaldu zergatik sor daitezkeen anomaliak hodiaren lodieran eta nola konpon daitezkeen.

7. Komenigarria da luzetarako luzatzea presioa jasan behar duten hodietarako?


8. Hodiak estrusionatzen direnean, zer eragin dute tenperatura handiek?

9. Azaldu plantxak estrusionatzeko sistema.

10. Azaldu plantxak estrusionatzeko erabili ohi diren piten diseinuak.

11. Zergatik dute pitek sekzio handiagoko eremua amaierara iritsi baino lehen?

12. Zertan datza txirla-maskorraren fenomenoa?

13. Nola saihestuko zenituzke molekula-kateen orientazioak plantxen estrusioan?

14. Zer da koestrusioa?

15. Bloke elikatzailearen eta banagailu bakarraren bidezko koestrusioa. Abantailak eta eragozpenak.

16. Banagailu anitzeko buruen bidezko koestrusioa. Abantailak eta eragozpenak.

17. Honako profil hau estrusionatzeko, kalkulatu A partetik, B partetik eta C partetik kanporatu behar den estru-

sionatuaren proportzioa. A, B eta C eremuetako artekaren hasieran presio berdina badago, lor daitezke

proportzio egokiak?

4.60. irudia.

18. Azaldu filmen estrusio tubularraren prozesua.

19. Filmetarako pita espirala.

20. Filmaren estrusio tubularreko hozte-lerroa.

21. Puzte-erlazioa eta luzatze-erlazioa filmaren estrusioan.

22. Marraztu hodiaren dimentsioen aldaketa honako hiru kasu hauetarako: luzatze-erlazioa, puzte-erlazioa

baino handiagoa denean; luzatze-erlazioa eta puzte-erlazioa berdinak direnean, eta luzatze-erlazioa,

puzte-erlazioa baino txikiagoa denean.

23. Zer dira beroaren eraginez uzkurtzen diren filmak?

24. Irristatzea eta blokeatzea puzte bidezko estrusioan.

25. Film lauaren estrusioa. Lor daitezke bi orientazioko filmak?

26. Konparatu film tubularra eta film laua.

A

B 4 C

22

20

C

2 40

A

B

LANBIDE EKIMENA

250

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 251

55 MMOOLLDDAAKKEETTAA PPUUZZTTUUAA

5.1 Sarrera

Moldaketa puztua termoplastikoak moldeatzeko hirugarren metodorik garrantzitsuena da, estrusioaren eta

injekzioaren ostean. Oinarrian, gorputz hutsak fabrikatzeko ekoizpen ugariko metodoa da. Beirazko botilak ordezka-

tzeko plastikozko botilen fabrikazioan bilatu behar da moldaketaren jatorria. Gaur egun, moldaketa puztuaren merka-

tuan botilen fabrikazioa nabarmen nagusitzen bada ere, beste gai batzuk ere fabrikatzen dira, hots: bidoiak, jostai-

luak, gailu teknikoagoak (batez ere automobilgintzarako) eta piraguak.

5.1. irudia.

onomiari dagokienez, zenbait produktutan injekzioaren eta termokonformatuare

ko honetan datza: lehenbizi, material termoplastikoaren elementu hutsa sort

egoera gomatsu malguan, moldearen barruan sartzen da; han, puztu egiten

zen du. Forma gauzatu ondoren (hoztea), produktua moldetik ateratzen da.

Teknikari eta ek n ordez erabil

daiteke metodo hori.

Prozesua hona u behar da, eta

gero, elementu hori, da (puztea), eta

barrunbearen forma hart

5.2 Prozesuaren abantailak eta eragozpenak

Jarraian, prozesuaren abantaila nagusiak azalduko ditugu:

1. Kurba oso irregularrak, berrabiatze-puntuak eta barneko kontrairteerak dituzten gorputz hutsak molda

daitezke. Pieza horiek ezin dira injekzioaren bidez lortu (nukleo urtugarriak erabili beharko lirateke);

egitekotan, bi pieza bereiz fabrikatu ondoren elkartu behar dira, eta, ondorioz, kostuak handiagoak izango

dira eta azken produktuak hermetikotasun-arazoak izango ditu.

2. Puztean, presio-maila oso txikia da (1,5-2 bar, puztu behar den erretxinaren arabera), injekzioan erabiltzen

diren presioen aldean. Presio txikien bidez lortzen diren produktuek hondar-presio gutxiago eta orekatua-

goak izaten dituzte, eta, ondorioz, produktuen erresistentzia mekanikoa (talka, flexio, trakzio eta abarrekiko

erresistentzia) eta ingurune-baldintzen aurkako erresistentzia handiagoak izango dira.


3. Paretetan lodiera aldakorrak lor daitezke, eta lodiera horiek aldatzeko ez dago zertan moldea aldatu, zeren

nahikoa baita prozesuko baldintzak aldatzea. Injekzioaren bidez lortu ezin diren lodiera oso meheak lor

daitezke (ia paperaren lodierakoak), termokonformatuz lortzen direnak (mugak badaude ere). Era berean,

paretetarako lodiera handiak lor daitezke.

4. Jariakortasun handirik ez dutelako injekzioz nekez prozesa daitezkeen polimeroak ere erabil daitezke;

adibidez, UHMWPEa (pisu molekular ultra handia duen polietilenoa). Horrek esan nahi du, erresistentzia

kimikoari dagokionez, ezaugarri onak dituzten produktuak fabrika daitezkeela (pisu molekular handiak, oro

har, erresistentzia kimikoa hobetu ohi du: iragazkortasun txikiagoa, oxidazioarekiko erresistentzia handiagoa,

izpi ultramoreekiko erresistentzia handiagoa, termopitzadurekiko erresistentzia handiagoa, etab.).

5. Prozesuari eta ekipoari dagokienez, kostuak oso lehiakorrak dira beste metodoetan behar direnen aldean.

Oro har, moldeak injekzioan erabiltzen direnak baino askoz ere merkeagoak dira, eta ziklo-denborak ere

laburragoak dira.

Azaldutako abantaila horiez gain, eragozpenak ere baditu, honako hauek, alegia:

1. Ezin dira injekzioan lortzen diren perdoi estuak lortu, ez dimentsio orokorrei dagokienez, ez eta lodierari

dagokionez ere. Oso zaila da (ezinezkoa dela ez esatearren) pieza osoan lodiera uniformeki banatzea.

2. Prozesa daitezkeen materialak (eraginkorki, behintzat) urriak dira.

3. Pieza batzuk ezin izango dira inoiz puztuz prozesatu, baina bai injekzioz. Puztearen bidez gainazal-motako

piezak sortzen dira (kanpoko aldea barnekoaren offset-a da), baina zenbait xehetasun ezin dira moldatu;

adibidez, hankak eta antzeko irtenguneak.

5.3 Puzte-prozesuak

Puztearen arloan bi teknologia edo adar nagusi daude:

Puzte bidezko estrusioa

Puzte bidezko injekzioa

Bi kasuetan, lehenbizi, puzte-moldearen barnean aurreforma beroa sartzen da. Aurreforma hori, presiopeko

aire bidez, puztu egiten da eta moldera sartzen da, eta aurreformak moldearen barrunbearen forma hartzen du.

Bi metodoen arteko desberdintasun nagusia aurreforma lortzeko era da. Lehenbizikoan, aurreforma estrusioz

lortzen da eta, bigarrenean, injekzioz moldatuta lortzen da. Bi teknologia horietan, aurreforma aldez aurretik luzatuta

edo luzatu gabe putz daiteke.

Puzte bidezko estrusioz moldatzea

Kasu honetan, aurreforma mahuka bat estrusionatuz sortzen da (mahuka horri “parisoi” deitzen zaio).

Aurreforma hori harrapatuta geratzen da moldearen bi erdien artean eta, gero, puztu egiten da.

LANBIDE EKIMENA

252

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 253

5.2. irudia.

Estrusio-makinako parisoia moldera transferitzeko eraren arabera, estrusioa etengabea edo aldizkakoa izango da.

Parisoia etengabe estrusionatzeko sistemak

Etengabeko estrusioan, estrusio-makinak etengabe funtzionatzen du eta parisoiaren fluxua ere etengabe

jariatzen da; horregatik, puzteko egokia den edozein erretxina-motarekin erabil daiteke, zeren materialaren fluxua

eteten ez denez, ez baita degradazio-arazorik sortzen. Helburua ahalik eta produktibitaterik handiena lortzea da.

Hona hemen etengabeko estrusioaren abantaila nagusiak:

Urtu homogeneoa eta tenperatura-profil uniformea sortzen du.

Parisoia eratzen denean etenik ez dagoenez, aukera gutxiago daude materiala degradatzeko, eta, hori

garrantzitsua da, batez ere, PVCrako.

Estrusio-makinak duen plastifikatzeko ahalmen guztia erabil daiteke, ekoizpen-kadentzia handia lortzeko.

Horretarako, plastifikazioaren erritmoari jarraitu ahal izateko, molde anizkoitzeko teknikak erabili beharko

ditugu.

Etengabeko estrusioaren eragozpen nagusia da pieza handiak fabrikatzeko balio ez izatea. Pieza handiak

eginez gero, pisuaren eraginez, parisoia gehiegi luzatuko da, eta hautsi ere egin daiteke.

Parisoia etengabe estrusionatzen duten hainbat egituratako makinak daude:

1. Mahai birakari horizontalaren sistema

Moldeak karrusel batean jartzen dira. Karruselaren gune batean estrusio-makinaren burua jartzen da, eta, han,

moldeak parisoia harrapatzen du. Parisoia harrapatu ondoren, moldeak bigarren guneraino biratzen du, eta, han,

aurreforma puzten da.

Moldea

Estrusio-makinaren pita

Parisoi- -ebakitzailea

Parisoia


5.3. irudia. Makina birakari horizontala.

2. Mahai birakari bertikalaren sistema

Aurrekoaren antzeko sistema da, baina sistema honetan, parisoia ez da mozten, eta pieza puztuek gero moztu

behar den sorta osatzen dute. Botilaren lepoa zeharkatzen duen orratzaren bidez puzten da airea.

5.4. irudia. Mahai birakari bertikala. Metodo honek, beraz, lepoan eta hondoan materiala mozteko eragiketa osagarriak behar ditu, eta hondar-

material gehiegi sortzen du. Horrez gain, lepoa eta haria ez daude kalibratuta, zeren airearen presioaren bidez

sortzen baitira, eta ez kalibragailuen bidez.

5.5. irudia.

Puztea

Estrusio-makina Zinta garraiatzailea

Hoztea

Erauztea

Puzteko mekanismoa

Parisoia

Puztea

Estrusio-makina

Egoztea

Ixtea eta puzteko orratza sartzea

Parisoia

Orratz bidezko puzgailua (lepoaren barneko aldea puzten den ontzietan erabiltzi ohi da)

Kalibragailu bidezko puzgailua (lepoaren barneko aldea kalibratzen den ontzietan erabili ohi da)

LANBIDE EKIMENA

254

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 255

5.6. irudia.

3. Molde higigarrien sistema (shuttle)

Sistema hau Europan garatu zen PVCzko botilak ekoizteko. Sistema honek aurreko biek baino ekoizpen-

ahalmen txikiagoa du. Sistema honetan, estrusio-burua molde biren erdian kokatzen da. Moldeak mugitu egiten dira,

alboetako batetik erdirantz (p ldizka funtzionatzen dute,

hau da, batak parisoia hartze

Lepoaren bizarra

Puzteko burua

Mozketa- -oinarria

Botilaren lepoa

Lepoaren konformagailua

Mozteko gailua

Diametroa

arisoia hartzeko) eta erditik alborantz (puzteko). Moldeok a

n duenean, besteak puztu egiten du eta alderantziz.

Puzteko, hozteko eta egozteko gunea

Moldea Moldea aldizka mugitzen da parisoia harrapatzeko

Moldea

Moldea

Parisoia etengabe estrusionatzeko burua

5.7. irudia.

5.8. irudia.


LANBIDE EKIMENA

256

Metodo honetatik erator botilaren lepoan zehar sartu

behar da. Buruaren kanpok iametroarekin, eta, lepoaren

parean, plastikoa moldearen a, eta ez puztua. Lepoaren

goiko aldearen luzera-dimen rra moztuz.

4. Goranzko

Kasu honetan, parisoi en da. Goranzkoan, parisoia

hartzen du, eta beheranzkoan

5. Tx

Itxuraz ez badi be biratzen baitu. Kasu

honetan, balbula bate era, eta albo batean

puzten den bitartean, en estrusio-buruarekiko

zentrokideak diren puzt

5.10. irudia.

6. Beste zenbait teknika

Teknika hauetan ere parisoia etengabe estrusionatzen da eta moldera eramaten da, puzteko; moldea finko

mantentzen da, irekitzeko eta ixteko izan ezik. Aurreformak ere etengabe fabrikatu eta biltegiratu daitezke, geroago,

berotu ondoren, puztu ahal izateko.

ri zen lepo kalibratua. Lepo kalibratua lortzeko, puzteko burua

o diametroak bat etorri behar du botilaren azken barne-d

pareten kontra konprimitzen du. Horrela, hari solidoa sortzen d

tsioak ere egokitu egin behar dira, puzteko buruaren bidez biza

moldearen sistema

a etengabe erortzen da eta moldea gora eta behera mugitz

puztu egiten du, hurrengo parisoia sortzen den bitartean.

5.9. irudia.

andaka eragiten den buru banatzaile anizkoitzaren bidezko sistema

rudi ere, hau ere etengabeko sistema da, zeren estrusio-makinak etenga

k parisoiaren fluxua desbideratzen du banagailuaren alde batera edo best

bestean nahi den adinako luzera duen parisoia sortzen da. Parisoiar

eko buruen bidez egiten da puztea.

Airea Banagailua

Fluxua eskuinerantz desbideratzen da

Estrusio-makina Fluxua ezkerrerantz desbideratzen da

Balbula

Burua

Egoztea

Moztea

Puztea

Moldea

Parisoia

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 257

Parisoia aldizka estrusionatzeko sistemak

Aldizkako estrusioan, parisoia ez da estrusio-burutik etengabe erortzen, aldizka baizik. Sistema hau egokia da

degradazioarekiko oso sentikorrak ez diren materialezko piezak egiteko.

Bi teknika nagusi daude:

1. On/off sistema

Laborategietako makinetan baino ez da erabiltzen. Parisoia luzera egokia izan arte estrusionatzen da, eta, orduan,

estrusio-makinaren mo hurrengo parisoia

behar denerako pres

2. Metagailudu

Kasu honetan, m kian, metatutako

material hori, buruar metagailua erabat

hustu behar da, de reziki egokia da pieza

handiak egiteko (H ian egiten denez,

parisoia oso gutxi luzatzen eta mehetzen da.

Zenbait metagailu-sistema daude:

Aldizkako torlojua. Ohiko injekzio-makinaren antzekoa da. Dosifikatu (biratuz) eta estrusionatu (torlojuaren

desplazamendu linealaren bidez) egiten du.

LIFO (last in first out) sistemak

FIFO (first in first out) sistemak. Egokiagoak dira, materiala degradatzeko aukera minimizatzen baitute.

5.11. irudia. Metatzeko gailuak: S Aldizkako torlojua; L First in Last out (FILO); F First in First out (FIFO); A Metatzea; E Estrusioa; C Kargatzea; V Balbula; P Pistoia; S Itxigailua.

C

A

E

C C

V

V V P P P

S

S

L F

torra gelditu egiten da. Estrusio-makinaren motorra abiatu egiten da berriz ere,

t egon dadin. Motorra gelditu eta berriro abiatzen den tartean, puztea egiten da.

n sistemak

aterial plastifikatua metagailuan biltzen da nahi den kopurua izan arte. Une ego

en bidez, estrusionatu egiten da parisoia oso azkar eratzeko. Ziklo bakoitzean

gradazio termikoaren eragina ahalik eta txikiena izan dadin. Sistema hau be

DPEzko bidoiak); izan ere, buruaren bidez egiten den estrusioa abiadura hand


LANBIDE EKIMENA

258

Estrusio-luzapen bidezko moldaketa puztua Ohiko puztearen bidez, materiala zirkunferentzia-noranzkoan baino ez da orientatzen. Aurreforma luzatzeko

prozesuaren helburua materiala luzetara orientatzea lortzea da. Horrela, bi aldiz orientatutako produktuak lortzen

dira, eta, produktuok argitasun optiko handia, talkarekiko erresistentzia eta zurruntasun handiagoak dituzte, eta

gasekiko iragazkorragoak dira.

Teknika honetan, parisoia estrusionatu eta, lehen moldean edo aurreformaren moldean, puztu egiten da.

Horren ondoren, aurreforma hori egokitu egiten da, hurrengo etapan, tenperaturarik onenean orientatu ahal izateko.

Luzetarako orientazioa azken moldean egiten da, baliabide mekanikoen bidez (ikus irudia), eta, aldi berean, puztu

egiten da; ondorioz, zirkunferentzia-noranzkoko orientazioa sortzen da, eta aurreforma konformatu egiten da. Oso

azkar hoztu behar da, orientazio molekularra lasaitu ez dadin. Prozesu hau PVC orientatuzko (OPVCzko) botilak

egiteko erabili ohi da. Luzetarako orientazioa lortzeko beste aukera bat parisoia mekanikoki luzatzea da, muturretatik

harrapatzen duten bi gakoren bidez.

5.12. irudia. PVC-rako estrusio/luzapen sistema: (A) Parisoia estrusionatzea; (B) Puztea eta aurreforma lortzea; (C) Luzapen axiala; (D) Puztea (luzapen erradiala); (E) Moldea irekitzea eta egoztea.

Injekzio bidezko moldaketa puztua

Kasu honetan, aurreformak injekzioz lortzen dira, eta ez estrusioz. Aurreformen pareten lodiera aldatu egiten da

eremu batetik bestera, puztu behar den produktuaren azken geometriaren arabera.

Metodo honen bidez PETa (gehiengoa) eta PSa (askoz gutxiago) prozesatzen dira. Material horiek ez dira

estrusioz puzten. Sistema honek estrusio bidezko puztearen aldean duen abantaila nagusia lepoaren akabatua beti

perfektua izatea da, zeren injekzioz moldatzen baita. Horrez gain, bizarrik gabeko prozesua da, estrusio bidezko

puztea ez bezala.

5.13. irudia.

AURREFORMA INJEKTATZEA

PUZTEA ETA EGOZTEA

(C) (D) (E) (A) (B)

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 259

Hala ere, injekzio bidezko puztea mugatua da, azken produktuaren tamainari eta egiturari dagokienez.

Aurreformetarako injekzio-moldeko arrak lepoaren diametroa baino txikiagoa izan behar du, puztu ondoren atera ahal

izateko. Aurreformaren luzera mugatua da, zeren, arra oso lerdena bada (diametroaren arabera oso luzea bada)

tolestu egin baitaiteke injekzioan. Horrez gain, aurreforma oso luzeak fabrikatzeko, edukiera handiko ixte-unitateak

beharko lirateke (fluxuaren ibiltartea handiagoa denez, injekzio-presioak ere handiagoa izan behar du). Kirten hutseko

gorputzik ere ezin da fabrikatu (baina bai aurreformarekin batera moldatutako kirten trinkoak dituztenak). Lodieren

banaketa oso homogeneoa da piezarik pieza, baina arra aldatzen ez bada, aurreformaren lodiera ezin da aldatu.

Prozesuak etapa hauek ditu oinarrian: lehen fasean, injekzio-makinan aurreformak injektatzen dira. Barrunbe anitzeko

molde birakariak erabili ohi dira. Aurreformak moldatu ondoren, puzte-tenperaturan egokitzen dira. Aurreformak

injektatzeko erabili den moldea irekitzen denean, moldearen arrek aurreformekin biratzen dute, puzteko moldea dagoen

puzteko gunera iritsi arte. Puzteko moldea itxi egiten da aurreformari eusten dion arraren gainean; ar horren bidez airea

sartzen da, eta aurreforma puzten da. Pieza trinkotzen denean, puzteko moldea ireki egiten da eta arrek, puztutako

piezekin batera, biratu egiten dute piezak egozten diren guneraino (aire bidez, plaka egozleen bidez...).

5.14. irudia.

Injekzio/luzapen bidezko moldaketa puztua

Teknika honen bidez materiala bi aldiz orientatzea da lortu nahi da; izan ere, horrela, puztutako azken piezaren

erabilera-ezaugarriak hobeak dira. Horrez gain, injekzio bidez puzteko prozesuarekin baino bolumen handiagoko

(5:1erainokoak) eta lodiera txikiagoko gorputzak fabrikatzea lortzen da, eta, aldi berean, lortutako piezak erresisten-

teagoak dira.

5.15. irudia.

Ontzi-puztua

Puzteko gailua Moldea

Moldearen lepoko eraztuna

1. AURREFORMA MOLDATZEKO GUNEA

Aurreformaren lepoko eraztuna

Aurreforma Aurreformaren moldea

Biraketaren noranzkoa Beheko estalkia

3. EGOZTEKO GUNEA

Plater egozlea

Transferentzia-gailua

Aldizkako torloju plstifikatzailea

2. PUZTEKO GUNEA


LANBIDE EKIMENA

260

Erabilera nagusia edari karbonikoetarako PETezko bi litroko botilen fabrikazioa da. Pieza oso gardenak,

gasekiko iragazkorrak eta oso arinak (lodiera txikikoak) lortzen dira. Teknika honetan, luzatzeko tenperaturarik

onenera egokitzen da aurreforma, eta mekanikoki luzatu eta puzten da. PETez injektatutako aurreformek egitura

amorfoa izan behar dute; horregatik, moldeetan oso tenperatura txikiak erabili ohi dira. PET amorfoak Tg = 80 ºC-ko

beira-trantsiziozko tenperatura du. PETa erabat lehortuta injektatu behar da, hidrolisiaren ondoriozko degradazio-

arazorik sor ez dadin. Injekzio-tenperaturak fusio-tenperatura baino 30-40 ºC handiagoa izan behar du, elikagaien

zaporean eta usainean eragina duen formaldehidorik sor ez dadin. Aurreforma amorfoa luzatzeko, 100 ºC-ko

tenperatura erabili behar da; horrela, nahi diren ezaugarri mekaniko eta optikoak emango dituen luzapenak

eragindako kristalizazioa lortuko da. Puzteko airearen presioa 20 barrekoa izan ohi da. Injekzio/luzapen bidezko

moldaketan, 2 litroko botilen ezaugarririk onenak ematen dituzten luzapen-erlazioak honako hauek dira: 3,8

(zirkunferentzia-noranzkoan) eta 2,8 (noranzko axialean).

5.16. irudia.

tari

Aurreforma labean berotze da, eremu bakoitzak tenperatura egokia har dezan

Luzatzea eta puztea

Prentsatik ateratzen den botila

Aurreforma prentsan sartzen da eta moldea itxi egiten da

Luzatzeko hagatxoa sartzen da

Moldea ireki egiten da

Botilaren azken puztea

Laburbilduz, eta 1994ko datuen arabera, puztuari dagokion merkatua honelaxe banatzen da:

Estrusio bidezko moldaketa puztua: %75

Injekzio bidezko moldaketa puztua: % 25; ehuneko horretatik, % 75 injekzio/luzapen bidezko moldake

dagokio.

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 261

5.4 Puzte bidezko estrusiorako erretxinen ezaugarriak

Puzteko erretxinen ezaugarri idealak injekzioan edo estrusioan erabiltzen diren erretxinen ezaugarrien

desberdinak dira. Puzte bidezko moldaketan, urtuak erresistentzia eta hedagarritasun handiak izan behar ditu, erraz

eta urratu gabe puztu ahal izateko. Ezaugarri horiez gain, prozesatze-tenperaturan biskositate eta pisu molekular

handiak izan behar ditu. Pisu molekular handiaren ondorioz, talkarekiko eta tentsofisurazioarekiko erresistentziak

hobetzen dira. Jariakortasun txikiko HDPEzko pieza handiak fabrikatu daitezke (MFI < 0,1 g/10 min) arazo handirik

gabe. HDPEa asko erabili ohi da puzte bidezko estrusioan, merkeak baitira, urtuak erresistentzia handia baitu eta

erraz birziklatzen baita. Material horrekin, besteak beste, esnea, detergentea edo olio lubrifikatzaileak gordetzeko

botilak eta bidoiak fabrikatzen dira. LDPEa edukia atera ahal izateko erraz estutu edo marruskatu behar diren

ontziak (kosmetikako edo garbiketarako produktuak gordetzeko ontziak) egiteko erabili ohi da. PPa eta bere

kopolimeroak, berriz, erabiltzeko esterilizatu behar diren ontziak egiteko edo berotan ontziratu behar diren janariak

edo edariak gordetzeko ontziak egiteko erabili ohi da. PVCa zenbait kosmetiko, ura, olio jangarriak eta etxerako

zenbait produktu kimiko gordetzeko ontziak egiteko erabili ohi da.

5.5 Puzte bidezko estrusiorako buruak

Puzte bidezko etsrusio-makina guztiek parisoia edo mahuka estrusionatzen duen estrusio-burua dute. Buru

horien diseinua oso garrantzitsua da, erabakigarriak baitira parisoiaren, eta, ondorioz, produktuaren kalitateari

dagokionez. Buruak urtua jasotzen du estrusio-makinatik. Normalean, urtua horizontalki jasotzen du eta 90º

desbideratzen du. Horrela, urtua goitik behera ateratzen da burutik. Estrusio-makinatik datorren material urtua

buruan sartzen denean, fluxua mandril edo torpedoaren inguruan banatzen da; aurrerago batu egiten da berriro ere,

eta parisoia edo mahuka osatzen du (parisoia, izatez, hodia besterik ez da). Materialak, buruan zehar aurrera egin

ahala, estugunea aurkitzen du. Estugune horren eginkizuna da plastifikazioaren eta soldadura-lerroen kalitate ona

5.17. irudia.

ziurtatzen duen kontrako presioa sortzea. Estutze-maila erregulatu egin daiteke. Horrez gain, buruek zentratzeko

eraztuna ere badute, polimeroaren abiadura-diferentziak zuzentzeko; izan ere, abiadura-diferentzia horiek parisoia

zuzen ez erortzea eta lodieren banaketa uniformea ez izatea eragin dezakete.

Nukleoa doitzeko azkoina

Nukleoaren goiko estalkia

Burua/pita

Buxatzeko torlojua Banagailua

Pita doitzeko torlojuak

Berotzeko banda

Estrusio-makinatik datorren polimero-fluxua

Doitzeko eraztuna

Nukleoa edo mandrila


Parisoia Pita Berotzeko banda

Polimeroa


LANBIDE EKIMENA

262

Zorroak eta nukleo edo mandrilak osatzen duten multzoaren diseinua zehazteko, besteak beste, honako faktore

hauek kontuan hartu behar dira: puztu behar den piezaren tamaina, piezaren forma, pisua, lepoa eta erretxina mota.

Bi nukleo mota daude:

Dibergenteak: normalean, edukiontzi handiak fabrikatzeko erabili ohi dira.

Konbergenteak: ontzi txikiagoak egiteko erabili ohi dira. Ontzi horietan, moldearen lepoak parisoia

kapsulatzen du, eta bizarrik gabeko piezak sortzen dira (sortzen den bizar bakarra oinarrikoa izaten da,

moldeak hozkatzen duen gunekoa), zeren parisoiaren diametroa piezaren sekziorik txikiena baino

txikiagoa baita.

5.18. irudia.

Bizarrak dituzten piezetan (pieza kirtendunetan, etab.), parisoiaren diametroak gehienezko sekzioari dagokiona

izan behar du (gehienezko perimetroa zati pi). Moldea ixten denean, parisoia kirtenaren aldean (hozkatze-eremuan)

soldatu behar da, eta bizarra ateratzen da kirtenaren gainetik. Irudian, bizarra mozteko sistema ikusten da.

5.19. irudia.

Parisoi egokia lortzeko asmoz, buruak doitzeko bi era ditu: erradiala eta luzetarakoa.

Doitze erradiala kanpoko zorroaren bidez egin ohi da. Zorro horren nukleoarekiko posizioa (eszentrikotasuna)

erregulatzeko torlojuen bidez alda daiteke. Doiketa horren helburua da parisoiaren sekzio zuzenean lodiera

uniformea lortzea eta parisoia bertikalki erortzea, desbideratu gabe. Azken finean, hodiak estrusionatzeko ilaretan

erabiltzen den sistemaren berdina da.

Bizarrik gabeko ontzia

Ebakigailua Bizarra duen ontzia

Lasaiera DIBERGENTEA

Pitaren estugunea

KONBERGENTEA


Estutze-angelua

Estugunearen luzera

Pita

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 263

5.20. irudia.

Luzetarako doiketa egiteko, nukleo edo mandrila bertikalki desplazatzen da ilararen gainerakoarekiko. Doiketa

horren bidez, parisoiaren irteerako zuloa (gap) aldatu egiten da eta, beraz, parisoiaren lodiera ere aldatu egiten da.

Doiketa hori eskuz zein parisoiaren programatzaileaz kontrolatutako eragile hidraulikoaren bidez egin daiteke.

Parisoia programatuta, paretan lodiera konstantea duten piezak lortu nahi dira. Horretarako, parisoiaren lodiera

aldatu egiten da, parisoia estrusionatu ahala, eta piezaren perimetroa handiagoa den eremuetan parisoi lodiagoa

estrusionatzen da. Eskuz doituz gero, programazio hori ezin da egin, eta, parisoi lodiagoak edo meheagoak

estrusinatuz, pieza lodiagoak edo meheagoak besterik ezin dira lortu. Fabrikatzaile gutxi batzuek baino ez dituzte

kontrol elektronikorik gabeko ekipoak hornitzen (normalean makina txikien fabrikatzaileak izaten dira); hala ere,

kontrol hori estra gisa eskaintzen dute, eta kontrolaren programatzeko ahalmena puntu kopuruaren araberakoa izan

ohi da (esate baterako, parisoiaren lodieraren kontrola 50 puntukoa). Buru metatzailea duten makina handietan,

parisoiaren lodiera luzetara kontrolatzeko beste sistema bat erabil daiteke. Sistema hori parisoia luzetara estrusio-

natzeko abiadura abiadura-profilen bidez kontrolatzean datza. Horrela, parisoiaren hainbat puzte-maila eta, beraz,

hainbat lodiera lortzen dira.

5.21. irudia.

Nukleo edo mandrilaren posizioaren aldaketa

Pita

Polimeroa

Burua/pita

Parisoia

Nukleoa

Pita doitzeko torlojuak

Pita


LANBIDE EKIMENA

264

5.22. irudia.

Maiz, sekzio zirkularrekoa ez den zorroa daukaten buruak erabiltzea komeni izaten da, puztu behar den sekzioan

ahalik eta lodierarik uniformeena lortzeko. Estrusioan, nukleoaren posizio- edo biraketa-arazorik ez izateko, zorroaren

geometria aldatzen da, eta ez nukleoarena. Zorroaren geometria-aldaketa hori sekzio karratuko edo angeluzuzeneko

geometriak puztu nahi direnean egiten da; izan ere, zorroaren geometria aldatzen ez bada, piezaren ertzak sekzio

bereko gainerako paretak baino meheagoak izango lirateke. Halaber, sekzio eliptikoko gorputzak puztu behar direnean

ere zorroaren aldaketa hori egin behar da. Zorroa aldatzeko erabiltzen den prozedura saiakuntza-errorearena da, hau

da, aldaketa egin ondoren piezak fabrikatzen dira, nahi den emaitza lortu arte.

5.23. irudia.

5”

060”

b) Pita aldatu gabe. Lodierak aldakorrak dira

090”

a) Pita aldatuta. Lodierak uniformeak dira

8”

105”

5”

100”

8” 095”

080”

0,020 in. (0,51 mm)

1

3


Burua

Parisoia

l

2

0,033 in. (0,84 mm)

0,021 in. (0,53 mm)

0,023 in. (0,58 mm)

0,025 in. (0,64 mm)

0,029 in. (0,74 mm)

0,031 in. (0,79 mm)

0,033 in. (0,84 mm)

0,033 in. (0,84 mm)

0,025 in. (0,64 mm)

0,023 in. (0,58 mm)

0,025 in. (0,64 mm)

0,033 in. (0,84 mm)

0,033 in. (0,84 mm)

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 265

Zorroa aldatzeko metodo hori garestia da, baina nahi den efektua lortu ostean oso ondo funtzionatzen dute.

Eskuz zein automatikoki eragin daitezkeen torlojuen bidez elastikoki deformatzen diren eraztunak dauzkaten

zorrodun buruak erabil daitezke.

5.24. irudia.

Parisoia, ilara utzi ondoren, handitu egiten da, eta hori kontuan hartu beharreko alderdi garrantzitsua da.

Handitzen denean, parisoiaren diametroa eta lodiera ilarari dagozkionak baino handiago bihurtzen dira. Erabilitako

polimeroaren arabera (zehatzago esanda, polimeroaren portaera biskoelastikoaren arabera), parisoia gehiago edo

gutxiago handituko da, baina polimero berdina erabilita, handitze hori ilararen ezaugarri geometrikoen araberakoa

eta estrusio-abiaduraren araberakoa izango da. Ezaugarri geometrikoei dagokienez, batez ere irteerako eremuaren

luzeraren araberakoa eta estrusio-abiaduraren –azken finean, polimeroa ilararen irteera-eremuan gelditzen den

denbora– izango da. Denbora horrek kate molekularren orientazioa erlaxatzeko adinakoa izan behar du.

Materiala Handitzea (%)

HDPE 15 –60

LDPE 30 - 60

PVC (zurruna) 30 – 35

PS 10 – 20

PC 5 – 10

PPO 5 – 10

Nylona 5 – 15

5.1. taula.

Lodieren aldaketa pitan Nukleoa

1,45 Eraztun deformagarria

1,45

1,35

1,45

1,3

1,3

1,3

1,45

Doitzeko torlojua Zorroa


Prozesatze-kondizioak Handitzea

Nukleoa edo mandrila konbergentea denean Handiagotu egiten da

Nukleoa edo mandrila dibergentea denean Txikiagotu egiten da

Parisoiaren tenperatura handiagotzen denean Txikiagotu egiten da

Estrusio-abiadura handiagotzen denean Handiagotu egiten da

Nukleoaren diametroa handiagotzen denean Handiagotu egiten da

5.2. taula.

Parisoi handia estrusionatzen denean, paretaren lodiera txikiagotu egiten da parisoiaren pisua handiagotzen

den heinean. Lodieraren txikiagotzea konpentsatzeko, nukleoaren posizioa aldatu egin daiteke; horrela, parisoiaren

lodiera handiagotu egiten da eta bere pisuaren eraginez mehetzea eragozten du.

Buruak diseinatzeko, kontuan hartu behar da polimeroak zirkulatzen duen kanaletan ez dela fluxua gelditzen

edo atxikitzen den eremurik izan behar. Horrez gain, ilararen barneko gainazalaren akaberak kalitate handikoa izan

behar du, hots, ez du zimurdurarik izan behar eta arretaz manipulatu behar da (urradurarik egin gabe eta kolperik

eman gabe).

Puzte bidezko estrusiorako buru motak

Puzte bidezko estrusiorako buruak hiru motakoak izan daitezke:

Fluxu axialekoak edo armiarma-hankako buruak (spider leg).

Fluxu erradialekoak edo albotik elikatzekoak

Metatzaileak

Horiez gain, koestrusiorako buruak ere kontuan hartu behar dira.

Fluxu axialeko burua

Kasu honetan, estrusio-makinatik datorren polimeroaren fluxua banatzen duen torpedoa jartzen da. Fluxuak

mandrila inguratzen du eta parisoiaren hodia sortzen da. Torpedo horri, jeneralean, armiarma-hanka izeneko bi

euskarriren bidez eusten zaio. Buru mota hau PVC erretxinetarako erabili behar da, zeren fluxuak leun eta zuzen

zirkulatzen baitu, eta erretxina degradatzeko aukerarik ez du ematen. Batzuetan, buru mota hau PE erretxinetarako

ere erabili ohi da, kolore-aldaketa azkarrak egiteko aukera ematen baitu.

LANBIDE EKIMENA

266

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 267

5.25. irudia.

Kalitate hobeko soldadura-lerroak dituen parisoia lortu nahi izanez gero, eraztun bikoitza eta armiarma-hanka

desfasatuak dituen torpedoa erabili beharko dugu. Horren ondorioz, tresnak garestitu egingo dira, baina parisoien

kalitatea hobea izango da.

5.26. irudia.

Estrusio-makinaren konexioa

Transduktorea

Puztu aurretiko airea

Pita zentratua

max.min.

Pitaren ∅

Ibiltartearen mugak

Eraztun bikoitzeko eraztuna (torpedoa)

Estrusio-zilindroa

Pitaren gorputza

Berogailua

Berogailua

Pita zentratzeko torlojuak

Sarrerako angelu

konikoa

Estugunea

Armiarma-hankak

Estrusionatzeko torloju konikoa

Mandrilaren barruan ariztatutako orratza

Berogailua


Albotik elikatzeko burua

Diseinu mota hau PEarekin erabiltzeko da egokia. Urtua albotik sartzen da buruan, fluxua mandrilaren inguruan

banatzen da eta, aurrerago, batu egiten da berriz ere. Materialak bertikalki aurrera egin ahala, estugune-eremuan

sartzen da eta, han, presurizatu egiten da; soldadura egokia ziurtatzeko, kontrako presioa sortzen da. Buru mota

hau sinplea eta sendoa da, baina koloreak aldatzeko denbora luzeak behar izaten dira, eta, askotan, lehendik

soldadura-eremuan sortutako kolore-lerro fina ikusten da ordu batzuetan.

5.27. irudia.

Buru metatzailea

Buru mota hau estrusio etenean erabiltzen da. FIFO edo LIFO motakoa edo txandakako torlojuduna izan daiteke.

FIFO eta LIFO buruekin, estrusio-makinaren torlojuak etengabe biratzen du eta buruak aldizka funtzionatzen du. FIFO

motako buruak komenigarriagoak dira. Buru metatzaileen bidez kalitate hobeko parisoiak lortzen dira. Parisoien lodiera

uniformeagoa da pieza handietan (parisoia azkarrago estrusionatzen baitute) eta, horrez gain, kolore-aldaketak

azkarrago egiten dira. Lehenago esan dugunez, egokiak dira pieza handiak fabrikatzeko.

5.28. irudia.

Koestrusionatzeko burua

Buru hauetan hainbat estrusio-makinatatik datozen fluxuak biltzen dira, eta zenbait materialetako geruza zen-

trokideak dauzkan parisoia sortzen da. Koestrusionatzeko buruak, berriz, etengabeak edo metatzaileak izan

daitezke. Geruzen lodieraren kontrola parisoia osatzen duten materialetako bakoitzaren estrusio-emariaren bidez

egiten da.

LANBIDE EKIMENA

268

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 269

5.29. irudia.

5.6 Parisoia puztea

Moldeak parisoia harrapatzen duenean, puztu egin behar da, barrunbearen forma hartzera behartzeko eta

barrunbearen xehetasunen kopia egiteko. Puzteko, presiopeko airea erabili ohi da. Puzteak, beraz, hiru eginkizun ditu:

Parisoia moldearen aurka zabaltzea

Zabaldutako parisoiaren aurka presioa eragitea

Pieza hozten laguntzea

Airea parisoiaren barnean sartzen da orratzen edo hodien bidez. Hodia ontziaren lepoan zehar sartzen da eta,

eremu horretan, parisoia moldearen aurka doitzen da. Batzuetan, hodia buruko mandrilaren barruan jartzen da.

Orratzak erabiltzen direnean, orratzek parisoia zeharkatzen dute (moldera akoplatutako eragilearen bidez mugitzen

dira) moldearen posizio jakin batzuetan, moldea itxi eta gero.

5.30. irudia.

Aire konprimitua

Aire konprimitua

Aire konprimitua

Zilindro hidarulikoa

Estrusio-makina

Karkasa

Eraztuneko pistoia Banatzeko pareta

Parisoia Pita

Metagailua

Bitarteko geruza itsasgarria

Mandrila

Eusteko barra

Ibilbide zirkularra


LANBIDE EKIMENA

270

5.31. irudia.

5.32. irudia.

Puzteko prozesuko parisoiaren zabaltze-fasean, ahalik eta aire-emaririk handiena erabiltzea komeni da,

moldearen paretetara ahalik eta azkarren zabal dadin. Gainera, komenigarria da abiadura txikia izatea. Horrela,

orratzen eta hodien zuloak handiak izango dira. Puzteko presioak 2-20 barrekoak izan ohi dira.

PUZTEKO ZULOAREN DIAMETROA (mm-tan) PIEZAREN BOLUMENA (litrotan)

1.5 Gehienez 1

6.5 1-4

12.5 4-205

5.3. taula. Puzteko presioak txikiak badira, barrunbearen xehetasunak ez dira piezetan ondo kopiatzen. Bestalde, presioak

handiegiak badira, parisoia lehertu egin daiteke. Ixteko beharrezko indarra (1,25eko faktore zuzentzailearekin) pro-

iektatutako barrunbearen eremuaren eta puzteko presioaren araberakoa da.

5.7 Puzteko moldeak

Puzteko moldeei dagokienez, kontuan hartu beharreko zenbait alderdi zehaztuko ditugu.

Materialak: moldatzeko presio txikiak erabiltzen direnez, aluminioa erabil daiteke, baina material hori ez da

erabili behar PVCa puzteko, aluminioak PVCa jaten baitu. PVCrako, altzairua (barrunbe kromatuekin) edo Cu/Be

(eroankortasun termiko hobea duelako) erabili behar dira. Aluminioaren abantaila da mekanizatzen merkeagoa dela

eta eroankortasun handiagoa duela –horri esker, ziklo laburragoak (hozte azkarragoak) egin daitezke–.

Orratz bidezko puzgailua (lepoaren barneko aldea puzten den ontzietan erabiltzi ohi da)

Kalibragailu bidezko puzgailua (lepoaren barneko aldea kalibratzen den ontzietan erabili ohi da)

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 271

5.33. irudia.

Hozkatze-eremua (pinch-off)

Parisoia hozkatu eta soldatzera behartzen den moldearen sekzioa da. Hozkatze-eremuak honako ezaugarri

hauek izan behar ditu:

Material plastikoaren eta ixtearen presioari etengabe eusteko adinako erresistentea izatea.

Material plastikoaren kopuru jakin bat piezaren barrura bultzatu behar du, soldaduraren lodiera apur bat

loditzeko.

Gerora sortzen diren bizarrak moztea.

5.34. irudia. a) Hozkatze zuzena

5.35. irudia.

Eremu zuzenik gabeko hozkatzea

0tik 15ra Bizarra Azpijan-angelua

0,005 – 0,015” (0,1 – 0,5 mm)

Eremu zuzena


LANBIDE EKIMENA

272

b) Hozkatze okerra

Hozkatze-eremuak, azpijan-angelua hasi baino lehen, eremu zuzena izan behar du (land). Eremu zuzen hori ez

badago, azpijanaren ertz zorrotzen eraginez soldadura ildaskatua sortuko da. Hozkatze-eremuaren dimentsioak

material polimeroaren eta piezaren lodieraren araberakoak dira. Moldean normalean erabili ohi den aluminiozko

materialak hozkatze-eremurako ere balio du. Material horren iraupena milioi bat eta bi milioi zikloko bitartekoa da,

arretaz erabiltzen bada. Beste batzuetan, altzairuzko edo Cu/Be-zko (Kobre/Berilozko) txertatuekin lan egiten da,

zeren gehiago irauten baitute, eta, hondatuz gero, erraz alda baitaitezke.

5.36. irudia.

Hozkatzen diren eremu guztietan bizarra sortzen da. Bizarrak moldea ixtea eragotz ez dezan, moldean

berariazko janguneak edo hutsuneak mekanizatzen dira.

5.37. irudia.

Airearen irtenbideak

Moldeek airea ateratzeko bideak izan behar dituzte, zeren moldean harrapatuta gelditzen den aireak ez baitio

parisoiari moldearen pareta ukitzera iristen uzten. Airea harrapatuta gelditzen denean, piezaren gainazalen akabera

zimurra izaten da eta gainazalean poroen antzekoak ateratzen dira. Horrez gain, piezaren eta barrunbearen artean

harrapatuta gelditzen den aireak luzatu egiten du hozteko denbora. Airea ateratzeko, moldeak aire-irtenbide

mekanizatuak eduki behar ditu banaketa-eremuan. Moldearen banaketa-eremuak piezaren sekziorik zabalena

edukitzeko adinakoa izan behar du, airea urrutien dauden moldearen eremuetan pilatzen baita (adibidez, sekzio

karratua duen ontzian, banaketa-eremuak diagonalean zehar egon behar du). Moldeak, halaber, aire-irtenbideak

izan behar ditu lepoaren eremuan eta oinarriaren ertzetan, eta, oro har, airea bultzatzen den eremu guztietan.

Bizarrarentzako jangunea

Barrunbea

Soldadura-lerro okerra

Soldadura-lerroa (hozkatzea)

Soldadura-lerroak (hozkatzea) eta bizarra

Soldadura-lerro zuzena a

b

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 273

5.38. irudia.

Behar izanez gero, moldearen eremu zailak aireztatzeko zuloren bat egin behar izaten da banaketa-eremutik

kanpo. Ateratzen den piezan zulo horiek ez dira ikusi behar. HDPEa moldatzen denean, moldea aireztatzeko,

ildodun akabera duen barrunbea erabil daiteke; izan ere, moldearen tenperaturak txiki samarrak direnez (2-18 ºC)

eta puzteko presioak txikiak direnez, HDPEak ez du akabatu hori kopiatzen, eta airea akabatuaren zimur txikietan

zehar ateratzen da.

Hoztea

Ekoizteko behar diren kadentzia handiak lortu ahal izateko, moldeek egoki hoztuta egon behar dute. Hozteko,

moldean egindako kanaletan zehar (termoplastikoen injekzio-moldeetako kanalak bezalakoak dira) hozgarria

zirkularazi behar da. Errazago hozteko, batzuetan, puztean, airearen ordez, beste gas batzuk (nitrogenoa) erabili ohi

dira tenperatura txikian. Hurrengo irudian, moldearen hozte-zirkuitua ikus daiteke. Neurriak hazbetetan adierazita

daude (1” = 25,4 mm).

1/2”

5/8”

.0002 -

.002”

.060”

.060”


LANBIDE EKIMENA

274

5.39. irudia.

Hurrengo irudian moldearen osagaiak ikus daitezke:

5.40. irudia.

(HOZTEKO BARRUNBERA)

2 1/

8

4 1/2”

8”

Hozte-zirkuitua

1/32

”

A

A

A – A ebakidura

TXAPA BELTZA MOLDEAREN ZIRI GIDARIAK Lepoko eraztuna

KANPORA HOZTEKO

URA

HOZKATZE-EREMUA

MOLDEAREN BARRUNBEA

Banaketa-eremuko aire-irtenbideak

BARRURA

Ziri gidariak

Oinarria

Hozkatze- -eremua

Bizarra gordetzeko ontzia

Barrunbea

Zizaila-altzairua

BARNEKO ILDOAK

Moldearen gorputza

Hozte-kanalaren ebakidura

Barrunbea

1/8”

Bizarrarentzako jangunea

Plastikoen Lanketa

5.8 Puzte bidezko moldaketari buruzko ariketak

1. Zertan datza, funtsean, puzte bidezko moldaketa?

2. Esan zein diren puzte bidezko moldaketak beste transformazio-ereduen aldean dituen abantailak eta

eragozpenak.

3. Esan zertan bereizten diren puzte bidezko estrusioa eta puzte bidezko injekzioa.

4. Azaldu parisoiaren etengabeko estrusioa eta parisoiaren aldizkako estrusioa.

5. Azaldu estrusio/luzapen bidezko puzte-prozesua.

6. Azaldu PETerako injekzio/luzapen bidezko puzte-prozesua.

7. Garrantzitsua da nukleo edo mandrila luzetara doitzea? Nola lortuko zenuke efektu bera injekzio bidezko

puztean?

8. Puzte bidezko estrusiorako moldeek forma berezia izan behar dute polimeroaren soldadura sortzen den

eremuetan. Azaldu forma hori nolakoa den.

9. Nola lortzen da hozketa puzte bidezko moldatze-prozesuan?

LANBIDE EKIMENA 275


LANBIDE EKIMENA

276

66 TTEERRMM

Termokonf zaharrenetakoa.

Funtsean, za, material horren zurruntasun-moduluaren balioa

indar txikiak er orma emateko edo moldatzeko. Irudian, termokon-

formatuaren

OOKKOONNFFOORRMMAATTUUAA

6.1 Sarrera

ormatua da ezagutzen den prozesatzeko teknikarik

material termoplastikozko plantxa berotzean dat

aginda luzatzeko modukoa izan arte, moldearen f

bidez lortutako produktuak ikus daitezke.

6.1. irudia.

Termokonformatuan, beste tekniketan ez bezala, material erdilandua erabili ohi da, hots, beste teknika batzuen

bidez (estrusioz, arrabolez prentsatuz) aldez aurretik fabrikatuta dagoen plantxa edo xafla, eta ez dira hautsak,

pikorrak edo moldatzeko konposatuak erabiltzen. Horrez gain, teknika honek badu beste berezitasun bat beste

prozesuen aldean, alegia, materiala modu orokorrean berotzen da solidoa izateari utzi gabe (hau da, ez da urtzen).

Termokonformatuak erabilera anitz ditu (batez ere ontziak eta bilgarriak egiteko erabiltzen da). Erabilera horiek

geroago azalduko ditugu. Munduko plantxen edo xaflen produkzioaren % 50, gutxi gorabehera (1990eko datuak),

termokonformatuan erabili ohi da.

6.2. irudia.

Bilgarriak

Moldea (nukleoa)

Labea

Moldea (barrunbea)

Biribilkia

Mozteko gailuak

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 277

6.2 Materialak

Oro har, termoplastiko guztiak termokonforma daitezke, baina, praktikan, amorfoak eta zenbait erdikristalino

baino ez dira erabiltzen. Horren arrazoia honako hau da: material amorfoak errazago kontrolatzen dira, prozesa-

tzeko tenperatura-muga zabalagoak baitituzte. Esandakoa ulertzeko, 6.3. eta 6.4. irudiak aztertuko ditugu.

Helburua da urratu eta hautsi gabe kopuru handietan eta erresistentzia handirik gabe luzatu ahal izateko

baldintzetan uztea materiala. Termoplastiko amorfoetan, baldintza horiek Tg eta Tf tenperatura-tartean lortzen dira.

Erdikristalinoetan, prozesatze-tartea (tarte termoelastikoa) oso txikia da, Tm-a baino gradu batzuk gutxiago. Arazoa

areagotu egiten da kristalinitate-maila handiagoa den heinean.

6.3. irudia. Termoplastiko amorfoaren zurruntasunaren aldaketa tenperaturaren arabera.

6.4. irudia. Termoplastiko amorfoaren zurruntasunaren aldaketa tenperaturaren arabera.

Termoplastikoa Gogorra, zaila

Trak

zioa

reki

ko e

rres

iste

ntzi

a Termoelastikoa

Geh

iene

zko

inda

rrar

en a

rabe

rako

luza

pena

Tenperatura

Termoplastikoa Gogorra

Trak

zioa

reki

ko e

rres

iste

ntzi

a

Termoelastikoa

Geh

iene

zko

inda

rrar

en a

rabe

rako

luza

pena

Tenperatura


Erraz termokonforma daitekeen plastikoak elongazio ona izan behar du beroan, urratu gabe % 500-600 luzatu

ahal izateko. Tentsioa txikia denean, gutxi deformatu behar du, bere pisuaren ondoriozko gilbordura edo hondoratzea

saihesteko, eta, aldi berean, tentsioak handiagoak direnean (beti txikiak badira ere), asko deformatu behar du.

Beroaren eraginez distortsionatzeko tenperatura plastikoak beroan duen erresistentzia adierazten duen neurria

da. Transformazioa egiten duen langileak lortu behar duen prozesatzeko tenperatura-tartean, materialak giro-tenpe-

raturan duena baino zenbait unitate txikiagoko elastikotasun-modulua sartu behar da, baina piezen ertzak urratu

gabe luzatzeko moduko elastikotasuna izan behar du.

Amorfoetarako, prozesatzeko gutxieneko tenperaturak Tg-a baino 20-30 ºC handiagoa izan behar du, eta

prozesatzeko tenperatura arruntak Tg-a baino 70-100 ºC handiagoa izan behar du.

Erdikristalinoetarako, prozesatzeko tenperatura-tarteak Tm fusio-tenperatura baino txikiagoa izan behar du. Adi-

bidez, fusio-puntutik hurbil dagoen zurruntasun-maila handia eta kristalinitate handia dituen PPan, prozesatzeko

tenperaturen tartea oso estua da (2-5 ºC).

Kontuan hartu beharreko beste tenperatura bat desmoldatzeko tenperatura da. Tenperatura horrek piezak

distortsiorik eta kopadurarik gabe desmoldatu ahal izateko modukoa izan behar du. Beroaren ondoriozko distortsio-

tenperatura baino txikiagoa izan behar du 0,455 MPa-ko presiopean, gutxi gorabehera, eta amorfoetarako, 10-20 ºC

txikiagoa izan ohi da.

Ondorioz, moldearen tenperaturak beroaren ondoriozko distortsio-tenperatura (Tg-a baino 0-10 ºC txikiagoa

erdikristalinoetan eta Tg-a baino 10-30 ºC txikiagoa amorfoetan) baino txikiagoa izan behar du. Moldearen

tenperatura handiagoa den heinean, gainazalaren akabera hobea da, piezen kalitatea hobea da, talkarekiko erresis-

tentzia handiagoa da, barne-tentsioak murriztu egiten dira, xehetasunak hobeto kopiatzen dira, materialaren bana-

keta (lodierak) uniformeagoa da eta kalitate optikoa hobea da (distortsio optikoa txikiagoa da). Hala ere, xafla

meheetatik ateratzen diren piezetan molde hotzagoak erabil daitezke (5-30 ºC), zeren, lodiera txikia dutenez,

sortzen diren tentsioak ez baitira handiak izaten eta ez baitute eraginik izaten produktuaren erabilera-ezaugarrietan.

Esan dugunez, prozesatzeko gutxieneko tenperatura dago. Gutxieneko tenperatura horrek gutxieneko muga

markatzen du. Muga horren azpitik, piezetan nahi ez diren tentsioak sortzen dira. Beraz, xaflak urrutien dagoen

moldearen azken txokoa ukitu behar du, tenperatura aipatutako gutxieneko balio hori baino txikiagoa izan baino

lehen, zeren, bestela, eremu horietan kopadurak eta/edo hauskortasuna eragiten duten tentsioak ager baitaitezke.

Bestalde, konformatzeko tenperaturak gehienezko muga du. Muga hori gaindituz gero, materiala degradatzen

hasten da edo “jariakorregi” bihurtzen da konformatu ahal izateko (osterantzean, urratu egingo litzateke).

Piezak oso sakonak badira, edo aldez aurretik luzatu egin behar bada (aldez aurreko luzapena) edota dekorazio-

xehetasunak agertzen badira, konformatzeko tenperatura handiak erabili behar dira (betiere tenperatura normalen

mugen barruan). Oso sakonak ez badira, mugen barruko tenperatura txikienak erabil daitezke, eta, ondorioz, ziklo

azkarragoak lor daitezke.

Oro har, konformatzeko tenperaturak ahalik eta altuena izan behar du; horrela, ezaugarri onenak dituzten

materialak lortzen dira, beroak eragindako distortsioarekiko erresistentziari dagokionez.

LANBIDE EKIMENA

278

Plastikoen Lanketa

Halaber, gomendatzen den gutxieneko tenperatura baino tenperatura txikiagoan desmolda daiteke, betiere,

piezak hozteko, bastidore osagarriak erabiltzen badira.

Materiala Mota Tg (ºC)

Tm (ºC)

Beroaren ondoriozko

distortsioaren tenperatura (ºC)

Moldearen tenperatura

(ºC) Desmoldatzeko

tenperatura Konformatzeko

tenperatura txikia

Konformatzeko tenperatura

ertaina

Konformatzeko tenperatura

handia

ABS A 88 -120 - 77 – 113 82 85 127 146 182

Akrilonitriloa C 95 135 78 85 127 149 182

Azetatoa C 70 -100 230 52 – 93 71 127 154 182

PMMA A 100 - 74 – 113 88 85 149 177 193

PVC A 105 - 81 79 163 188 204

Butiratoa C 120 140 54 –108 79 127 146 182

PC A 150 - 138 127 138 168 191 204

PET C 70 255 49 77 121 149 166

Polietersulfona A 230 216 204 274 316 373

HDPE C -110 134 79 –91 71 82 127 146 182

Propianatoa C 64-121 88 143 154-163 166

PP C 5 168 107-121 88 143 154-163 166

PP (% 40 GF) C 168 166 91 132 204 232

P-Sulfona A 190 181 163 163 191 204 232

PS A 94 68-96 82 85 127 149 182

PTFE/ FEP C 275 70 149 232 288 327

PVC zurruna A 90 57-82 60 66 104 138 154

PPO A 104-110 110 99 163 188 204

6.1. taula.

Kontuan hartu beharreko beste alderdi bat da piezari eragin dakiokeen gehienezko zerbitzuko tenperatura.

Amorfoetan, Tg-tik aurrera deformazioa berreskura daitekeenez (memoria elastikoa), zerbitzuko tenperaturak Tg-a

baino txikiagoa izan behar du, piezak distortsiona ez daitezen.

Materiala higroskopikoa bada, lehortu egin behar da, burbuilarik eta babarik era ez dadin (PVCa, estirenoak eta

poliolefinak ez dira lehortu behar.

Material koestrusionatuak eta zabalduak (PS) ere termokonformatu egin daitezke.

Jeneralean, erabili ohi den materialaren % 25-50 galdu (lermak eta ebakinak) egiten da, eta gero berreskuratu

(birrinduta, material birjinarekin nahastuta eta birprozesatuta) egiten da. Berreskuratutako materialak eragin

handiagoa du produktuaren itxura estetikoan ezaugarri mekanikoetan baino (eragina badu ere).

Termokonformatuan materialak amorfoak erabiltzen dira gehien (batez ere PVCa, PSa, ABSa, PMMA).

Erdikristalinoekin presio handiagoa behar izaten da, tenperatura zehatzago kontrolatu behar da – prozesatzeko

tartea txikiagoa delako– eta, oro har, ezin dira ohiko makinak erabilita egoki prozesatu. Horregatik, kopuru txikiak

prozesatzen dira (batez ere PPa, PEa eta PETa), baina, urteak aurrera joan ahala, garrantzitsuagoak dira, batez ere

prozesatzeko ekipo berrien garapenaren eraginez.

LANBIDE EKIMENA 279


Lehen esan dugunez, termokonformatzeko erabiltzen den lehengaia erdilandua izan ohi da.

Lodiera txikikoa (thin gage) e < 0,25 mm (gehienez, 0,07 mm)

Lodiera handikoa (thick gage):

− Ertaina 0,25 mm < e < 1,5 mm

− Pisutsua e > 1,5 mm (gehienez, 12 mm)

Xafla meheak hariletan etortzen dira, eta ia ontziak eta bilgarriak egiteko baino ez dira erabiltzen.

Xafla lodiak eta pisutsuak, normalean, moztuta, pilatuta eta pikor forman eskaintzen dira, beti horrela ez bada ere.

6.3 Kontzeptuak eta teknikak

Materiala berriz banatzea

Xaflaren batez besteko lodiera murriztu egiten da, luzapenaren ondorioz. Lodiera ez da pieza osoan uniformeki

murrizten. Termokonformatzeko teknika bat edo bestea erabiltzeak eragina du lodieraren azken banaketan. Lodiera

uniformea nekez lortzen da, ia ezinezkoa da. Transformazioa egiten duen langileak, eskarmentuaren eta iritzi onaren

arabera erabakiko du teknika bat edo bestea erabili. Luzapena eta lortutako lodiera erlazionatzeko (hau da, jatorrizko

materiala amaierako piezan zehar nola banatzen den ikusteko) era enpirikoa, industrian eremuen araberako berotzea

(pattern heating) kalkulatzeko erabiltzen dena, jatorrizko plantxan lauki-sarea egitea da. Lauki-sare hori, prozesatu

ondoren, distortsionatu egiten da, eta materiala nola banatu den adierazten du; halaber, prozesua optimizatzen

laguntzen du (plantxaren eremuak nola berotu behar diren adierazten du). Hurrengo irudian ikus daitekeenez,

termokonformatutako produktuaren lodiera handiagoa da xaflak moldea lehenago ukitzen duen eremuan. Aitzitik,

lodiera txikiena xaflak moldea azkena ukitzen dituen eremuetakoa izango da.

6.5. irudia.

Moldea

Xafla

LANBIDE EKIMENA

280

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 281

Materiala luzatzea termokonformatze-prozesuan:

6.6. irudia.

Molde motak

Molde arra

Material plastikoari forma emateko, materiala luzatu egin behar da arraren paretetan zehar. Positiboan

konformatzea ere deitu ohi zaio. Moldearen diseinua zaila bada eta lodiera handiko moldea bada, luzatu egin behar

da, moldeak eta xaflak elkar ukitzen duten eremuetako luzapena pobrea izan ez dadin, eta elkar ukitzen ez duten

eremuetan edota konformatuaren azken etapan elkar ukitzen dutenean, lodiera meheegia izan ez dadin.

Plastikoa moldearen aurka uzkurtzearen ondorioz, moldearen paretek nahikoa inklinaziorik ez badute, arazoak

sor daitezke moldetik ateratzeko orduan. Molde arraren bidez, molde emearen bidez baino pieza sakonagoak

fabrika daitezke (altueraren eta diametroaren arteko erlazioa edo H/D handiagoa da).

6.7. irudia.

Lodiera handiagoa

Lodiera txikiagoa


LANBIDE EKIMENA

282

Molde emea

Konformatu negatiboa ere deitu ohi zaio. Molde hauetan, materiala barrunbean konformatzen da. Xaflaren

lodiera txikiagotu egiten da lodiera handitzen den heinean. Pieza aurreko kasuan baino errazago desmoldatzen da,

uzkurtzearen eraginez. Piezaren bi gainazalei dagokienez, akabaturik onena kanpoko gainazalak izan behar du, eta,

pieza ukitzen duena gainazala horixe denez, moldeen gainazalen akabatuak, nahitaez, oso ona izan behar du.

Molde emeak egitea molde arrak egitea baino askoz ere zailagoa eta garestiagoa da, eta, gainera, moldaketan ezin

izaten da sakonera handirik lortu.

6.8. irudia. Indarra sortzeko sistema

Presioa

Termokonformatzeko, 1,4 eta 5,6 bar bitarteko presioa duen airea erabili ohi da, baina 14 barrerainoko presioak

erabil daitezke. Presiopeko aire bidezko konformatuan, hutseko konformatuan baino lan-tenperatura txikiagoak

erabil daitezke, moldearen xehetasunak hobeto kopiatzen dira, baina moldatutako piezetan tentsio-maila handiagoa

sortzen du. Moldeek hutsekoak baino sendoagoak izan behar dute. Presiopeko airea erabiltzeak duen beste

ezaugarrietako bat ziklo laburragoak egitea da, konformatua abiadura handiagoan egiten delako.

Hutsa

Normalean, konf entzia eman behar du

atmosferarekiko. Sist da, txikiak egiteko ere

erabiltzen bada ere.

ormatzeko erabili ohi den hutseko presioak 0,5-0,9 barreko presio-difer

ema hau merkea da eta batez ere pieza handiak egiteko erabili ohi

Konformatua egiten laguntzen duten metodo osagarriak

Aurreluzapena

Batzuetan, xafla luzatu egiten da konformatu aurretik eta, horrela, lodierak homogeneoago banatzea errazten

duen burbuila sortzen da (burbuila positiboa edo negatiboa izan daiteke). Aurreluzapena pieza handiak eta zailak

egiteko erabili ohi da.

Ar osagarria (assisting plug)

Elementu mekaniko osagarri honek luzapena sortzen du xaflaren eremu jakin batzuetan, eta, horrela, pieza

zailak errazago konformatzen dira.

Lodiera handiagoa

Lodiera txikiagoa

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 283

6.9. irudia.

Etapa bakarreko moldaketa-metodoak

Bost metodo nagusi daude:

Estaldura bidez konformatzea (drape forming)

Pieza berotu egiten da eta, pintzen edo barailen bidez eutsita, molde arrera jaitsarazten da; bestela, moldea igo

egiten da xaflarekin bat egin arte, eta xafla finko gelditzen da. Metodo honetan, moldea lehenbizi ukitzen duen xafla ez

da luzatzen (moldea ukitu ondoren, xafla ez da gehiago luzatzen). Moldea xaflan sartu ahala, airea kanporatu egiten da

xaflaren eta moldearen artean. Pieza moldera egokitu dadin behartzeko indarra lortzeko, hutsa zein presioa erabil

daitezke. Metodo honen bidez, hondo lodia eta pareta meheak dituzten piezak lortzen dira, eta parterik meheena goiko

ertza da.

6.10. irudia.

Hutsean konformatzea (vacuum forming)

Kasu honetan, molde emea erabiltzen da. Konformatuak sortzen duen indarra hutsaren bidez lortzen da. Pieza

hauek ertz lodiak dituzte, eta lodiera txikiagoa dute hondoko ertzetan (teorian, ertzak biziak balira, lodiera zero izango

litzateke); horregatik, teknika honetan, barneko erradioek ez dute oso txikiak izan behar eta H:D < 0,5 gomendatzen da

(H moldatzeko sakonera da eta D sekzioaren dimentsiorik txikiena da). Konformatu honi barrunbe bidezko konformatua

ere deitu ohi zaio.

a

a

Estaldura bidezko konformatua. A: Lehenbizi, xafla berotu egiten da. B: Xafla molde arran konformatzen da. a: Barailez eutsitako xafla. b: Hutseko zulodun molde arra. c: Hutsa.

b

c A B

b

c B A

Hutseko konformatua. A: Lehenbizi, xafla berotu egiten da. B: Xafla molde arran konformatzen da. a: Barailez eutsitako xafla. b: Hutseko zulodun molde arra. c: Hutsa.

Ar osagarria


LANBIDE EKIMENA

284

6.11. irudia.

Presiopean konformatzea (pressure forming)

Hutseko konformatuaren antzekoa da. Kasu honetan, konformaturako indarra presio bidez lortzen da, eta ez

hutsaren bidez. Presioa erabili behar denez (gehienez 14 bar), presio-kaxa jarri behar da (ikus dagokion irudia) xaflaren

gainazalean. Teknika hau transformatzen zailak diren materialekin erabili ohi da; esate baterako, PPzko xafla meheekin

edota xehetasunak kopiatzeko doitasun handia behar duten plantxa lodiaz egindako piezak ekoizteko.

Puzte librea (free blowing)

Berotutako eta markoan sartutako xafla presiopeko aire bidez luzatzen da, eta, puzten denean, forma librea

lortzen da. Presio kopurua burbuilaren altuera detektatzen duen zelula fotoelektrikoaren bidez kontrolatzen da. Burbuila

berez edo haizagailuen bidez hozten da. Teknika hori, hasieran, hegazkin bonbaketarietako metrailadorearen kupulak

egiteko erabili izan zen; orain, besteak beste, sabaileihoak eta garlingak egiteko ere erabili ohi da. Piezak molderik

ukitzen ez duenez ( molderik ez baitago), ateratzen denean ez du inolako markarik izaten, eta tenperatura egokia

sortzen bada eta egoki hozten bada, oso kalitate oneko piezak ateratzen dira, tentsiorik eta distortsiorik gabe. Mota

honetako piezetan gehien erabili ohi den materiala akriliko gardena da (PMMA). Kateatzetik hurbil dauden eremuetan

izan ezik, piezaren lodiera nahikoa uniformea izaten da. Teknika hau bliste” motako ontziak egiteko erabili ohi da.

6.12. irudia.

a

a

Presio bidezko konformatua. A: Lehenbizi, xafla berotu egiten da. B: Xafla molde emearen barruan konformatzen da. a: Presio-kaxa. b: Baraila bidez eutsitako xafla. c: Molde emeak hutsarekin eta aireztatzeko zuloekin. d. Eragindako aire-presioa. e: Purgatua edo hutsa.

b

c

A B

b

c

B A

d

e

d e

f

Puzte librea. A: Lehenbizi, xafla berotu egiten da. B: Puzte libreko xafla; burbuilaren altuera zelula fotoelektrikoaren bidez detektatzen da. a: Baraila bidez eutsitako xafla. b: Presio-kaxa. c: Zelula fotoelektriko proportzionala d. Aire-presioaren seinalea. e:Finkatzeko eraztuna. f: Aire-presioa

H/D<0.5 H

D

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 285

Moldeak erabat doituz konformatzea (matched-die forming)

Polimero zurrun samarren bidez (kasurako, PSzko aparra bidez –PS zabaldua–) konformatzeko ohiko metodoa

da. Berotu eta bigundutako xafla elkarrekin lotzen diren bi moldeerdiren artean (arra/emea) kateatzen da. Moldea itxi

ahala, moldeerdi emean hutsa egin daiteke, errazago konformatzeko (beti ez da beharrezkoa izaten hori egitea).

Piezaren amaierako lodiera moldeerdien arteko doitze-perdoiaren araberakoa izango da. Eragindako indarrak handi

samarrak badira, materialaren mugimendu nabarmena lor daiteke. Normalean, presioak ez dira 10 barretik gorakoak

izaten eta batez besteko balioa 3,5 barrekoa izan ohi da.

6.13. irudia. Moldeak erabat doituz konformatzea. A: Lehenbizi xafla berotu egiten da. B: Xafla moldeak erabat doituz konformatzen da. a: Moldeerdi arra. b: Barailen bidez eutsitako xafla. c: Moldeerdi emea. d: Eragindako indarra.

a

b

c

A B

d

d

Etapa anitzeko metodoak

Xafla mehez egindako konformatuan, zikloak oso laburrak eta formak sinple samarrak dira, eta etapa bakarreko

metodoak erabilgarriak dira. Lodiera handiko piezek geometria zailagoak eta sakonagoak dituzte, eta, gainera, pieza

osoan lodiera uniformea lortu behar da. Pieza horiek etapa bakarreko metodoen bidez nekez konformatzen direnez,

etapa anitzeko prozesuak erabili ohi dira konformatzeko.

Lehen etapa xafla luzatzean datza, kasurako, ar osagarriaren bidez edo burbuila sortuz (billowing) egiten dena.

Aldez aurretik luzatutako xafla hori, gero, konformatu egiten da moldearen aurka.

Ikus ditzagun etapa anitzeko metodoen zenbait adibide.

Burbuila bidez estalita konformatzea (billow drape forming)

Aldez aurretik luzatuta konformatu positiboa egitean datza. Xafla berotu eta kateatu egiten da, eta presiopeko

airearen bidez (0,14-0,5 barreko presio manometrikoa), kanpoko aldea luzatu egiten da. Ondoren, xaflan molde arra

txertatzen da, airea ateratzen da eta behar izanez gero, hutsa egiten da. Horrela lortzen den piezak estaldura sinple-

arekin lortzen denak baino lodiera uniformeagoa du paretetan.


LANBIDE EKIMENA

286

6.14. irudia. Burbuila bidez estalita konformatzea. A: Lehenbizi xafla berotu egiten da. B: Burbuila bidez estalita konformatzen da. Molde arra burbuilaren kontra mugitzen da. C: Molde arrean hutsa eginda/presiopeko airez

konformatzen den partea. a: Molde arra, husteko zuloekin. b: Finkatzeko eraztuna. c: Barailen bidez eutsitako xafla. d: Presio-kaxa. e: Molde ar mugikorra. f: Eragindako presiopeko airea. g: Hutsa.

Hutsean konformatzea, atzerapen azkarrarekin (vacuum snap-back forming)

Kasu honetan, xafla luzatu egiten da aldez aurretik, eta kaxa batean burbuila sortzen da hutsa eraginez. Molde

arra erabili ohi da.

6.15. irudia. Hutsean konformatzea, atzerapen azkarrarekin. A: Lehenbizi xafla berotu egiten da. B: Hutseko burbuila; molde arra burbuilaren barrunbean mugitzen da. C: Xafla molde arraren aurka mugiarazteko eragindako hutsa/presioa. a:

Molde arra, husteko zuloekin. b: Finkatzeko eraztuna. c: Barailen bidez eutsitako xafla. d: Presio/huts-kaxa. e: Molde ar mugikorra. f: Huts partziala, xafla aldez aurretik luzatzeko. g: Hutsa. h: presiopeko airea.

Arrak burbuila ukitzen duenean, erdiko aldea (lodieraren 1/3) ez da gehiago aldatzen eta xaflaren geroko luzapena

lodiago zeuden beste eremuei esker egiten da; horrela, lodiera uniformeagoa lortzen da.

Plantxaren tenperatura, burbuilaren altuera, arraren tenperatura eta abiadura, presio-maila eta hutsa erregulatuta,

zehatz kontrolatu daiteke konformatzen den produktuaren edozein sekzioren lodiera.

Konformatu alderantzikatuan arra erabiliz gero, ertzak ez dira meheak izango, ertzetan materiala metatzen baita

arra jaisten denean.

a

b c

A B

d

e

g

f f C

a

d

b c

A B

f

g

h

e

C

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 287

Burbuila bidez hutsean konformatzea (billow vacuum forming)

Molde emeetan pieza sakonak fabrikatzeko erabili ohi da. Lehenbizi, presioa sartzen da burbuila sortzeko, eta

gero hutsa egiten da. Datu gisa, xafla beroarekin libre puztutako esferaerdiaren erdiko aldearen lodiera jatorrizko

lodieraren 1/3 da.

6.16. irudia. Burbuila bidez hutsean konformatzea. A: Lehenbizi xafla berotu egiten da. B: Xafla luzatu egiten da presiopeko airez. C: Xafla molde emean eragindako hutsaz sortzen da. a: Finkatzeko eraztuna. b: Barailen bidez eutsitako

xafla. c: Molde emea presio-/huts-zuloekin. d: Eragindako presioa. e: Hutsa.

Molde arraz lagunduta hutsean konformatzea (plug assist vacuum forming)

Hemen, aldez aurretik luzatzeko, mekanikoki eragindako tapoia erabili ohi da. Lehenbizi, xafla barrunberantz

luzatzen da, eta, gero, hutsa eragiten da.

6.17. irudia. Arraz lagunduta hutsean konformatzea. A: Lehenbizi xafla berotu egiten da. B: Xafla luzatu egiten da molde ar mugikorraren bidez. C: Xafla molde emean eragindako hutsaz sortzen da. a: Molde arra. b: Barailen bidez eutsitako xafla.

c: Molde emea hutseko zuloekin. d: Molde ar mugikorra. e: Hutsa.

Molde arraz lagunduta presiopean konformatzea (plug assist pressure forming)

Kasu honetan, xafla molde arraren bidez sartutako presiopeko aireaz konformatzen da.

6.18. irudia. Arraz lagunduta presiopean konformatzea. A: Lehenbizi xafla berotu egiten da. B: Xafla luzatu egiten da mekanikoki mugitzen den molde arraren bidez. C: Xafla molde emean eragindako presiopeko aireaz konformatzen da.

a:Presio-kaxa. b: Molde arra. c: Barailen bidez eutsitako xafla. c: Molde emea, airea husteko zuloekin. d: Molde ar mugikorra. e: Eragindako presiopeko airea. g: Kanporatutako airea (edo hutsa).

a b

c

e

d

f

g A B C

a b

c

A B C

e

d

a b

c

d A B C

e


LANBIDE EKIMENA

288

Burbuila bidezko luzapenarekin edo arraren bidezko luzapenarekin konbina daiteke.

Molde arraz lagunduta, presioa alderantzikatuz konformatzea (pressure reverse draw

with plug assist)

Xafla presioz puzten da molde emetik; luzatu ondoren, molde arra sartzen da eta barrunbe emean luzatzen du.

Une horretan, presioa arraren bidez eragin daiteke, xafla molde emearen aurka behartzeko.

6.19. irudia. Molde arraz lagunduta, presioa alderantzikatuz konformatzea. A: Lehenbizi xafla berotu egiten da. B: Xafla luzatu egiten da burbuilan, aire-presioaren bidez. C: Molde arrak xafla luzatzen du presiopeko airea sartzen denean.

D: Xafla molde emean hutsa eginda konformatzen da. a:Presio-kaxa. b: Molde arra. c: Barailen bidez eutsitako xafla. d: Molde emea, airea presio-/huts-zuloekin. e: Burbuilak molde arra ukitzen duenean, mugitzen hasten da. f: Eragindako presiopeko airea. g: Presiopeko airea. h: Molde arra burbuilaren barruan mugitzen da. i: Presiopeko aire etengabea.

j: Hutsa).

Molde arraz lagunduta, hutsa alderantzikatuz konformatzea (vacuum reverse draw

with plug assist)

Aurreko kasuaren antzekoa da, baina, azken etapan, presioaren ordez hutsa eragiten da.

6.20. irudia. Molde arraz lagunduta, hutsa alderantzikatuz konformatzea. A: Lehenbizi xafla berotu egiten da. B: Burbuila sortzen da. C: Molde arra burbuilaren barruan mugitzen da, aire-presioa etengabea da. D: Hutsa eragiten denean, xafla

molde arrera bultzatzen da. a: Molde arra. b: Finkatzeko eraztuna. c: Barailen bidez eutsitako xafla. d: Molde emea, airea presio-/huts-zuloekin. e: Burbuilak molde arra ukitzen duenean, mugitzen hasten da. f: Eragindako presiopeko airea.

g: Molde arrak aurrera egiten duen bitartean, presiopeko airea etengabea da. h: Hutsa).

Metodo honen bidez lodiera oso uniformeak lor daitezke paretetan, eta jatorrizko xaflaren lodieraren % 25ekoak

izan ohi dira; beraz, produktuak oso homogeneoak dira kalitateari eta lodierari dagokienez, eta, normalean,

jatorrizko materialarekin alderatuta, propietateak ez dira galtzen.

a b

c

e

d

f

g

A B C

h

i j

a b

c

e

d

f g

A B C

h

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 289

Beste aldaera batzuk

Azaldutakoez gain, beste teknika batzuk ere badaude plastiko mota jakin batzuk konformatzeko.

Xafla finkoaren bidez konformatzea (trapped sheet forming)

PS oso orientatua edo tenperaturarekiko oso sentikorrak diren materialak (PP, PE) konformatzeko erabili ohi da.

Konformatzeko tenperatura hartzen duen porodun plaka beroaren aurka mantentzen da xafla. Tenperatura egokira

iristen denean, presioa eragiten da porodun plakaren bidez, edota, txandaka, hutsa eragiten da molde emearen bidez.

6.21. irudia. Xafla finkoaren bidez konformatzea. A: Aire presioz berotzen den plakaren aurka mantentzen da xafla. B: Hutsa eginda (edo presioa eraginda) konformatzen da. Xafla presiopeko aire bidez bultzatzen da. a: Porodun plakak berogailua (haga berotzailez osatutakoa) ukitzen du. b: Barailen bidez eutsitako xafla. c: Presiopeko/Hutseko moldea.

d: Presiopeko airea. e: Presiopeko airea plakaren poroetan zehar sartzen da. f: Hutsa.

Irristatuz konformatzea (slip forming)

Kasu honetan, xafla ez dago finko kateatuta eta, gutxi gorabehera, amaierako produktuaren azalera du

(adibidez, 10x10x5 neurriko kaxa eta 20x20 neurriko jatorrizko xafla). Hutsa eragin ahala, xafla enbutitu egiten da

eta, aldi berean, kateatzean zehar irristatzen da. Une jakin batean, kateatzeko indarra handiagotu egiten da eta

irristatzea gelditu egiten da (teknika hau metalak enbutitzeko erabiltzen den teknikaren antzekoa da). Metodoa

mugatua da, plastikoaren beroko erresistentziagatik eta plastikoak, irristatzen denean, urratzeko aukera dagoelako.

6.22. irudia. Irristatuz konformatzea. A: Lehenbizi xafla berotu egiten da. B: Eragindako hutsaren bidez, xaflaren soberakoa ertzetatik kanpo ateratzen da. C: Burbuila sortzen da. C: Malgukiak kargatuta daudenean, plantxa kateatuak

xaflaren ibiltartea geldiarazten du, hutsak xafla behartzen jarraitzen du. a: Plantxa kateatua. b: Malgukiak. c: Frikzio txikiko kojineteak. d: Barailen bidez eutsitako xafla. e: Molde emea, hutseko zuloekin. f: Kateatutako plakak irristatzen uzten dio

xaflari. g:Xafla emearen barrunbera jaisten da. h: Hutsa. i: Kateatutako plakak irristatzea gelditzen du. j: Barailek ere xaflaren irristatzea gelditzen dute. k: Huts etengabea.

a b c

e

f

g

A B C

h

g j

d j

i

k

a b

c

e

d f

A B


LANBIDE EKIMENA

290

Diafragma bidez konformatzea (diaphram forming)

PET edo PA eta antzeko materialak lehertu gabe konformatzeko, neoprenozko diafragma beroa eta lodia erabili

ohi da. Diafragma hori aldez aurretik berotuta eta kateatuta dagoen xaflaren aurka jartzen da. Diafragma puztu

egiten da airearen bidez edo likidoren baten bidez (ur beroa edo fluido hidraulikoa erabili ohi da). Diafragmak molde

emearen aurka konformatzen du xafla. Horrela, paretetan lodiera oso uniformeak eta luzapen sakonak lortzen dira,

beste era batera konf

6.23. irudia. Diafragma bidez konformatzea. A: Lehenbizi xafla berotu egiten da. B: Diafragmak xafla luzatu egiten du molde emean. a: Molde emea, airea ateratzeko zuloekin. b: Barailen bidez eutsitako xafla. c: Neoprenozko diafragma

beroa eta lodia. d: Presio-kaxa. c: Eragindako presiopeko airea.

Bi xafla konformatzea (twin sheet forming)

Bi aldaera ikusiko ditugu:

1. Gorputz hutsak fabrikatzea

Aldez aurretik moztuta dauden bi xafla berotu egiten dira eta banatuta mantentzen dira. Xafla biak tenperatura

egokira iristen direnean, molde emean sartzen dira. Xaflen artean orratza sartzen da; moldea ixten denean,

orratzaren bidez presiopeko airea sartzen da, eta xaflak puztu egiten dira barrunbeen aurka.

Metodo honen bidez, lau samarrak diren pieza hutsak sortzen dira. Piezok, adibidez, PUR aparrez bete

daitezke, zurruntasun handiagoa emateko. Lodiera handiko pieza handiak direnean, teknika honek puzte bidezko

moldaketarekin lehiatzen du. Metodo honen bidez honako beste produktu hauek ekoitz daitezke: paletak, tangak,

surfeko taulak....

6.24. irudia. Pieza hutsak fabrikatzea. A: Lehenbizi xafla berotu egiten da. B: Xafla dagokion molde emean sartzen da presiopeko airearen bidez. Presiopeko airea gainazala zeharkatzen duen orratzaren bidez sartzen da. C: (Aukerakoa)

Molde ar osagarriaren bidez zurrundu egin daiteke. a: Molde emea, airea ateratzeko zuloekin. b: (Aukerakoa) Molde arra. c: Orratza. d: Barailen bidez eutsitako xafla. e: Xaflak banatzen dituen gailu mugikorra. f: Orratzaren bidez sartzen den

presiopeko airea. g: Mekanikoki batera mugitzen diren molde arrak.

a

b c

e

d

B A

a

b

c

e

f

g

A B C

d d

a

b d

g

g g

orma ezin daitezkeen materialetan.

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 291

2. Geruza anitzeko piezak fabrikatzea

Normalean, geruza biko ontziak egiteko erabili ohi da. Erabili ohi diren materialak bateraezinak izaten dira,

koestrusionatutako xaflen arabera konformatuz gero, lermak birziklatzen utziko ez luketen materialak, alegia. Geruze-

tako batek, jeneralean, oxigenoaren aurkako hesi gisa jokatzen du (PP, PA, PET). Teknika honetan erabiltzen den

materiala hariletan etortzen da, eta bi materialak bereiz berotzen dira. Materiala bero dagoenean, bi xaflak elkarren

gainean konformatzen diren moldearen eremura sartzen dira, eta soberakoa bertan mozten da. Soberako materiala

erraz bana daiteke jatorrizko bi osagaietan. Produktua, nahi izanez gero, berriz ere xafletan bana daiteke, zeren ez

baitaude sendo itsatsita.

6.25. irudia. Geruza anitzeko piezak fabrikatzea. Lehenbizi, bi xaflak berotu egiten dira. B: Molde emean hutsa eragiten da. C: Soberako materiala bertan mozten da, birziklatu ahal izateko. a: Finkatzeko eraztuna. b: Barailez eutsitako A xafla

aurreberotua. c.: Barailez eutsitako B xafla aurreberotua. d.: Molde emea, hutseko zuloekin. e: Eragindako hutsa. f: Bertan finkatzen da. g: Bertan mozteko hortzak. h: Moztutako A materialaren zatiak. i.: Moztutako B materialaren zatiak. Beste teknika batzuk ere badaude (batez ere burbuilaren eta arraren bidez aldez aurretik luzatzekoak izaten

dira), baina hemen ezin ditugu denak ikusi, aldaera ugari baitaude (ikus bibliografia).

6.4 Makina motak. Egituraketak Termokonformatzeko oinarrizko sekuentzian, honako prozesu hauek egin behar dira:

1. Berotzea

2. Konformatzea

3. Hoztea

4. Moztea eta pilatzea

Zenbait motatako oinarrizko ekipoak daude:

Arrabol edo harilen arabera konformatzea.

6.26. irudia. Xafla-harilen arabera termokonformatzea.

a b c

e

f g

A B C

h g

d j i

h i

Erresistentziak

Prentsa

Moldearen euskarria

Aurrera egiteko mekanismoa

Harila


LANBIDE EKIMENA

292

Aurrez ebakitako xaflen arabera konformatzea (2 era)

− Anezka (shuttle). Bakoitzean xafla bat berotzen du.

6.27. irudia.

− Makina birakaria (rotary)

6.28. irudia. Hiru etapako konformatzeko makina birakaria.

Estrusioarekin edo koestrusioarekin zuzenean konektatuta termokonformatzea. Energia aurrezten da bero-

tzean (% 30-40). Tenperaturak uniformeago banatzen dira. Bi sistemak banatuta izanda baino leku gutxiago

behar du (% 50 gutxiago). Zailagoa da erabiltzen, zehatz-mehatz sinkronizatu behar baita (arazoak izaten dira

geldiuneetan).

Erresistentzia

Prentsa Moldearen euskarria

Arraren euskarria

Erresistentzia

Prentsa

Termokonformatzea

Berotzea

Karga eta deskarga

Erresistentziak

Prentsa

Moldearen euskarria

Erraila

Arraren euskarria

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 293

6.29. irudia.

Arrabol bidezkoak, batez ere, xafla meheak eta bilgarriak prozesatzeko erabili ohi dira. Arrabol bidezko

makinan, lermak moldean bertan edo berariazko guneetan moztu daitezke. Makina birakarian, batzuetan, 4 gune

izan ohi dira, eta laugarrenean mozten da. Xafla lodiekin lan egiten denean, beti bereiz mozten dira (trokelak, zerrak,

etab. erabiltzen dira).

6.5 Materiala berotzea

Xafla berotzeko oinarrizko 3 prozedura daude:

− Ukipen edo eroapenez

− Behartutako konbekzioz, aire berozko berogailuetan

− Erradiazio infragorriz

Estrusio- -makina

Arrabol leuntzaileak

Moldea

Arrak

Moztea

Katea

Termokonformatzea Berotze

osagarria

Katea

Ukipen edo eroapenez berotzea

Plaka berotzailea xafla ukitzen jartzen da, eta plakak eroapenez berotzen du. Lehenago ikusi dugun kasu zehatz

batean erabili ohi da, hots, xafla finkoan.

Konbekzioz berotzea

Materiala berogailuan sartzen da, eta, han, aire beroaren korronteak zirkulatzen du. Metodo motela da, eta ter-

mikoki ez da oso eragingarria. Batez ere plantxa lodiak berotzeko erabili ohi da. Berogailuko airearen tenperatura

150-180 ºC-koa izan ohi da.

Erradiazio infragorriz berotzea

Gehien erabiltzen den metodoa da. Tenperatura-banaketa zehatz doi daiteke, azkar berotzen da eta tenpera-

tura ondo kontrolatzen da. Xafla finetarako eta lodietarako erabili ohi da. Irradiatze-plakaren tenperatura 500 eta

800 ºC bitartekoa izan ohi da..


LANBIDE EKIMENA

294

Oharrak: zeri deritzogu lodia, berotzeari dagokionez?

Berotzeko metodo bat edo bestea hautatzeko, Biot-en zenbakia (Bi) hartu

behar da kontuan. Zenbaki horrek ez du dimentsiorik, eta gainazalak jasotzen

duen energia kopuruaren eta xaflaren barrura eroaten den energia kopuruaren

arteko zatidura adierazten du.

kthBi .

=

Azalpena:

Bi aldeetatik berotutako 2t lodiera duen xafla hartuko dugu.

t = xaflaren lodieraerdia

h = konbekzioko koefizientea

k = polimeroaren eroankortasun termikoa

Bi < 0,1 bada, xafla mehetzat jotzen da berotzeari dagokienez, eta, beraz, egokia da infragorri bidez berotzeko.

Bi > 1 bada, xafla loditzat edo pisutsutzat jotzen da termikoki.

Xaflak tenperatura uniformea lortu behar du lodiera osoan zehar, eta gainazalean ez du gehiegizko balioetaraino

iritsi behar. Infragorri bidez berotuz gero, gainazala gehiegi berotu daiteke xafla lodia bada eta xaflaren eroankortasuna

txikia bada (Bi zenbakiak balio handiak baditu). Hala ere, xafla konbekzioz berotzen den berogailuetan hori ez da

gertatzen, hots: lodiera osoan zehar tenperatura uniformeagoa lortzen da, baina tenperatura hori nekezago lortzen da.

KONBEKZIOZKO BERO-TRANSFERENTZIAREN KOEFIZIENTEAREN BALIOAK (h)

Fluidoa

Aire geldoa Haizagailuz mugitutako airea Puzkailuez mugitutako airea Airea eta ura nahastuta Lainoa Ura sprayan Olioa hodietan Ura hodietan Lurruna hodietan, kondentsatua

0,5 – 1 1 – 3

3 – 10 30 – 60 30 – 60 30 – 90

30 – 180 60 – 600

600 – 3000

0,8 – 2 2 – 5

5 – 20 50 – 100 50 – 100 50 – 150 50 – 300

100 – 1000 1000 – 15000

6.2. taula.

bidez berotzen denean, metodoa oso eragingarria ez denez, beroa poliki eragite

egokia da xafla lodiak berotzeko, gainazala ez baita degradatzen. Berotzeko de

ortzionala da.

bidez berotzen denean, beroa azkar eta oso eraginkorki ekartzen da, eta lodiera h

Konbekzio n da gainazalean.

Beraz, metodo nbora lodieraren

karratuarekiko prop

Erradiazio andia bada, eta

eroankortasuna txarra bada, xaflaren gainazala erre egin daiteke, nukleora lortu nahi den tenperatura eroan baino

lehen. Hemen berotzeko denbora lodierarekiko proportzionala da.

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 295

Egoerarik onenean, irradiatze-iturriak igortzen duen energiaren uhin-luzerak bat etorri behar du dagokion

polimeroak infragorriak xurgatzeko duen espektroaren gailurrekin. Adibidez, PSrako, uhin-luzera 3,2-3,7 µm-koa da;

beraz, irradiatze-iturriaren tenperaturak 510-630 ºC-koa izan behar du, hau da, uhin-luzera horri dagokion tenperatura.

Plastikoaren izaeraren arabera, energia-errendimendurik handiena ematen duen (azkarren berotzen duena)

irradiatze-iturriaren tenperatura lortu behar da.

Eremu interesgarria 2-4 µm-ri dagokiona da. Eremu horretan sortzen dira plastiko gehienen infragorriak xurga-

tzeko espektroko gailur gehienak.

Hurrengo grafikoan ikus daitekeenez, iturriak irradiatzean duen tenperatura txikiagoa den heinean, handiagoa

da gehienezko energia irradiatzeko uhin-luzeraren balioa.

6.30. irudia.

6.6 Moldeak

Termokonformatzeko moldeak merkeak izaten dira injekziorako erabiltzen diren moldeen aldean.

Prototipoak fabrikatzeko, honako material hauek erabili ohi dira: zura (gogortasun eta akabera onekoak),

igeltsua (erraz fabrikatzen dira), epoxi erretxina (ondo kopiatzen dute eta erraz fabrikatzen dira). Material horiek

guztiek eragozpen bat dute, hots: bero-eroale txarrak direnez, gehiegi berotzen dira eta ez dira erabilgarriak serie

handiak edo ziklo laburrak egiteko.

Ekoizpenerako moldeak aluminio urtuz edo mekanizatuz, manganesoz edota altzairuz fabrikatzen dira. Molde

horiek, gainera, hozteko hodiak izaten dituzte.

IRRADIATZE-ENERGIA

6500ºC

2

538ºC

4 UHIN-LUZERA µM

260ºC


Hoztea

Etengabeko prozesuetan, piezen serie handiak eginda konformatu ona lortzeko, moldeak tenperatura konstan-

tean mantendu behar dira. Tenperatura horrek plastikoa deformatzeko tenperatura baino txikiagoa izan behar du

(alderdi hori lehen azaldu dugu). Hori lortzeko, oreka termikoa lortu behar da plastikoak, hozten den bitartean, moldeari

ematen dion beroaren eta konformatzeko prozesuan moldetik kanporatzen den beroaren artean. Energia-oreka hori

lortzen ez bada, moldea mailaka berotuko da mailaka hozten den bitartean, eta tenperatura handiegia izango du

moldetik ateratzeko. Moldea hozteko zenbait metodo daude:

Zuzenean hoztea: moldearen barneko hodietan zehar zirkulatzen duen fluidoaren bidez hozten da (fluido

hori olioa edo ura izan ohi da).

Zeharka hoztea: aire behartuzko haizagailuen bidez hozten da.

Aurreko bien konbinazioa.

Sprayaz lainoztatutako ura edo lainoa: prozesua are gehiago laburtzeko erabili ohi da.

Normalean, ekoizpen handietan aluminio urtuzko moldeak erabili ohi dira. Molde horiek pieza osoan zehar bana-

tzen diren kobrezko edo altzairu herdoilgaitzezko hodiekin fabrikatutako kanalak izaten dituzte, gainazaletik hurbil (20

bat mm-ra). Pieza handia bada, bi zirkuitu izan ditzake. Hozteko, moldeak beroa uzten du uretan eta ingurunean

(ingurunean, besteak beste, airea, eragindako airea edo ur lainoztatua egon daiteke).

Moldeak diseinatzeari buruzko beste ohar batzuk

Errazago desmoldatu ahal izateko, paretek inklinatuta egon behar dute. Molde arren kasuan, pareta bertikal

guztietan 2-3 º-ko inklinazioa egonez gero, pieza erraz egotz daiteke askatu ondoren (pieza askatzeko, presiopeko

airea sartzen da). Molde emeetan nahikoa izan ohi da 0,5 º-ko inklinazioa pareta bakoitzean; izan ere, uzkurdurak

produktua errazago ateratzen laguntzen duen lasaiera osagarria ematen du.

Piezen ertzetako erradioak komenigarriak dira, zeren tentsioen kontzentrazioa minimizatzen baitute. Gutxienez

xaflaren lodiera duten erradioak gomendatzen dira.

Uzkurdura kontuan hartu beharreko beste alderdi bat da. Dakigunez, tenperatura txikiagotzen denean,

materialak uzkurtu egiten dira. Beraz, molde arretan soberako materiala utzi behar da eta emeetan barrunbea

gehiago jan behar da, dimentsioen murrizketa konpentsatzeko. Molde emeetan, uzkurdura molde arretan baino %

25 handiagoa izan ohi da, zeren arretan, forma ez denez murrizten, pieza desmoldatu baino hasten baita uzkurtzen,

eta desmoldatzen denean eta desmoldatu ondoren ere uzkurtzen jarraitzen baitu.

LANBIDE EKIMENA

296

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 297

Plastikoa Uzkurdura (%)

LDPE 1,6-3,0

HDPE 3,0-3,5

ABS 0,3-0,8

PMMA 0,2-0,8

SAN 0,5-0,6

PC 0,5-0,8

PS 0,3-0,5

PP 1,5-2,2

PVC zurruna 0,4-0,5

PVC malgua 0,8-2,5

6.3. taula.

6.31. eta 6.32. irudiak.

Molde ar osagarriaren diseinua (moldearen puntaren forma) ere alderdi garrantzitsua da, baina laneko tenpe-

ratura ere garrantzitsua da. Bi alderdiok eragin erabakigarria dute piezaren lodieren amaierako banaketan.

Moldeak zuloak dauzka, konformatua errazten duen presio-diferentzia lortu ahal izateko. Ez da komeni zuloak

arteka formakoak edo karratuak izatea; zulo biribilak gomendatzen dira. Gehienez 0,7 mm-ko diametrokoak izan

behar dute, piezan markatuta gera ez daitezen. Zuloen kopuruak eta formak moldearen eta piezaren artean airea

azkar eta eraginkorki kanporatzeko modukoak izan behar dute. Zuloak logikaren eta eskarmentuaren arabera

kokatzen dira, baina, oro har, piezak eta moldeak beranduena elkar ukitzen duten eremuetan kokatu ohi dira zuloak.

Piezan markatuta gera ez daitezen zuloek izan behar duten diametroa zehazteko, honako formula hau erabili

ohi da:

Punturik baxuena

0,75 (Altua – baxua)

a) Moldeen arteko ohiko tartea

Desmoldatzeko angelua

Moldeak

Punturik altuena

Moldeen arteko angelua 0,75H

1. moldea

Desmoldatzeko angelua

2. moldea

0,75A

3º - 5º

H

A H

H

c) Molde bikoitzen arteko tarte estandarra

< 0,75H > 5º

d) Molde biratuen arteko tartea

b) Desmoldatzeko angelua handiagotuta, moldeen arteko tartea txikiagotu egiten da

Punturik baxuena

Punturik altuena


Non,

ty ∗= α

4

516.0 ⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛∗⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛∗=td

Eqα

(Plaka lau zirkularraren flexioaren formula da)

Azalpena:

d = zuloaren diametroa

t = xaflaren uneko lodiera

y = gehienezko gezia

q = eragindako presioa

E = deformazioko tenperaturako modulua

Horrez gain, Poisson-en koefizientea ν= 0,5 dela jotzen da.

6.33. irudia.

Adibidea: E = 10 MPa, q = 0.1 Mpa, t = 0.2 mm, d = 0.75 mm

02.12.0

75.010

1.0516.04

=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛∗∗=α

204.02.002.1 =∗=y mm

Geziaren gehienezko balio hori, jeneralean, bezeroak zehazten du. Kontuan hartu behar da t uneko lodiera dela

eta ez xaflak hasieran duena. Tenperatura handiagotzen denean, gezia handiagotu egiten da, modulua txikiagotu

egiten baita.

Zulo kopurua zehazteko, honako hau egin behar da: xaflaren eta moldearen artean dagoen V aire-bolumena

kalkulatzen bada, eta aire hori θ denbora-tartean kanporatu behar dela (denbora-tarteak laburra izan behar du) eta

diametroa jakinda, behar diren zuloen kopurua kalkula daiteke. Zuloen kopuruak izan behar du kanporatutako

airearen emaria V/θ baino handiagoa edo horren berdina izateko modukoa. Beraz:

t

d

y

LANBIDE EKIMENA

298

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 299

Zuloen ebakidura x airearen abiadura ≥ V/θ

6.34. irudia.

Airearen abiadura C = 340 m/s da, kanpoko presioaren eta barneko presioaren arteko zatidura 0,52 baino

handiagoa bada. Horrez gain, segurtasuneko koefizientea sartzen da, xaflak airearekiko duen luzapen-abiadura

mugatua kontuan hartzeko. Beraz, lehengo formula honelaxe gelditzen da:

θβπ VdNC *

4

2=

∗∗∗

Azalpena:

N = zulo kopurua

C = 340 m/s

β segurtasuneko koefizientea da. Beti 1 baino handiagoa izango da. Balio egokia β = 10 da. Xafla aldez

aurretik luzatuta badago, hartu beharreko balioa txikiagoa izango da.

N bakanduz gero:

2*4

dCVN∗∗∗

∗=

πθβ

Adibidez: V = 1000 cc, θ = 0,1 s, d = 1,59, β = 10. Formula aplikatuta, honako hau lortuko dugu: N = 150 zulo.

Lehen esan dugunez, zuloak azken luzapena izaten den eremuetan eta azalera gutxi-asko lauetan kokatzen

dira. Zuloen kokapenaren eraginez aireak ez du harrapatuta gelditu behar. Molde-egile eskarmentatuek ez dituzte

diametro handiko zulo gutxiegi jartzen. Diametro handien eraginez, tenperatura txikietan lan egin behar da, piezak

ez markatzeko; xehetasunen kopia eskasa izatea eragin dezakete.

Kontrako irteerei dagokienez, molde erdibituak erabilita, kontrako irteeradun piezak molda daitezke.

V


6.7 Konformatze-erlazioa

Konformatua zehazten duten hainbat tarte daude. Denak artifizialak dira, ez baitituzte kontuan hartzen ez uneko

lodiera-aldaketak, ez eta bestelako efektuak ere; hala ere, asko erabili ohi dira.

Azaleren arteko erlazioa

Luzapenean plastikoaren luzapena konstante mantentzen dela suposatuz gero, At AA0t0V ∗=∗= da.

Azalpena:

A0 xaflaren hasierako azalera; t0 xaflaren hasierako lodiera; tA piezaren batez besteko lodiera, eta A

piezaren amaierako azalera.

Azaleren arteko erlazioa honako hau izango da: RA = A/A0 = t0/tA

RA < 3,5 erraz konformatzen da

RA = 3,5– 4, normal konformatzen da

RA> 4 nekez konformatzen da

Sakoneraren eta diametroaren arteko erlazioa

Forma sinpleetarako izan ezik, zaila da definitzen.

H/D = altuera edo sakonera/diametroa edo zabalera.

Barrunbeak angeluzuzenak direnean, izendatzailea diagonalaren luzera da.

H:D < 1 bada, erraz konformatzen da.

H:D = 1 – 1,4 bada, normal konformatzen da.

H:D > 1,4 bada, nekez konformatzen da.

Esan dugunez, tarte horiek artifizialak dira eta ez dituzte uneko lodiera-aldaketak kontuan hartzen. Lodiera

horiek garrantzitsuak dira batez ere ertzetan.

6.8 Hutseko sistema

Hutseko sistemetan, presio-diferentziak ez du txikiagotu behar eta egonkor mantendu behar du konformatze-

ziklo osoan. Horretarako, ponparen bidez hutsa sortzeko tangak behar dira. Tanga horiek konformatze-prozesuan

kanporatu behar den airea gordetzeko adinako edukiera izan behar dute. Zehatz doitzeko, hutseko tanga behar da.

Horrez gain, ziklo luzeetan tanga erabiliz gero, hutseko ponpa txikiagoak erabil daitezke.

LANBIDE EKIMENA

300

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 301

Demagun:

V0 = hutseko tangaren bolumena + hutsa kontrolatzeko balbularainoko hodiak.

P0 = hutseko tangaren presio absolutua.

Vm = airearen bolumena moldean.

Pm = hasierako presioa moldean (itsaso mailan 1 atm da, baina presio bidez aldez aurretik luzatzen bada,

gutxi gorabehera 3 barrekoa izango da)

P1 = lortu nahi den laneko presioa

…..ponpa erabilita, tangan V0 bolumena lortzen da, P0 presiopean (presio hori

presio atmosferikoa baino txikiagoa da)

…..Tangako balbula irekitzen denean, presioak orekatu egiten dira, P1 laneko

presioa lortu arte. Moldean espantsioa sortzen da (presioa txikiagotu egiten

da, Pm–tik a P1-era), eta tangan konpresioa sortzen da (presioa handiagotu

egiten da, Pm–tik a P1-era)

Lana honako hau izango da (marruskadura kontuan hartu gabe):

V0 bakanduz, pieza ja ula daiteke.

Adibidea: Vm =108.000 z gero, tangaren edukierak

720.000 cc-koa izan behar d

6.9 Termokonformatzeko arau orokorrak

Jarraian, zenbait araua ikusiko ditugu. Arauok ez dira ezinbestekoak, eta ez betetzeak ez du esan nahi,

nahitaez, pieza txarrak aterako direnik.

Plastiko gehienak 100-175 ºC-ko tenperaturetan konformatzen dira.

1 cm baino lodiera handiagoa duten xaflak hobeto berotzen dira aire berozko konbekziozko labeetan.

Elementu berotzaileen arteko tarteak elementuaren planoaren eta xaflaren arteko distantzia baino txikiagoa

izan behar du.

Hutsaren bidezko konformatuan, hutseko tangaren bolumenak moldearen barrunbe librearena baino 6-20

aldiz handiagoa izan behar du.

Hutsaren bidezko konformatuan, hutsak ez du 500 mm Hg baino txikiagoa izan behar. Ohiko neurria 710–

725 mm Hg izan ohi da.

V0, P0

Vm, Pm

(Pm - P1) Vm= ( P1- P0) V0

kin bat konformatzeko hutseko tangak behar duen bolumena kalk

cc, Pm =1 bar, P0 = 0,03 bar, P1 = 0,16 bar. V0 bakandu

uela jakingo dugu.


Hutsa azkarrago eragiten den heinean, luzapena hobeto egiten da (neurri batean behintzat). Luzapen-

abiadura handiegia bada, zimurrak sor daitezke (bridging, webbing).

Hutsa astiro eragiten denean, molde beroak behar izaten dira, moldeen kopia egokiak lortzeko.

Moldea beroago dagoen heinean, amaierako uzkurdura handiagoa izango da.

Xafla aldez aurretik luzatzeko aire kopuru handia erabiltzen denean, xaflaren hasierako tenperatura 5-10

ºC berotu behar da, behar baino lehen hoztu ez dadin. Aire kopuru txikia erabiliz gero, ez dago zertan xafla

aldez aurretik berotu.

Molde ar osagarrien tenperaturak, moldeok metalikoak ez badira, xaflaren tenperatura baino 10-20 ºC

handiagoa izan behar du, hoztearen ondoriozko ahalik eta marka gutxiena atera dadin piezan. Zurezko edo

erretxinazko arrak ez dira berotu behar, eroale txarrak baitira.

Gainazalean irristatze ona duten molde arretan, ez da beharrezkoa tenperaturen kontrol hain zehatza

egitea.

Aplikazio optiko baterako konformatzen bada pieza, xafla beroak ez du gainazal hotzik ukitu behar

konformatua egiten den bitartean.

Presio bidezko konformatua merkeagoa da 5.000–20.000 piezako sortak egiten badira.

Presio bidez konformatzea injekzioz konformatzea baino % 10–20 merkeagoa da; presio bidezko

sistemetan, jaurtitzeko denbora injekziozkoetan baino % 25-50 laburragoa da.

Presio bidezko konformatuan, gehienez 3,4 MPa-ko presioak erabil daitezke. Hala ere, normalean 0,34–

0,68 MPa-ko presioak erabili ohi dira.

Aurreluzatzeko ohiko sakonera deformatu gabeko xaflaren neurri estuenaren berdina izango da (adibidez,

100x500 neurriko laukizuzenaren aurreluzapeneko sakonera 50ekoa izango litzateke).

Konformatu alderantzikatuan, burbuilaren altuera egokia H:D-aren 2/3 izango da.

Konformatu alderantzikatuak zelula fotoelektrikoak burbuilaren punta detektatzen duenean hasi behar du.

Moldeak erabat doituta konformatzen dira xafla, konformatzeko tenperaturan, oso zurruna denean (PS

apartua, CPET, HDPE, PP, zuntz motzeko edo karga mineraleko materialak).

Moldeak erabat doituta konformatzeko, presioak 0,34-0,68 MPa-koak izan ohi dira.

Erabat doituta konformatzen da bi aldeetan xehetasunak kopiatu behar direnean edo bat-bateko lodiera-

aldaketak daudenean.

LANBIDE EKIMENA

302

Plastikoen Lanketa

Molde emeak erabiltzen direnean, ertz lodiak eta hondo meheak sortzen dira.

Molde arren fabrikazioa merkeagoa da, baina desmoldatzeko angelu handiagoak behar izaten dira.

Ohiko desmoldatzeko angeluak honako hauek dira: arrentzat, 2-8 º (batez bestekoa: 4-6 º), eta emeentzat,

0,5-5 º (batez bestekoa: 1-2 º).

Uzkurduraren % 50-75 piezaren tenperatura distortsio-tenperaturara jaitsi baino lehen sortzen da.

Ohiko uzkurdura-balioak, gutxi gorabehera, % 0,5ekoa (arretan) eta % 1ekoa (emeetan) izan ohi dira.

Testurizatuaren xehetasunak zehatzak izan daitezen, sakonerak xaflaren uneko sakonera baino handiagoa

izan behar du.

Testurizatua badago, desmoldatzeko angeluak handiagotu egin behar dira. Testurizatuaren sakoneraren

0,005 mm bakoitzeko, desmoldatzeko angeluak 1 º-koa izan behar du.

Hutseko zuloen diametroak xaflaren uneko lodiera baino handiagoa izan behar du, amaieran piezak

markarik izan ez dezan.

Hoztearen ondoriozko markek uneko lodiera aldatu egin dela adierazten dute. Molde hotzaren edo hutsa

astiroegi egitearen ondoriozkoak ere izan daitezke.

Plastikozko xafla beroan duen erresistentziaren arabera luza daiteke. Normalean, RA < 5 eta H:D<1 izan

ohi dira.

Hozkadurarekiko sentikorrak diren plastikoak (PA, PS, PC) luzatzen direnean, ertz zorrotzen eremuetan,

piezek akatsa izan dezakete erabileran edo desmoldatzean.

90 º baino angelu txikiagoak dituzten piezak sentikorrak izan daitezke hozkadurarekiko, materiala dena

delakoa izanda ere.

PS, PC eta PMMA erabiltzen ditugunean, iragazki polarizatuak erabiliz gero, estres handiko piezak

errazago detektatuko ditugu.

LANBIDE EKIMENA 303


LANBIDE EKIMENA

304

6.10 Erabilerak

Xafla mota Erabilerak

Estrusionatua edo koestrusionatua Erabilera bakarreko edalontziak eta platerak, elikagaiak

gordetzeko ontziak, detergenteak gordetzeko ontziak,

bestelako ontziak, erretiluak, hozkailuen eta izozkailuen

kontrateak, hozkailuen tangak, tiraderak, automobilen panelak,

ekipoetarako karkasak, poto txikietarako ontziak, bainuontziak,

dutxetako platerak, harraskak, konketak, kabinetako panelak.

Okelarako erretiluak, arrautzen kaxak, hanburgesen kaxak,

janaria gordetzeko ontziak, erabilera bakarreko platerak.

Gaileta txikien azpilak dekoratzeko ontziak (loren kaxak)

babesteko estaldurak.

onformatuaren abantailak eta eragozpenak

Abantailak:

Ekipoak eta moldeak nahikoa merkeak dira.

Tamaina handiko piezak fabrika daitezke.

Pareten lodiera oso txikiak lor daitezke.

Ekoizpen-maila handia.

Eragozpenak:

Oro har, piezak trokelatu edo ebaki egin behar izaten dira.

Hondakin (lerma) asko sortzen dira, baina eho ondoren birziklatu egin daitezke.

Moldearen xehetasun guztiak ez dira zehatz-mehatz kopiatzen.

Piezaren lodieran ezin izaten da bat-bateko aldaketarik lortu.

Jatorrizko materialak erdilandua izan behar du.

6.11 Termok

Aparatua

Biorientatua

Plastikoen Lanketa

6.12 Termokonformatuari buruzko ariketak

1. Azaldu termokonformatua zertan datzan.

2. Termoplastiko amorfoen eta erdikristalinoen arteko desberdintasunak termokonformatuan.

3. Materialaren, moldearen eta desmoldatzeko tenperaturak, termoplastiko amorfoetarako.

4. Termokonformatuan nola birbanatzen da materiala moldean?

5. Zein molde mota daude?

6. Azaldu indarra sortzeko sistemak.

7. Zer da aurreluzapena? Zertarako erabili ohi da?

8. Esan presio bidez aurreluzatutako etapa anitzeko termokonformatuaren adibide bat.

9. Esan molde arraz aurreluzatutako etapa anitzeko termokonformatuaren adibide bat.

10. Materiala berotzeko metodoak. Noiz gomendatzen da metodoetako bakoitza erabiltzea?

11. Azaldu moldeak hozteko sistemak.

12. Zehaztu moldera airea sartzeko edo moldetik airea ateratzeko zuloen diametroa, onartutako gehienezko

gezia 0,1 mm-koa bada. Horrez gain, deformazioko tenperaturako moduluak 10 MPa-ko balioa duela ere

badakigu. Eragindako presioa 2 barrekoa da eta zuloen eremuko lodiera 2 mm-koa da.

13. Kalkulatu, 1500 cc-ko aire-bolumena 0,1 segundoan kanporatzeko behar diren zuloak; zuloen

diametroa 0,7 mm-koa bada.

14. Konformatua zehazten duten tarteak.

15. Kalkulatu hutseko tangak izan behar duen bolumena, honako datu hauen arabera: tangako hasierako

presioa 0,03 barrekoa da, moldean presioa 3 barrekoa da, lortu nahi den amaierako presioa 0,3

barrekoa da eta moldearen bolumena 50.000 cc-koa da.

LANBIDE EKIMENA 305


77 PPOOLLIIMMEERROO ZZEELLUULLAARRRRAAKK EEDDOO AAPPAARRTTUUAAKK TTRRAANNSSFFOORRMMAATTZZEEAA

7.1 Ezaugarri orokorrak

Plastiko zelularrak egituran gasez edo airez betetako gelaxka finak dituztenak dira. Azken finean, bi osagaiko

materialak dira (plastikoa + gelaxkak) eta, beraz, plastikoaren ezaugarriak plastikoak berez (apartu gabe) izango

lituzkeenen oso desberdinak dira. Ezaugarri garrantzitsuenak honako hauek dira:

Dentsitatea: nahasteen legearen arabera, txikiagotu egiten da proportzionalki, fase gaseosoaren bolumen-

zatikiarekiko.

Ezaugarri termikoak: eroankortasun termikoa txikiagotu egiten da.

Ezaugarri elektrikoak: konstante dielektrikoaren balioa txikiagotu egiten da.

Ezaugarri mekanikoak: zurruntasuna handiagotu egiten da (pisu berarekin) eta talkarekiko erresistentzia

ere areagotu egiten da.

Ezaugarri akustikoak: isolamendu akustikoaren ahalmena handiagotu egiten da.

Plastiko apartuen produkzioa hiru eragiketatan oinarritzen da:

1. Lehenbizi, material likidoa, urtua edo jariotasun plastikoa duen materiala behar da. Termoplastikoa apar-

tzeko, berotu egin behar da, jariakor bihurtu arte (adibidez, injekzio-makinan edo estrusio-makinan). Apar

termoegonkor erretikulatuak fabrikatzeko, lodiera molekular txikiko polimero likidoak erabili ohi dira.

2. Material likido edo urtuaren barruan gasen bat sortzen edo sartzen da (gasifikatzea).

3. Masa likido edo urtuaren baitan sortzen edo sartzen den gas horren eraginez, handituz doazen gelaxkak edo

burbuilak sortzen dira (apartzea). Horrela sortzen den aparra sendotu egin behar da hozketaren bidez

(termoplastikoen kasuan) edo erretikulatuz eta, kasuan kasu, hoztuz (termoegonkorrak).

Edozein plastiko edo kautxu apartu daitekeela esan daiteke, baina, praktikan, gutxi batzuk baino ez dira erabiltzen

teknikaren esparruan. Gehien erabili ohi diren plastikoak, besteak beste, PSa, poliolefinak eta poliuretanoak dira.

Halaber, honako apar hauek ere aipagarriak dira: PVCa, PFa, UFa eta UPa.

Erabiltzen diren plastiko guztien % 8 apartuak dira. % 8 horren 2/3, gutxi gorabehera, poliuretanozko aparrak dira.

Prozesua Aktibazioa Erreakzio mota Apartze mota Gelaxken egitura Adibideak

Injekzioa Termikoa Fusioa/ solidotzea Kimikoa Itxia PVC, PE

Estrusioa Termikoa Fusioa/ solidotzea Kimikoa Irekia PVC, PE

Hainbat osagaiko sistema Nahastea Poliadizioa Kimikoa/ fisikoa/

mekanikoa Irekia/ itxia PUR

Hainbat osagaiko sistema Termikoa Poliadizioa Kimikoa Itxia PA, EP

Bi etapako sinterizatua Termikoa Fisikoa Itxia PS-E

7.1. taula.

LANBIDE EKIMENA

306

Plastikoen Lanketa

7.2 Agente apartzaileak

Gasifikazioa egiteko, funtsean, bi sistema daude:

Apartze mekanikoa: polimero likido edo urtuan, gasen bat sartzen da mekanikoki. Gas hori aire konprimitua,

nitrogenoa edo azido karbonikoa izan ohi dira.

Apartze-agenteak: puztaile edo apartzaile ere deitu ohi zaie. Hemen, beste banaketa bat egingo dugu:

− Fisikoak: lurrunduta sartzen dute gasa. Irakite-puntu baxua duten likidoak dira eta, beraz, erraz lu-

rruntzen dira; adibidez, transformazio-tenperaturan edo erreakzio-exotermiaren eraginez lurruntzen

diren hidrokarburo alifatikoak, kloratuak edo fluokloratuak.

− Kimikoak: gasa deskonposizioz sortzen dute. Prozesatzeko tenperaturetan kimikoki deskonposatzen

direnean gasak (CO2, CO, N2, NH3) kanporatzen dituzten azo edo hidrazino (-N=N-, -NH-NH-)

konposatuak izan ohi dira. Garrantzitsuenak azodikarbonamida eta haren deribatuak dira. Legamia

hautsaren itxurako nahastea ere erabili ohi da. Nahaste hori azido zitrikoz eta bikarbonato sodikoz

osatuta dago, eta deskonposatzen denean CO2 kanporatzen du. CO2-a isozianatoen eta uraren arteko

erreakziotik ere ateratzen da, eta hori poliuretanozko aparrak sortzeko aprobetxatzen da.

Polimero eta prozesatzeko teknika bakoitzak dagokion apartzailea du, denek ez baitute denentzat balio. Hau

da, kasuan kasurako apartzaile egokia aukeratzen jakin behar dugu.

Agente apartzaile fisikoak

Irakite-puntua presio atmosferikoan (ºC) Oharrak Erabilerak

Pentanoa 30-38 Ez da toxikoa PSzko aparra, batez ere pikor hedatuetarako

Heptanoa 65-70 Ez da toxikoa Aurreko kasukoak

7.2. taula.

Agente puztaile kimikoak

Deskonposizio-tenperatura (gehienezko

abiadura) (ºC)

Oharrak

Azodikarbonamida 160-200 Ez da toxikoa. Egokia da tenperatura handi samarretan prozesatutako polimeroetarako. Aktibatu egin daiteke.

Bentzeno sulfonil hidrazina 95-100 Erabilera mugatuak.

Azobisbutironitriloa 90-115 Hondakin toxikoak ematen ditu. Aktibatu edo inhibitu egin daiteke.

p-toluensulfonil erdikarbazida 210-270 Egokia da tenperatura handietan prozesatutako

polimeroetarako; adibidez, poliamidak, PP, etab.

7.3. taula.

LANBIDE EKIMENA 307


7.3 Apar motak

Aparrak ezaugarrien arabera sailka daitezke.

Sailkapenetako bat dentsitatearen arabera egin ohi da. Aparren ezaugarririk gogokoena dentsitatea edo pisu

espezifikoa da. Ezaugarri fisikoak (erresistentzia mekanikoa, ahalmen isolatzailea, intsonorizazioa, etab.) dentsitate-

aren araberakoak dira. Aparrak arinak (10-100 kg/m3) edo astunak (100-1000 kg/m3) izan daitezke.

Bestalde, aparrak ezaugarri mekanikoen arabera ere sailka daitezke. Apar zurrunak eta apar elastikoak edo

malguak daude. Apar zurrunak gutxi deformatzen dira esfortzupean. Malguak erraz trinkotzen dira, eta esfortzua eteten

denean hasierako forma berreskuratzen dute. Zurrunak, berriz, bi eratakoak izan daitezke: hauskorrak eta zailak.

Hauskorrei dagokienez, konpresio-indar handia eragiten zaienean, egitura zelularra desegin egiten da. Zailen kasuan,

egitura zelularrak hobeto irauten du, eta konpresioa eten ondoren, parte bat berreskuratu egiten da. Apar zurrunaren

erresistentzia mekanikoa proportzionalki murrizten da daukan poro kopuruaren arabera; hala ere, piezaren zurruntasun

geometrikoa proportzionalki handiagotzen da pareten lodieraren kuboarekiko (pieza apartuak, pisu bera izanda,

trinkoak baino lodiagoak dira, eta, beraz, zurruntasun handiagoa dute).

Gelaxken egituraren eta tamainaren arabera ere sailka daitezke. Gelaxkak irekiak, itxiak edo mistoak izan

daitezke. Poro irekiak dituztenetan (irekietan) gelaxkak elkarrekin komunikatuta daude, eta horiexek erabili behar dira

intsonorizazioetan. Poro itxiak dituztenak isolamendu termikoak egiteko erabili ohi dira, eta, horrez gain, talkaren ondo-

riozko energia xurgatzeko ahalmen handia dute. Poro mistoak dituztenek gelaxka irekiak eta itxiak dituzte. Poroaren

edo gelaxkaren tamainari dagokionez, mikroskopikoak (diametroa 0,5 mm baino txikiagoa), finak (1-2 mm-ko

diametroa) edo mardulak (diametroa 2 mm baino handiagoa) izan daitezke.

7.1. irudia.

Poliestireno hedatuzko aparrak (PS-E)

BASF etxeko Styropor ® prozesuaren bidez PS-Ezko (edo EPSzko) pikorrekin fabrikatutako apar zurruna da.

Apar horiek poro itxikoak dira, eta 10-35 kg/m3-ko dentsitatea izan ohi dute, baina 80 kg/m3-ko dentsitateko

produktuak ere lor daitezke. Aparron ohiko kolorea zuria da, baina koloreztatu egin daiteke. Erabilitako kopurua

kontuan hartuta, bilgarriak egiteko (oso erresistentea delako) eta eraikuntzako isolamendu termikoak egiteko gehien

erabiltzen den aparra da.

Apar mota

Zurr

unak

Mal

guak

Koltxoiak eta tapizatuak egiteko aparrak

Apar integralak

Bilgarriak egiteko aparrak

Isolamenduak egiteko aparrak Apar integralak

Dentsitatea

10

Big

unak

20 50 100 200 500 1000

10

100

200

25 160

1200

15 800 30 55

LANBIDE EKIMENA

308

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 309

Bloke handi jarraitu edo etenak fabrikatu ohi dira (gero mozten dira), edota pieza moldatuak.

EPSa prozesatzea

Fabrikatzaile gehienek, salbuespenak salbuespen, EPSa prozesatzeko oinarrizko printzipioak erabili ohi dituzte.

Lehengaia bolatxo-forman etortzen da. Bolatxook 670 kg/ m3-ko dentsitatea dute gutxi gorabehera, eta barruan

agente lurrunkorra (% 5,5-7,5) edo apartzaile fisikoa (pentanoa normalean) daukate. Agente lurrunkor edo apartzaile

hori PSarekin nahasten da polimerizazioa egin baino lehen.

Prozesatuak hiru etapa ditu:

Aldez aurreko hedapena

Bitarteko geldiunea

Amaierako hedapena

1. Aldez aurreko hedapena: aldez aurreko hedapenean, lehengaizko bolatxoak bigundu egiten dira beroaren

eraginez, eta, agente hedatzailearen bolumena handiagotzearen ondorioz, puztu egiten dira. Gaur egun,

biguntzeko, fluido termiko gisa ia ur-lurruna besterik ez da erabiltzen, 80-110 ºC-ko tenperaturetan.

80 ºC-tik gorako tenperaturetan, PSa bigundu egiten da, agente hedatzailearen lurrunaren presioa

handiagotu egiten da eta bolatxoak puztu egiten dira, hasierako bolumena baino 50 aldiz bolumen

handiagoa lortu arte. Gutxieneko itxurazko dentsitatea lortzeko behar den hedapen-denbora gaindituz gero,

bolatxoen barruan nagusi den gainpresioa txikiagotu egiten da eta bolatxoen bolumena, astiro-astiro,

txikiagotu egiten da, hurrengo grafikoan ikus daitekeenez.

7.2. irudia.

Aldez aurreko hedapenaren maila (itxurazko dentsitatea) 10-30 kg/m3-koa izan ohi da, eta, ondorioz,

moldatutako piezek 18-30 kg/m3-ko dentsitatea izaten dute. Erabilera berezietarako, itxurazko dentsitate

handiagoak behar izaten dira. Dentsitate handi horiek lortzeko, aldez aurreko hedapenaren tenperaturak

100 ºC baino txikiagoa izan behar du. Itxurazko dentsitate txikiagoak nahi izanez gero, aldez aurretik

hedatzeko prozesuak jarraitu egin dezake, bitarteko geldiune jakin bat pasatu ondoren.

Itxur

azko

dent

sita

tea

Itxurazko dentsitatea hedapen denboraren arabera

Aldez aurretik hedatzeko denbora 5 0 10 15 min

10

15

P 103

20

F 212

Kg/m3


LANBIDE EKIMENA

310

Aldez aurreko hedapena aldez aurretik hedatzeko gailuetan egiten da. Aldez aurretik hedatzeko gailua

termikoki isolatutako tanga zilindriko bertikala da. Tanga horrek ardatz bertikal birakari batera akoplatutako

eragile mekanikoa, kargatzeko ahoa eta deskargatzeko ahoa ditu. Aldez aurretik hedatzeko gailuaren

barruan, zehatz kontrolatutako presiopeko ur-lurrunezko korrontea sartzen da.

7.3. irudia.

7.4. irudia.

Bi motatako aldez aurretik hedatzeko gailuak daude, hots, jarraituak eta eten edo multzokakoak. Aldez

aurretik hedatzeko gailutik ateratzen diren bolatxoen itxurazko dentsitatea kontrolatzeko, egonaldiko

denbora, lurrunaren emaria eta presioa eta tenperatura erregulatu behar dira.

a: Ontziaren hondo zulatua b: Eragilearen ardatza c: Eragilearen besoak d: Barra hausleak e: Lurruna f: Kondentsatua g: Materiala deskargatzea h: Mira

Aldez aurretik hedatzeko gailu etena e

d

f

h

g

c

b

a

a: Eragilearen ardatza b: Eragilearen besoak c: Barra hausleak d: Torloju amaigabea e: Lurruna f: Hondoko banagailua g: Materiala deskargatzea

Aldez aurretik hedatzeko gailu jarraitua

a

b

c

d e f

g

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 311

2. Bitarteko geldiunea: aldez aurretik hedatutako pikorren bitarteko geldiunea prozesuaren 2. etapa da. Gel-

diune horren eginkizuna da aldez aurretik hedatzeko gailutik ateratako partikulak mekanikoki egonkortzea,

gehiegizko agente hedatzailea kentzeko. Aldez aurretik hedatzen denean, PSaren partikulen bolumena

handiagotu egiten da, eta egitura apartsua sortzen da. Aldez aurretik hedatzeko gailutik atera eta berehala,

egitura apartsu hori hozten hasten da; bolatxoen barruko agente hedatzailea eta difusioz sartutako ur-

lurruna kondentsatu egiten dira, eta bolen barruan hutsa sortzen da. Egoera horrek aldez aurretik

hedatutako bolatxoen ezegonkortasun mekanikoa eragiten du, eta, beraz, bolatxoek, transformatu aurretik,

geldiunea egin behar dute aldi batez aireztatutako siloetan. Geldiune horretan, aldi berean zenbait

fenomeno sortzen dira:

Bolatxoen barruan airea sartzen da. Horrela, kanpoko eta barneko presioak berdindu egiten dira eta

bolatxoak mekanikoki egonkortzen dira.

Difusioz kanporatuta, agente apartzailearen kopurua murriztu egiten da, amaierako hedapenerako maila

egokia lortu arte. Alderdi hori oso garrantzitsua da amaierako itxurazko dentsitate handiak lortu ahal

izateko.

Bitarteko geldiune horren iraupena partikula apartuen tamainaren araberakoa, amaieran lortu nahi den

itxurazko dentsitatearen araberakoa eta biltegiratze-tenperaturaren araberakoa da (kasuan kasu, gutxienez, 5-

8 orduko geldiunea izan ohi da). Geldiunearen gehienezko denborak ez du izan behar 48 ordutik gorakoa,

zeren bolatxoek gero beharko duten puzteko ahalmena galtzen baitute (difusioz pentano gehiegi galtzen

dutelako).

3. Amaierako luzapena: etapa honetan, bolatxoak bloke edo bestelako forma moldatu bihurtzen dira.

Ama regin zehatz

ba ragiten zaio

po handiagotu

egit zakeen eta

ga rtuen egitura

sin artean eta

lotu

7.5. irudia.

ierako aparturako instalazioetako prozesua berdina izan ohi da, instalazio bakoitza ze

terako diseinatuta badago ere. Prozesua honako honetan datza: materialari bero-energia e

limeroa biguntzeko eta, aldi berean, hondakinezko agente hedatzailearen lurrunaren presioa

en da; ondorioz, bolatxoak berriz ere hedatzen dira.Deformatu gabe hedapena manten de

sekiko pareta iragazkorrak dituen barrunbe itxian (moldean) egiten bada prozesua, bolatxo apa

terizatua lortuko dugu (hedatuta eta bigunduta daudenez, bolatxoak trinkotu egiten dira elkarren

ta gelditzen dira). Bolatxoak hoztu ondoren, mekanikoki egonkorrak diren egiturak lortzen dira.

b c d i h a

a) Uraren sarrera, b) Lurrunaren sarrera, c) Betetzeko hodia, d) Presio-adierazgailua, e) Uraren irteera, f) Irteera, g) Erauzgailua, h) Ur beroaren hodiak, i) Zuloak

Lurrun bidez moldatzeko ganberadun gailuaren alboko ebakidura

e

g g

a b

f


Bolatxoak airea sartuta edo grabitatearen eraginez kargatzen dira moldean, eta, gero, moldea itxi egiten da.

Moldeak atorra edo pareta bikoitza dauka, eta barrunbeko paretak zuloak dauzka. Barrunbea inguratzen

duen kaxa horretan eta barrunbearen barruan lurruna sartzen da presio txikian (0,5-3 bar) eta 110-

120 ºC-an, bolatxoen arteko zirrikituak betetzen dituen hedapena sortu arte; hala, bolatxoen arteko fusioa

sorrarazten da. Gero, desmoldatu baino lehen, pieza hoztu egiten da, kaxa edo atorran zehar zirkulatzen

duen uraren bidez. Zikloaren denbora 10 ziklo/min (pieza txikietarako) eta 4-7 ziklo/h (1,25x0,5x8 m-ko

blokeetarako) bitartekoa da.

EPSko blokeak mekanizatzea

Blokeak fabrikatzen direnean, ez dira inoiz bloke gisa erabiltzen; aitzitik, moztu egiten dira (normalean plantxa-

forman) nahi diren neurriak emanez. Pieza moldatuak direnean, gero ez da beste mekanizaturik egiten. Batzuetan,

EPSko blokeak moztuta edo fresatuta, modeloak edo prototipoak egiten dira, demostrazioak edo saiakuntzak

egiteko (bilgarriak egiten direnean, azken moldeak egin baino lehen, moldeon modeloak egin ohi dira brikolatuz).

Mozteko sistemak honako hauek dira:

Termikoa: eroankortasun handia duen aleazio berezizko 0,15-1 mm-ko diametroko alanbre beroa erabili ohi

da. Alanbrea 200-400 ºC-an berotzen da, korronte elektrikoaren bidez. Erregimeneko tentsioak ezin du 42 V-

eko tentsioa gainditu, eta erregulagarria izan behar du, tenperatura mozteko kondizioetara doitu ahal izateko.

Mekanikoa: erresistentzia handiko alanbreen bidez egiten da. Alanbreoi atzera-aurrerako mugimendua

eragiten zaie. Eragindako presioak eta sortzen den beroak moztea eragiten dute. Aurreko sistemarekin

konbina daiteke.

Zerrak eta hortzak.

Fresatzea: profilak eta ertzak sortzeko erabili ohi da.

Akabera

Moldatutako plantxen edo piezen ezaugarri mekaniko, kimiko edo optiko jakin batzuk hobetzeko edo aldatzeko

erabiltzen da akabera. Akabera egiteko zenbait era daude.

Bernizatzea: PSari erasotzen dioten disolbatzailerik gabeko produktuak erabili behar dira.

Material babeslea itsastea: plastiko, zuntz, zeramika, metal, eta beste material batzuezko xafletan kartoia

itsasten da. Itsasgarriek (bernizak, adibidez) PSrako zein estaldurarako egokiak izan behar dute.

Estaltzea: PSa beste erretxina batzuekin estal daiteke, esate baterako, PURarekin (estaldura gogorrak eta

bigunak lor daitezke) edo epoxi erretxinekin. Estaldurak lodiagoak edo meheagoak izango dira, ematen

diogun geruza-kopuruaren arabera. Kolpeen aurkako erresistentzia lortu nahi badugu, feltroak edo beira-

zuntzezko ehunak erants daitezke eta, horrela, pieza lodiak, arinak, gainazal gogor edo bigunekoak,

talkarekiko erresistenteak eta aire librean erabiltzeko egokiak lor daitezke (adibiderik ohikoena surfeko

taulak dira).

LANBIDE EKIMENA

312

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 313

Erabilerak EPSaren erabilerarik aipagarrienetako batzuk honako hauek dira: isolamendu termikorako plantxak eta hodiak,

intsonorizaziorako plantxak, eraikuntza-elementu hutsak, hozkailuen isolamendu termikoa, bilgarri arinak eta

talkarekiko erresistenteak, metalak urtzeko modelo galduak, elikagaiak (fruituak, barazkiak, arraina...) gordetzeko

ontziak, eszenatokietarako dekorazio-elementuak, nekazaritzako lursailen hobetzea (Styromull), etc.

Segurtasuna

Pentanoz eta airez osatutako nahastea oso sukoia da, eta deflagrazioa sortzeko arriskua dago. Suhartze-muga

airearekin nahastutako pentano agentearen (airearen metro kubiko bakoitzeko 40-260 g pentano) bolumenaren % 1,3-

7,8koa da (kondizioen arabera). Lehengaia 18-20 ºC-an gorde behar da, ontzi hermetikoetan. Biltegiratzeko eremuak

eta lan egiteko lekuak egoki aireztatuta egon behar dute. Garrantzitsua da makina guztiak lurrera egoki konektatuta

egotea. Edonolako sute-arriskuak saihesteko babes-neurriak hartu behar dira. Materiala sutea sorraraz dezakeen

edozein gunetatik (sugarrak, soldadura-ekipoak, txinparta elektrikoak, esmerilak, karga elektrostatikoak...) urrun man-

tendu behar da prozesu osoan. Aireak daukan pentano-maila neurtzeko, alarmadun sistemaren bat erabili behar da.

7.4 Egiturazko aparrak urtu termoplastikoekin moldatzea. Ezaugarri orokorrak Egiturazko aparrezko piezak, zurruntasunari eta erresistentzia/pisuari dagokienez, egitura-erabileretarako ezau-

garri egokiak dituztenak dira.

Apar mota horiek moldatzeko, termoplastiko urtua agente hedatzailearekin konbinatzen da. Urtuaren eta gasaren

nahastea molde baten barruan injektatzen da; han, urtuak daukan gasa hedatu egiten da, polimeroa apartu egiten da

eta egitura zelularra sortzen da. Zelulek daukaten gasaren presioaren eraginez, piezak trinkotu egiten dira hozten

direnean, eta ez da hurrupadurarik eta moldatze-tentsiorik izaten.

Amaierako produktuak 0,7-2 mm-ko lodierako azal integrala (solidoa edo apartu gabea) eta nukleoa edo barrualde

zelularra izan ohi ditu, eta batetik besterako trantsizio mailakatua dago. Apar mota hauei integralak edo oin integrale-

koak deitu ohi zaie.


DE

NTS

ITA

TEA

(ρ),

%

D = 25 mm (~l in.) LODIERA 10 20

40

60

80

100

25 0 15

20

5

D Lodierako egiturazko aparraren dentsitatearen profila

Gelaxken banaketa egiturazko aparrean


Horrela lortzen diren piezak ezin dira ohiko injekzioz lortutakoekin konparatu, ez ezaugarriei dagokienez, ez

eta prozesatzeko erari dagokionez ere. Normalean, ohiko injekzioz lortutako piezek, gehienez, 4 mm-ko lodiera

izan ohi dute. Egiturazko aparren lodiera, ordea, ez da inoiz 4 mm-tik beherako izaten, aparrok eskaintzen

dituzten aukerak aprobetxatu ahal izateko (lodiagoak direnez, zurrunagoak dira). Beraz, prozesu hau ez dago

ohiko injekzioarekin lehian.

Pieza hauek, ohiko injekzioaren aldean, zenbait abantaila dituzte:

Flexioarekiko zurruntasuna 4 aldiz handiagotu daiteke, pisu bereko pieza trinkoren aldean. Horregatik, era-

bilerarik egokienak flexioan lantzen direnak dira.

Pieza lodiak arazorik gabe lor daitezke.

Lortzen diren piezek ez dute hurrupadurarik izaten (ezta lodiera desberdinak daudenean ere).

Pieza hauek ez dute moldaketako tentsio sorrik (hondar-tentsioak), edo oso txikiak izan ohi dira.

Materiala aurrezten da, dentsitate txikiagoko piezak lortzen baitira.

Pieza handiak molda daitezke. Piezon tamaina plater molde-etxeen tamainak eta injektatzeko ahalmenak

mugatzen dute.

Eragozpenik ere badago:

Gainazalaren akaberak akatsak izan ditzake (orbanak, seinaleak, zurrunbilo-efektuak...), eta akabera ez da

ohiko injekzioaren bidez lortzen dena bezain ona eta leuna.

Beti ezin izaten dira zehatz-mehatz kopiatu moldearen barrunbearen xehetasunak.

Zaila izaten da, kolore aldetik, pieza homogeneoak lortzea.

Zikloen denborak luzeak izan ohi dira, zeren aparrek eroankortasun termiko eskasa baitute (oinarrizko

polimeroaren 1/4, gutxi gorabehera), piezak oso lodiak baitira eta hozketan gasaren presioa murriztu egin

behar izaten baita.

Beti ez da pieza txikiak prozesatzeko era egokia izaten.

Mazarota eta sarrera handiagoak behar izaten dira. Piezari mazarotak eta sarrerak kentzen zaizkionean,

egitura zelularra bistan gelditzen da; horregatik, garrantzitsua da ikusiko ez diren piezaren parteetan jartzea.

Egiturazko aparrak hainbat sektoretan erabili ohi dira, besteak beste, automobilgintzan (karkasak, sabaiak,

guanterak, abatz-estalkiak, bateria-kaxak, hegalak, tresnen panelak...), eraikuntzan (leihoen markoak, panel modu-

larrak...), elektrizitatean eta elektronikan (argigailuetarako karkasak, bozgorailuen kaxak...), altzarigintzan (altzari

tapizatuen egiturak, tapizatu gabeko altzariak, ohe-buruak, dekoratzeko objektuak...), mantentze-lanetan (paletak,

kontainerrak, apalategietarako erretiluak, apalak, tangak, kableetarako harilak...), aisialdian eta kiroletan (erraketak,

hockeyko makilak, beisboleko bateak, paddleko erraketak, saskibaloiko taulak...), etab.

Egiturazko aparrak urtu termoplastikoekin moldatzeko prozesuak

Termoplastikoak erabilita egiturazko aparrak fabrikatzeko, zenbait prozesu egin daitezke. Garrantzitsuenak ho-

nako hauek dira: presio txikian moldatzea, kontrako presioarekin moldatzea, presio handian moldatzea eta koinjekzioa.

LANBIDE EKIMENA

314

Plastikoen Lanketa

Presio txikian moldatzea

Horixe da, nabarmenki, pieza mota horiek fabrikatzeko gehien erabili ohi den metodoa. Ohiko injekzio-makinak

edo berariaz diseinatutako makinak erabil daitezke. Azken horiek egokiagoak dira, zeren, prozesuan, ixteko indar

espezifiko txikia, plater molde-etxe handiak, injekzio-abiadura handia eta injekzio-ahalmen handia behar izaten baitira.

Material hauek erabiltzen dira gehien: HDPE, PP, PS, ABS, PC; ABS/PC eta PPO aldatua; baina, berez, edozein

termoplastiko prozesa daiteke. Erretxinak, batzuetan, indartu egiten dira beira-zuntzarekin, zurruntasun eta

erresistentzia handiagoak emateko. Erretxina horiek, jeneralean, agente apartzaile kimikoaren kopuru txiki bat

edukitzen dute. Agente apartzaile horren deskonposizio-tenperatura oinarrizko erretxinaren prozesatzeko

tenperaturaren antzekoa izan ohi da, eta gasak kanporatzen ditu. Apartzaile kimikoa (hautsa) lehorrean nahas daiteke

erretxinarekin, edo erretxinarekin nahastuta etor daiteke. Batzuetan, agente apartzaile fisikoak, hau da, gasak, erabili

ohi dira (adibidez, nitrogenoa). Gasok presiopean injektatu ohi dira termoplastiko urtuan.

Plastifikazioan, agente apartzailea deskonposatu egiten da eta, ondorioz, gasak sortzen dira. Gas horiek

plastiko urtuan disolbatuta gelditzen dira, plastifikazio-unitatearen barruko presioaren eraginez. Plastifikazioa eta

dosifikazioa egin ondoren, moldearen barrunbean dosia azkar sartzen da eta hedatu egiten da.

Presio txikian injektatzeko prozesua laburra da, eta barrunbearen bolumenaren % 65-90 betetzen da, behar

den dentsitatearen eta piezaren tamainaren eta lodieraren arabera. Barrunbea erabat beteko balitz, ez litzateke

apartuko; izan ere, barrunbea erabat betetzen ez denez, injekzioko presio handiak ez dira moldera transmititzen.

Oro har, moldearen batez besteko presioa 3,5 MPa-koa izan ohi da, eta disolbatutako gasaren hedapenaren

eraginez sortzen da. Gasak, hedatzen denean, materiala bultzatzen du eta, indar horren eraginez, materiala

moldearen barrunbearen eremu guztietara iristen da.

Barrunbearen paretak ukitzen dituen materialak eratzen du gainazala. Material horrek, barrunbea betetzen

denean ukitzen du pareta, eta, betetzeko prozesua oso azkarra denez, eremu horretan materiala ia berehala

solidotzen da, eta burbuilak sortzeko astirik ez dago; gainera, geroko hedapenean fluxu-aurrealdeko materialean sor

daitezkeen burbuilak hautsi egiten dira barrunbearen paretetara iritsi baino lehen. Hauste horren ondorioz sortzen

dira gainazaleko akatsak.

Barrunbeak ondo aireztatuta egon behar du, airea moldetik kanporatu ahal izateko. Hedapenaren ondoren,

barrunbea erabat betetzen denean, gasaren presioak norabide guztietan bultzatzen jarraitzen du eta azal solidoa

barrunbearen gainazalaren kontra behartzen du; aldi berean, pieza hoztu egiten da, eta hurrupaduraren ondoriozko

markak kendu egiten dira.

Egotzi baino lehen, pieza hoztu egin behar da, egoztearen eta gasak (gasa ezin da kanporatu, zeren, aparraren

egitura gelaxka itxizkoa denez, pieza puztu egin baitaiteke) eragindako barneko presioaren ondoriozko tentsioak

jasateko moduko zurruntasuna lortu arte.

Lodiera aldakorreko piezetan, hobe da injekzioko sarrerak piezaren eremu meheenetan jartzea; izan ere, azken

hedapena lortzeko, materiala, eremu lodietan zehar, eremu mehetan zehar baino errazago betetzen eta aurreratzen

da materiala eremu lodietan zehar.

LANBIDE EKIMENA 315


LANBIDE EKIMENA

316

7.8. irudia. Egiturazko aparrezko termoplastikoaren moldaketaren irudikapen sistematikoa: gainazalaren pareten lodiera eta urtuaren fluxuaren trantsizioa eta norabidea.

Sistema honek duen eragozpenik handiena lortzen den gainazalaren akabera pobrea da. Akabera txar hori, lehen

esan dugunez, barrunbearen paretak ukitzen dituzten burbuilen hauste-efektuak eragiten du; izan ere, koloreak

galarazten dituzte eta zurrunbilo-efektuak sorrarazten dituzte. Pareta meheagoak dituzten piezek gainazalaren akabera

hobea izaten dute. Injekzio-abiadura handien eraginez, akats horiek ez dira hainbeste nabarmentzen. Hala ere,

batzuetan, gainazaleko akats horiek zuraren zerroen itxura lortzeko aprobetxatzen dira, baina oso zaila da berariazko

zerro-patroia lortzea. Gehienetan, presio txikian lortutako piezak pintatu egin ohi dira. Pintatu baino lehen, beste

eragiketa batzuk egin behar izaten dira: lixatu, poroak bete eta inprimazioa egin, eta, horren ondorioz, piezak gares-

tiago ateratzen dira. Horrez gain, pintatu baino lehen, denbora jakin bat pasatzen utzi behar da, piezak, difusioz, gas

guztia kanpora dezan, bestela, pintura lehortzeko prozesuan anpuluak sortzen baitira.

Azalaren lodieran hainbat aldagaik eragiten dute; besteak beste, materialaren tenperaturak, agente

apartzailearen motak eta kopuruak, injekzio-dosiak, moldearen tenperaturak eta piezaren lodierak.

7.9. irudia.

Lortu onez, lodiera-aldaketak izateaz gain, piezaren eremu batetik bestera ere

aldaketa bera eta prozesuaren baldintzen arabera (azalaren lodieraren ehunekoa

txikiagoa d zango da).

Mold direnez, ez da erresistentzia handiko materialez fabrikatutako molderik

erabili agoak diren eta eroankortasun termiko handiagoa duten materialak erabil

daitezke, adibidez, aluminioa (material horiek erabilita hozteko behar den denbora, eta, ondorioz, zikloaren denbora,

murriztu egiten dira). Molde prototipoak fabrikatzeko, aluminio hautsez kargatutako epoxi erretxina erabil daiteke,

eroankortasuna handiagotzeko eta uzkurtzea txikiagotzeko.

Azal solidoak (Mehetik lodira)

(egiturazkoak) Aparraren nukleoa

Urtuaren fluxua

tako piezaren dentsitateari dagoki

k daude, piezaren geometriaren ara

en heinean, dentsitatea txikiagoa i

atzeko presio txikiak erabiltzen

behar; beraz, mekanizatzen merke

DE

NTS

ITA

TEA

(ρ),

g/cm

3

LODIERA (D), mm

LODIERA (D), in

4 8

0,6

0,7

0,8

0,9

10 6

0,5

D lodieraren eragina ρ dentsitatean

12

0,4 0,6 0,2

14 16 0,4

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 317

Presio txikietan moldatzeko bi prozesu daude, eta patentatuta daude. Bietan metagailua erabiltzen da, nahastea

presio-maila egokian mantentzeko eta injekzioa ahalik eta azkarren egiteko, hala, injekzioan ahalik eta apar gutxien

sortzeko (egoerarik onenean, apartzeak injekzioa bukatu ondoren hasi behar du, baina, praktikan, ezin izaten da guztiz

lortu):

Union Carbide Prozesua: Presiopeko gasa sartzen da plastifikatze-unitatearen barrura.

7.10. irudia.

Beloit Prozesua: Agente kimikoa erretxinarekin nahasten da, plastifikazioa egin baino lehen.

7.11. irudia. Schematic illustration of low-pressure injection molding (19).

Presio txikian moldatzeko makinak: ohiko injekzio-makinak erabil daitezke, baina makinotan gutxieneko

aldaketa batzuk egin behar dira, hots: ixte positiboko pita erabili behar da injekzioa egin baino lehen, lerdea eta,

batez ere, polimeroaren eta gasaren nahastearen despresurizazioa saihesteko.

4

3

1. Screw barrel 2. Screw plasticator 3. Accumulating cylinder with injection ram 4. Injection mold 2

4

1

1

3

2

DE

NS

ITY

(ρ)

2. Two-stage screw

NITROGEN

1. Screw barrel

I III II

1

IV

2

Introduction of nitrogen gas into a screw barrel with two-stage screw, and schematic pressure profile. I-Feed zone; II-Metering zone; III-Gas injection zone of reduced pressure; IV-pumping zone


LANBIDE EKIMENA

318

7.12. irudia. Schematic illustration of a typical low-pressure structural-foam injection-molding machine supported by a fixed screw plasticating extruder (Battenfeld Structomat).

Aurreko irudian, presio txikian moldatzeko berariazko makina ikus daiteke. Makina horiek askoz ere

eraginkorragoak eta egokiagoak dira teknika aldetik zein ekonomikoki, ohiko makinek ixteko indarra soberan izaten

baitute (eta, beraz, garestiagoak baitira). Bestalde, ohiko makinekin ezin izaten dira injekzioan behar diren emari

handiak lortu (ohiko makinetan baino 5-15 aldiz handiagoak, 10-25 kg/s injektatu ahal izateko), metagailu hidraulikozko

sistemarik ez badute. Plastifikatzeko ahalmenak (denbora-unitate bakoitzeko plastifikatzen den material kopurua) ez du

zertan ohiko makinetan bezain handia izan, zeren zikloaren denborak handiagoak baitira (hozketak gehiago irauten

duelako). Horregatik, makina hauetan plastifikazioa (torlojua) eta dosifikazioa eta injekzioa (zilindroa) bereiz diseinatzen

dira. Bi eginkizunak bananduta, makinak diametro txikiko torlojua izan arren, injekzio-ahalmen handia izan dezake, eta

diseinu arinagoak eta injekzioan masa mugikor (inertzia) txikiagoa behar dutenak lor daitezke. Adibidez, 4 kg-ko pisua

duen egiturazko aparrezko piezak, hozteko, hiru bat minutu beharko ditu; egokitutako ohiko makina batean injektatuko

balitz, torlojuaren diametroak 110 mm-koa izan beharko luke (dosifikazioko gehienezko ibiltartea 4 aldiz diametroa

izaten baita). Baina, pieza horrek behar duen abiaduran plastifikatzeko (80 km/h), nahikoa izango litzateke 60 mm-ko

torlojua. Makina horiek beste alderdi garrantzitsu bat dute, hots, denek ixte positiboko pitak dituzte, zilindroaren barruan

behar den presio-maila (gutxienez, 10-15 MPa) egon dadin eta zilindroaren barruko aldea behar baino lehen apartu ez

dadin. Ixteko balbularen ondoren, pitan ahalik eta hondar-material gutxien gelditu behar da. Horrez gain, noranzko

bakarreko balbula behar da transferentzia-blokean, torlojua zilindroarekin komunikatzeko.

Plaka molde-etxeen tamaina ohiko makinetakoena baino 5 aldiz handiagoa izan daiteke, ixteko indar bera dutela

(presurizazioa edo trinkotzea gasaren hedapenaren ondoriozko presioari esker egiten baita). Tamaina bereko plaka

molde-etxeekin, ixteko indar txikia behar da (ohiko makinetakoenen % 10). Erregela orokorra erabil daiteke (oso

orokorra bada ere): presio txikian moldatzeko, injektatzen den materialaren kg bakoitzeko, 40 tonako ixteko indarra

beharko da. Injektatzeko ahalmena % 100-500 handiagotu ohi da, ezaugarri bereko ohiko makinen aldean. Adibidez,

350 tonako ixteko indarra duen makinak dauzkan plaka molde-etxeak 2.500 tonako ohiko makinari dagozkio.

7 8

6 4 5 1 3 2 10 11 12 13 14 15

9

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 319

Zenbait makinatan polimeroa torloju bidez plastifikatzen da eta, banagailuan zehar, hainbat injekzio-zilindrotara

eramaten da (eta ez bakar batera). Zilindro horietatik, aldi berean edo sekuentzialki, material osoa barrunbe

bakarrean injekta daiteke (handia bada), eta, horrela, pieza handiak fabrikatzen direnean injekzio-denbora eta

fluxuaren luzera murriztu egiten dira, eta egitura zelularraren uniformetasuna hobetu egiten da (piezaren eremu

batetik bestera sortzen diren dentsitate-aldaketak murriztu egiten dira).

7.13. irudia. Low-pressure injection-molding machine with two injectioncylinders (Sumitomo SSF-100) (top view).

Hozteko denborak eta, ondorioz, zikloak ere, luzeak direnez, plastifikatzeko/injektatzeko unitateak ez dira beti

modu eraginkorrean erabiltzen. Unitateon ahalmen guztia aprobetxatzeko, estazio anitzeko makinak garatu dira.

Makina horietan, plastifikatzeko/injektatzeko unitate bera hainbat moldetarako erabiltzen da. Normalean, mahai

birakarian muntatutako 2-10 molde erabili ohi dira, eta plastifikatzeko/injektatzeko unitatea finko mantentzen da

(alderantziz ere izan daiteke, hau da, moldeak finko eta lerrokatuta mantentzea eta plastifikatzeko/injektatzeko unitatea

mugitzea). Moldeak berdinak zein desberdinak izan daitezke. Desberdinak direnean, dosifikatzeko sekuentzia

(bolumena) programatu egin behar da molde bakoitzerako (desberdinak baitira).

7.14. irudia. Four-station rotary-table injection-molding machine.

3

1. 2. 3. 4.

4

2

1

3

1. 2. 3. 4. 5. 6.

2

4

5

1

3

2 5

6


Aurreko irudiko estazio anitzeko makinak ixteko unitate bakarra du (betetzeko eta hedatzeko baino ez da

erabiltzen), eta molde guztiak berdinak dira. Makina horren produktibitatea kalkulatzeko, honako formula hau

erabiliko dugu:

)(3600

SVMnCN++

=

N = pieza kopurua orduko.

n = estazio kopurua.

M = aitzinapen-, injekzio- eta mantentze-denbora (hedapena) segundotan.

V = hozteko denbora, segundotan.

S = irekitzeko, egozteko eta ixteko denbora, segundotan.

C = barrunbe kopurua molde bakoitzeko.

Estazio anitzeko makinak kontsumo ugariko pieza txikiak fabrikatzeko erabili ohi dira batez ere (errentagarri-

tasuna dela eta).

Moldeak: moldeen diseinuari dagokionez, kanalek sekzio zirkularrekoak izan behar dute eta sekzio horrek

ahalik eta handiena izan behar du (adibidez, 25 mm-ko diametroa egokia da, eta ez da erabili behar12,5 mm-tik

beherako diametrorik). Sekzio zirkularrik ezin bada lortu, sekzio trapezoidal baliokidea erabili behar da.

Sarrerei dagokienez, ohiko moldaketan erabili ohi direnen antzeko formakoak dira eta antzera banatzen dira,

baina neurriak handiagoak dira. Frogatuta dagoenez, egokiak dira gehienez 12,5x32 mm eta gutxienez 3,2x6,5 mm

dutenak (txikiak 0,5 kg baino gutxiago duten piezak egiteko baino ez dira erabiltzen). Sarrerak lodiera txikiena duten

eremuetan ipini behar dira, jarioa eta hedapena hobeak izan daitezen.

Presio txikiko moldaketan, oso garrantzitsua da barrunbea aireztatzea, oso azkar betetzen baita. Banaketa-

eremuan, airearen irtenbideek 0,03 eta 0,5 mm bitarteko sakonera izan behar dute. Sakonera handiko barrunbeei

dagokienez, 0,75 mm-rainoko diametroko aire-irtenbideak egin daitezke. Aire-irtenbideen kopurua eta kokapena,

normalean, esperimentalki zehazten dira.

Moldea hozteari dagokionez, beroa azkar kanporatzen duen edozein metodok balio du. Horretarako, honako

alderdi hauek hartu behar dira kontuan:

Moldeek eroankortasun termiko handiko materialez fabrikatutakoak izan behar dute.

Agente hozgarriaren fluxu zurrunbilotsua lortzeko moduko hozte-kanalak eta agente hozgarriaren emariak

behar dira.

Hozte-kanal laburrak behar dira, hozteko fluidoaren tenperatura gehiegi ez handiagotzeko.

Hozte-kanalek egoki banatuta egon behar dute.

Moldeek lodiera txikikoak izan behar dute.

LANBIDE EKIMENA

320

Plastikoen Lanketa

Piezak egozkailuen bidez ateratzen dira. Egozkailuek pieza ukitzen duten eremuak materiala gehiegi ez

trinkotzeko eta azala ez kaltetzeko moduko handia izan behar du. Egozkailuen gutxieneko diametroak 15 mm-koa

izan behar du. Desmoldatzeko angeluak 0,5-2 º-koa izan behar du alde bakoitzeko, eta, gainazala testurizatuta

badago, angelua handiagotu egin behar da, sakonerako 0,025 mm bakoitzeko.

Presio txikian moldatzeari buruzko zenbait zenbaki

Gehienezko fluxu-luzerak 3 m-rainokoak izan daitezke.

Moldatzeko tenperaturak (materialarenak) ohiko moldaketan behar direnak baino 22-28 ºC handiagoak

izan ohi dira.

Erabilitako materialen % 75 (pisuan) PE, PP eta PS izan ohi dira.

Lodierarik arruntena 6 mm-koa izan ohi da, eta gomendatutako gutxieneko lodiera 4,8 mm-koa da.

Presio txikian egindako prozesuan, ohiko moldaketan behar den moldatzeko presioaren % 10 behar izaten da.

50 eta 1000 tona bitarteko makinak erabil daitezke. Erabilgarrienak 300-400 tonakoak izan ohi dira.

Piezarik handienak 1000 tonako makinetan injektatzen dira. Makinok 3,8x2,5 m-ko azalera erabilgarria dute

plater molde-etxeei dagokienez, eta 80 kg-ko injektatzeko ahalmena izan ohi dute.

Injekzioa oso azkarra izaten da eta, gehienetan, 0,1-0,3 segundo iraun ohi du.

Kontrako presio bidez moldatzea

Moldatzeko era hau presio txikiko moldaketaren aldaera da. Kontrako presio bidezko moldaketan, moldearen

barrunbea presurizatuta egon ohi da injekzioa egiten denean (normalean, nitrogenoa erabili ohi da presurizatzeko).

Presurizazio horren bidez, injekzioan zehar izaten den apartzea saihestu edo murriztu egiten da. Injektatu ondoren,

barrunbe barruko presurizazioa kendu eta apartu egiten da, eta barrunbea erabat betetzen da.

Sistema honen bidez, materiala apartu (solidotu) baino lehen eratzen da gainazala, eta, ondorioz, gainazalaren

akabera hobea izaten da. Hala ere, sistema hau erabiliz gero, piezak pintatu egin behar izaten dira gainazalaren

akabera garrantzitsua denean, baina oso erraz pintatzen da; izan ere, pintura-geruza bakarra baino ez da eman

behar izaten. Sistema honekin, egitura zelular uniformeagoak eta gainazal lodiagoak lortzen dira. Sistema hau

erabilita lortzen diren dentsitate-murrizketak presio txikian moldatuta lortzen direnak baino txikiagoak izaten dira

(dentsitatea % 3-8 gutxiago murrizten da). Horrez gain, sortzen den gainazala lodiagoa izan ohi da. Hurrengo taulan,

presio txikian eta kontrako presioaren bidez lortutako piezen talkarekiko erresistentzia ikus daiteke.

LANBIDE EKIMENA 321


LANBIDE EKIMENA

322

Density, Drop helgth

Material g/cm3 cm In.

1.07 95 38

0.96 35 14

0.96 5 2

0.77 3 1.2

1.05 30 12

0.95 22 9

0.95 4 1.6

0.76 1 0.4

0.90 100 40

0.80 6 2.5

0.70 1 0.4

7.15. irudia. Kontrako presioak injekzioa egiten denean hedapenik ez sortzeko adina handia izan behar du. Injekzioa bukatu

ondoren kontrako presioa eragiten jarraitzen den denboraren araberakoa izango da gainazalaren lodiera.

Prozesu hau konplexua da, zeren moldearen presurizazioak, betetzeak eta despresurizazioak zehatz-mehatz

sekuentziatuta egon behar baitute. Moldeek presurizaziorako prestatuta egon behar dute; beraz, itxigailuan eta parte

mugikorretan (egozkailuetan eta abar) junturak eduki behar dituzte.

Metodo honen bidez, moldea presio txikian baino astiroago betetzen da, eta, ondorioz, gainazalaren akabera

hobea lortzen da (jakina denez, piezak lodiak badira, astiro injektatuz gero gainazalaren akabera hobea lortzen da).


3

1. 2. 3. 4.

4

2 1

C D B A

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 323

Teknika honen arabera garatutako prozesuetako bat TM bulgariarra da. Aurreko irudian prozesu horren eskema

ikus daiteke. Sekuentzia hasten da moldea presiopeko gasez (nitrogenoz) betetzen denean. Agente hedatzailearen

kopuru egokia daukan material plastifikatua, behartuta, banaketa-balbulan zehar zilindro metatzailearen barrura sartzen

da, eta aurreko zikloko soberako materiala gorantz bultzatzen da. Nahaste presurizatua, pistoi metatzailearen

mugimenduaren bidez, moldearen barrura (moldea ere presurizatuta dago) injektatzen da, eta moldea erabat betetzen da. Gainazal solidoa eratu ondoren, moldea despresurizatu egiten da eta hedapena sortzen da; soberako materiala

moldetik kanpora ateratzen da, metagailurantz. Azkenik, moldea ireki eta pieza solidotua ateratzen da, eta metagai-

luaren pistoiak barruan daukan materiala trinkotzen du. Moldea presurizatu egiten da berriz ere, eta zikloa errepikatu

egiten da.

TM sisteman ohiko makinak erabil daitezke, ekipo osagarria erantsita (zilindro metatzailea/injektatzailea,

banaketa-balbula eta kontrol-sistema). Hemen ez dira beharrezkoak presio txikiko prozesuan behar diren injekzio-

abiadura handiak.

7.18. irudia.

Makinaz gain, moldea presurizatzeko gailua behar da, kontrol eta guzti. Moldeak ezaugarri berak dituzten ohikoak

baino % 5-30 garestiagoak izaten dira (konplexutasunaren arabera). Hurrengo irudian, moldea presurizatzeko

sistemaren eskema ikusten da.

7.19. irudia.

7

8 6

4 5

1

3 2

10

11

12

13 14

15

9


LANBIDE EKIMENA

324

7.20. irudia.

Aurreko grafikoetan, TM prozesuan izan ohi diren alderdi batzuk ikus daitezke: kontrako presioa mantentzeak

piezaren gainazalaren lodieran duen eragina (denbora luzeagoa den heinean, lodiera ere luzeagoa izango da),

nahastearen tenperaturak dentsitatean duen eragina (tenperatura txikiagoa den heinean, dentsitatea ere txikiagoa

izango da) eta fluxu-luzeraren araberako dentsitatearen aldaketa (fluxu-luzera handiagoa den heinean, dentsitate-

aldaketa ere handiagoa izango da).

Kontrako presio bidezko moldaketan, injekzio-fluxuaren luzerak murriztu egiten dira (presio atmosferikoan

betetzen denean baino % 10-20 laburragoak izan ohi dira). Metodo egokia da tamaina ertaineko eta tamaina txikiko

pieza zailak ekoizteko (ez da egokia, ordea, handiak egiteko), eta, batez ere, pareta lodiko (8 mm-tik gorako

lodierakoak) piezak egiteko. Metodo egokia da hain lodiak ez diren piezak egiteko ere, ez baita hurrupadurarik

sortzen eta akabera hobea lortzen baita (hemen ez da garrantzitsua pisua murriztea).

0.8

FLOW LENGTH (L), mm

DE

NTS

ITA

TEA

(ρ) g

/cm

3

FLOW LENTGH (L) in.

5.5 10.2 0.9

0.8

0.7

0.6

20 140 260

280

1

2

3

1. D = 10 mm (0.4 in.) 2. D = 21 mm (0.85 in.)

4

DENBORA (T) seg

SK

IN T

HIC

KN

ES

S (δ

) mm

25 20

2 0.1

0.2

0.3

0 10 5 15

1

2 6

8

SK

IN T

HIC

KN

ES

S (δ

) in.

1. Experimental data 2.

410

TENPERATURA (t) ºC

DE

NTS

ITA

TEA

(ρ) g

/cm

3

TENPERATURA (t) ºF450 500

0.9

0.8

0.7

0.6 220 240 260 280

1

2

3

1. D = 10 mm (0.4 in.) 2. D = 15 mm (0.6 in.) 3. D = 21 mm (0.85 in.)

)( Tf=σ

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 325

Presio handian moldatzea

Prozesu honetan, barrunbea erabat betetzen da injekzioan, ohiko injekzioan bezala, eta moldearen barrunbearen

hasierako bolumena amaierako piezarena baino txikiagoa da. Barrunbea betetzen denean, materiala nabarmenki

trinkotu edo presurizatzen da, betetzean sor daitezkeen burbuila guztiak deuseztatzen direla (kolapsatu) ziurtatzeko.

Materialaren gainazala (azala) hozteko behar den denbora pasatu ondoren, moldearen barrunbeko materiala hedatu

egiten da, gailu mekanikoren baten bidez. Barrunbearen hedapen horren ondorioz, moldearen barruan dagoen material

urtuaren presio-maila txikiagotu egiten da eta burbuilak hazi egiten dira. Hau da, piezaren barnealdea apartu egiten da

eta barrunbeko gainerako bolumena bete egiten da.

Hurrengo irudietan ikus daitekeenez, barrunbeak hedatzeko hainbat sistema daude (funtsean, barrunbea

desplazatuz edo arrak desplazatuz egiten da).

7.21. irudia.


Molde hedagarria erabiltzen denean, piezaren egitura zelularra nahiko uniformea izaten da (solidoa den

gainazala izan ezik), eta gelaxkak esferikoak dira; izan ere, apartzean ez dago tentsio ebakitzailerik edo zizailarik

(tentsio horiek betetzean baino ez dira sortzen). Dena den, moldearen barrunbea gehiegi hedatzen bada (oso

dentsitate txikiko piezak lortu nahi direnean gertatzen den bezala), emaitza homogeneotasunik gabeko egitura

zelularra da. Egitura zelular horrek burbuila handiak edota zulo irregularrak (leizeak) eduki ditzake.

Molde hedagarriak erabilita, hozteko denbora murriztu egin daiteke, zeren piezaren lodiera txikiagoa baita

hedapenaren aurreko etapan, eta, beraz, fase horretan, hozteko abiadura handiagoa baita.

S

A

P

B

S

A

P

B


LANBIDE EKIMENA

326

7.24. irudia. Presio handian moldatzen denean lortzen diren akaberak presio txikian lortzen direnak baino hobeak izaten

dira, baina, muga handiak daude piezen geometriari dagokionez (piezek sinpleak, lauak edo solidoak izan behar

dute, arazorik sor ez dadin). Kaxa-formako piezak egiteko behar diren molde hedagarriak askoz konplexuagoak dira,

zeren hainbat norabidetan hedatu behar baitira. Pareta mehea duten piezetan, oso zaila da hedapenaren ondoren

apartzea lortzea, sekzio osoa oso azkar solidotzen baita.

7.25. irudia. Prozesu honek eragozpen bat du: markak edo lerroak sorraraztea ditu. Marka edo lerro horiek barrunbearen

parte mugikorrak edo hedagarriak eragindakoak izaten dira, eta piezaren diseinu estetiko gisa disimulatzen dira.

Presio handian moldatzea deitzen bazaio ere, prozesuan behar diren ixteko presioa eta indarra ohiko injekzioan

behar direnak baino txikiagoak izaten dira (USM prozesuan ∼% 80, TAF prozesuan, ∼ % 20-30). Hala ere, ixteko indar

handiko makinak behar dira. Makinotan, ixteko unitateak 3 posizio izan behar ditu: itxita (injektatzeko), partzialki irekita

(moldeari hedatzen uzteko) eta erabat irekita (piezak ateratzeko). Dena den, presioek sistema honen bidez lortzen

diren piezen tamaina mugatzen dute, eta ohiko injekzioaren bidez lortzen direnen antzeko tamainakoak izaten dira.

Ohiko injekzioan erabiltzen diren antzeko ezaugarriko moldeak baino garestiagoak dira moldeak (% 15-45

garestiagoak), zeren barrunbearen hedapena eragiten duten mekanismoak konplexuagoak baitira.

S

A

P

B

DENBORA (

ME

LT T

EM

PE

RA

TUR

E (T

)

WALL THICKNESS, mm

7/14

t2

t1

T1 T2 T3

7 14

A

1. D = 2. D = 3. D =

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 327

Sandwich in hainbat polimero konbina daitezke: antzeko izaerakoak

eta izaera desberd retakoak, etab. Pieza berean, osagai bakoitzaren propi-

etateak konbina

Koinjekzioan tik datozen materialak (desberdinak) isurbide berean zehar

injektatzen dira. rial bateko barrualdea apartua izan dezakete, eta beste

material bateko e ala ere, apartu gabeko barnealdeak lortzeko ere erabil

daitezke).

Gure kasuan apartzailerik gabeko polimeroa injektatuko dugu, barrun-

bea partzialki bet eriala injektatuko dugu. Material hori beste materialaren

barruan sartuko da, eta bigarren materialak barrunbearen pareten aurka bultzatuko du lehenbizi injektatutakoa.

Prozesuaren parametroek egoki programatuta egon behar dute, nukleoko materialak, moldea betetzen denean,

piezaren gainazala eratuko duen materiala zeharka ez dezan.

Bi osagai injektatuta lortzen diren piezek eta ohiko injekzioz egindako piezek antzeko kalitatea izaten dute.

Berez, termoplastiko guztiak prozesa daitezke koinjekzio bidez, baina elkarren arteko bateragarritasuna kontuan

hartu behar da. Antzeko biskositatea eta uzkurtze-maila dituzten materialak erabili behar dira, eta elkarrekiko atxikidura

ona izan behar dute. Materialen uzkurtze-balioak oso desberdinak badira, zuloak edo leizeak sor daitezke

nukleo/gainazala interfasean. Nukleoan eta gainazalean harrapatuta gelditu daitekeen gasak ere arazoak sor ditzake,

zeren, horren eraginez, ezaugarri mekaniko pobreak sor baitaitezke.

Koinjekzioan honako konbinazio hauek egin daitezke:

Gainazal solidoa eta leuna eta material bereko nukleo apartua.

Material garestizko edo ezaugarri onak dituen (abrasioaren aurkako erresistentzia, distira handia, kolorea,

etab.) materialezko gainazal solidoa eta material merkezko (PSzkoa, material xehatuzkoa...) nukleo apartua.

Sugarra atzeratzen duen materialezko gainazala eta material indartuzko nukleo apartua.

Etab.

Bi osagai injektatuta egiten diren prozesuen bidez, dentsitate handiak lor daitezke (oinarrizko materialaren dentsi-

tatearen % 85-90-ekoak). Prozesu honen bidez fabrikatzeko piezarik egokienak sakonera txikikoak eta ia lauak dira.

Koinjekzioa

jekzioa ere deitu ohi zaio. Prozesu honetan,

inekoak, aldatuak, kargatuak, hainbat kolo

daitezke.

, makina berean jarritako bi injekzio-unitate

Sistema honen bidez lortzen diren piezek mate

do material bereko apartu gabeko gainazala (h

, lehenbizi, gainazala eratuko duen agente

etzeko. Gero, agente apartzailea daukan mat


LANBIDE EKIMENA

328

7.26. irudia.

Sekuentzialki lan egiten duten bi injekzio-unitate behar dituzten bi osagaiko hainbat prozesu daude. Lehenbizikoa

ICI (Imperial Chemical Industries) etxe britainiarrak garatu zuen, eta ICI prozesua deitu ohi zaio. Prozesu horretan,

injekzio-unitate batetik edo bestetik datorren materiala pasatzen uzten duen balbula baten bidez kontrolatzen da mate-

rialaren fluxua. Balbularen kommutazioaren eta ondoriozko fluxuaren etenaren eraginez, marka bereizgarria sortzen da

moldatutako piezaren gainazalean.

Koinjekzioan erabili ohi diren ekipoak ohikoak baino garestiagoak dira, plastifikatzeko eta injektatzeko bi unitate

eta kontrol-sistema sofistikatuagoa behar baitituzte. Antzeko makinetan baino % 30-50 garestiagoa izan daiteke kostua.

(a) (b)

(d) (c)

Skin material

Core material

Plastikoen Lanketa

88 IINNJJEEKKZZIIOO EERRRREEAAKKTTIIBBOO BBIIDDEEZZKKOO MMOOLLDDAAKKEETTAA ((RRIIMM))

8.1 Sarrera

Injekzio erreaktibo bidezko edo injekzio eta erreakzio bidezko moldaketa (RIM) da biskositate txikiko

monomeroak edo oligomeroak erabiliz zuzenean pieza konplexuak azkar lortzeko injekzio-prozesua. Likido horiek,

abiadura handiko talkaren bidez, moldea bete baino lehenagoko unean nahasten dira. Nahasteak erreakzionatu

egiten du moldearen barruan, eta polimerizazioa sortzen da (faseak gurutzatuz edo bananduz); normalean, minutu

eskas batean (1-2 min) desmolda daiteke.

RIMa eta injekzio bidezko termoplastikoen edo termoegonkorren moldaketa (TIM –Traditional Injection

Molding–) nahikoa desberdinak dira; izan ere, RIMa biskositate txikia eta erreaktibotasun handia dituen masa

polimerikoa moldearen barruan polimerizatzean datza.

Badira erreakzio bidez moldatzeko beste prozesu batzuk; adibidez, monomeroak galdatzea, baina RIMarekin

ezin dira konparatu ere egin.

RIM TIM

Erreaktiboen tenperatura 40 ºC 200 ºC

Moldearen tenperatura 70 ºC 25 ºC

Injekzioko presioa 100 bar 1000 bar

Materialaren biskositatea 0.1-1 Pa.s 100-100000 Pa.s

Ixteko indarra (1m2-ko azalerako pieza baterako) 50 tona 3000 tona

8.1. taula.

RIM prozesuan, monomeroaren eta moldearen tenperatura ez dira oso desberdinak eta erreakzioa osagaiak

nahastuta aktibarazten da.

Prozesu hau egokia da pieza handiak eta mehe samarrak ekoizteko. Pieza horiek zehatz kopiatzen dituzte

iristen zailak diren moldearen eremuak. Piezak hurrupadurarik eta kopadurarik gabe ateratzen dira, eta zailtasun

handia eta gainazalaren akabera ona dituzte. Diru-inbertsioa eta kostuak tamaina bereko piezak TIMaren bidez

egiteko behar direnak baino merkeagoak dira. Lehengaia garestia da (PURak, gutxienez, 500 pta/kg balio zuen

1997an) ohiko termoplastikoen aldean. Azken finean, prozesu eraginkorra da, baina sortzen diren erreakzioak ondo

kontrolatu behar dira.

8.1. irudia.

Aurreko irudian, RIM makinaren eskema dugu. Likido erreaktibo bi edo gehiago presio handian jariatzen dira

(normalean 100-200 bar) buru nahaslerantz. Korronteen arteko emarien proportzioa kontuz erregulatu behar da,

estekiometria egokia lortzeko. Makina gehienak 2 osagairekin lan egiteko pentsatuta badaude ere, makina batzuekin 3

eta 4 osagai ere dosifika daitezke (adibidez, 3. korrontea koloratzailea, katalizatzaileak edo agente desmoldatzaileak

eransteko erabil daiteke). Buru nahaslean, bi korronteek (edo korronte gehiago) talka egiten dute elkarren artean

LANBIDE EKIMENA 329


abiadura handian, eta nahastea sortzen da. Osagaiak, berehala, erreakzionatzen hasten dira, eta, aldi berean, moldea

betetzen dute. Nahasteak hasieran biskositate oso txikia duenez, presio txikiak behar izaten dira moldea betetzeko (10

barretik beherakoak).

8.2. irudia.

RIM teknologia poliuretanozko apar zurrunen teknologian oinarrituta garatzen hasi zen. Bultzada nagusia Estatu

Batuetako automobilgintzak eman zion: 1972an, kongresuak erabakita, Estatu Batuetan saldutako automobil guztien

talka-leungailuek, kalterik izan gabe, 5 milia/ordu talka jasateko ahalmena izan behar zuten. Eskakizun horiek

betetzeko, PUR malguzko aurrealdeak eta atzealdeak diseinatu zituzten. Talka-leungailu horiek motelgailuen gainean

muntatutako altzairuzko haga estaltzen zuten. Automobilgintzaren merkatuak eskatzen zuen produktuon kopurua

ekoizteko metodorik merkeena RIMa izan zen.

RIM produkzioaren % 95 inguru poliuretano eta urea-uretanoekin egin ohi da. PURa erabiltzen duten sistemetan,

poliolez eta isozianatoz osatutako nahastea erabili ohi da. Prozesu honetan beste sistema kimiko batzuk ere erabil

daitezke (geroago ikusiko ditugu). Erabileren % 85 automobilgintzaren sektoreari dagozkio.

8.2 Prozesuaren azalpena

RIM makinak hornitzeko tangak dauzka, eta osagai erreaktiboak tanga horietan gordetzen dira. Halaber, osagai

bakoitzerako, presio txikiko birzirkulazioko sistema bana ere badaukate. Sistema horren bidez, erreaktiboen

tenperatura- eta dispertsio-baldintza egokiak mantentzea ziurtatzen da, eta presio txikiko birzirkulazioko sistema

erabilgarri dago zikloaren parterik gehienean. Dosifikazioa hasten denean (pistoiak betetzen direnean) presio txikiko

birzirkulazioa gelditu egiten da, eta hodi malguetan zehar zirkulatzen duten osagaien presioa handiagotu egiten da.

Une jakin batean, pistoiak beherantz mugitzen dira, eta posizio itxian dagoen buru nahaslean zehar presio handiko

birzirkulazioa sortzen da. Buruan zehar pasatzen den birzirkulazio horren eginkizuna da hodi malguen barruko

osagaiak presurizatzea eta azeleratzea. Dagokionean, buru nahaslea berriz ere posizio irekian jartzen da, eta, ondo-

rioz, osagaiak abiadura handian nahasten dira nahasteko ganberan; gero, moldea bete egiten da (normalean, bete-

tzeko, 5 minutu baino gutxiago behar izaten dira).

8.3. irudia.

Moldean polimerizazioa sortzen da, eta pieza ez da desmoldatzen, desmoldatze-tentsioei eusteko adina solido-

tzen ez den bitartean. Azken eragiketak honako hauek izaten dira: bizarrak kentzea, ontze ostekoa, garbitzea eta

pintatzea.

8.4. irudia.

Hurrengo sektore-diagraman, ohiko RIM zikloari dagozkion etapa nagusiak eta etapon iraupenak ikus daitezke.

8.5. irudia.

LANBIDE EKIMENA

330

Plastikoen Lanketa

Zikloa injekzioa egin baino 15 segundo lehenago moldea ixten denean hasten da. Dosifikatzeko zilindroak

atzerantz mugitzen dira, eta erreaktiboa sartzen dute. Injekzioa egin baino bost bat segundo lehenago, presio

handiko pistoien bidez presurizazioa sortzen da. Erreaktiboek abiadura egokian zirkulatzen dutenean, buru nahaslea

ireki egiten da eta moldea betetzen da nahastearekin, 1-2 segundoan. Buru nahaslea itxi egiten da injekzioa

bukatzen denean, baina erreaktiboek presio handian zirkulatzen jarraitzen dute, zeren zilindro dosifikatzaileak guztiz

hustu behar baitira. Horren ondoren, makina kommutatu egiten da eta berriz ere presio txikiko birzirkulazioan jartzen

da, hurrengo injekziora arte. Bitartean, pieza ondu egiten da, moldea ireki egiten da eta pieza moldetik ateratzen da.

Ikus daitekeenez, makinaren zikloaren % 15 baino gutxiago egiten da presio handian, eta polimerizatzeko,

moldatzeko ziklorako denboraren 1/3 baino ez da behar. Denborarik luzeena, moldea irekitzeko eta desmoldatzeko

behar da. Hurrengo irudian, buru nahaslearen sarrerako presioaren denborarekiko eboluzioa azaltzen duen grafikoa

ikus daiteke.

8.6. irudia.

8.3 Estazio anitzeko makinak. Biltegiratzeko tangak

Moldatzeko zikloan, presio handiko zirkulazioari dagokion denbora oso laburra denez, injekzio-makina berarekin

hainbat molde bete daitezke, hurrengo irudian ikus daitekeenez.

8.7. irudia.

Ekoizpen-bolumena handia denean erabili ohi dira moldatzeko estazioak; halaber, moldeak merkeak direnean

eta ontzeko denborak laburrak direnean ere erabili ohi dira (esate baterako, zurgintzarako zenbait pieza egiteko).

Automobilgintzari dagokionez, normalean, molde bakoitzerako injekzio-unitate bakarra erabiltzen da, baina erabili

ohi diren tangek 3-4 injekzio-unitaterako balio izaten dute.

Hornitzeko tangadun RIM makinez gain, ekoizpen-plantan (aurreko irudian ikus daitekeenez), makinak elikatzen

dituzten erreaktiboak biltegiratzeko tanga handiak behar izaten dira. Zenbait erreakzio-formulazio altzairu karbonatuzko

tangetan gorde daitezke, baina beste batzuk gordetzeko, altzairu herdoilgaitzezko tangak edota barnealdean fenol-

erretxinazko estaldura duten tangak behar izaten dira. Tangak inoiz ez dira erabat betetzen erreaktiboz; gainerako

bolumena nitrogenoz edo aire lehorrez betetzen da, hezetasunik xurga ez dezan. Horrez gain, tenperatura kontrola-

tzeko sistema behar izaten da, isozianatoa izoztu ez dadin. Tenperatura homogeneoa lortzeko, zirkulazio motela erabili

ohi da (normalean, 6 ordutik behin zirkulazioa bat egiten da). PUR sistemei dagokienez, isozianato likidoa zuzenean

ponpatzen da makina bakoitzaren hornitzeko tangetara, baina poliolak hainbat osagai dauzka, eta osagaiok

nahastatzeko tangan konbinatzen dira.

8.4 Presio txikian egokitzea

Presio txikiko birzirkulazioan, hainbat parametro kontrolatu behar dira.

LANBIDE EKIMENA 331


Hornitzeko tanga bakoitzeko likidoaren maila kontrol-flotagailu estandarren bidez kontrolatzen da. Flotagailuek,

aldizka, hornitzeko tangetatik materiala sar dadin agintzen dute (hori, normalean, injekzio bakoitzeko edo bi injek-

ziotik behin gertatzen da).

Hornitzeko tangetako erreaktiboen tenperatura ± 2 ºC-ko tartean mantendu behar da, ekoizpenean zehar

biskositatea eta erreaktibotasun-maila ahalik eta konstanteen mantentzeko (errepikakortasuna). PUR eta urea-uretano

sistemei dagokienez, tenperatura hori 30-50 ºC-koa da; beste formulazio batzuetarako (nylonetarako eta epoxietarako),

tenperaturak handiagoak izan ohi dira (adibidez, nylon 6-aren monomeroa den kaprolaktamaren fusio-puntua 67 ºC-

koa da eta, beraz, linea guztietan berokuntza jarri behar da, materiala solidotu ez dadin). Presio handiko birzirkulazioan

energia kopuru handi samarra kanporatzen denez, erreaktiboek sortutako beroa kanporatu egin behar izaten da, bero-

trukagailuen bidez (trukagailuetan zehar urak zirkulatzen du). Horrez gain, tenperatura handiko sistemei dagokienez,

hornitzeko tangek atorra termikoa edukitzen dute. Atorran zehar ur edo olio beroak zirkulatzen du. Zilindro dosifika-

tzaileak ere kaxa berotuan jarri ohi dira. Tenperatura kontrolatzeko, termopareak jartzen dira hainbat puntutan: horni-

tzeko tangetan, buru nahasletik hurbil eta itzulbideetan. Termopareon irakurketa bistan dago, eta irakurketa horiek

kontrol-sistemak erabiltzen ditu, bero-trukagailuaren funtzionamendua erregulatzeko.

Presio txikiko birzirkulazioa engranaje-ponpen bidez mantentzen da. Karga mineralez edo beira-zuntzez karga-

tutako sistemak erabiltzen direnean, torloju eszentrikodun ponpak (Moyno motakoak) erabili behar dira, engranaje-

ponpak behar baino lehen higatzen baitira.

Kargarik gabeko erreaktiboetarako, linean iragazkiak jartzen dira (0,15 mm-ko sareak), buru nahaslearen pitan

dauden zulo txikiak buxa ez daitezen.

Presio txikiko birzirkulazioan, erreaktiboek zilindro dosifikatzaileak eta buru nahaslea zeharka ditzakete edo ez,

balbularen konfigurazioaren arabera.

Birzirkulazioaren beste eginkizun bat da kargen eta likido nahastezinen dispertsioa mantentzen laguntzea.

Eginkizun hori eraginkorragoa izan dadin, hornitzeko tangek eragingailu mekanikoak dauzkate.

Tangek aire lehorrezko edo nitrogenozko geruza daukate barrualdean, erreaktiboen gainean, urak erreaktibo

horiek kutsa ez ditzaten (tangetako aire hezea desplazatu egiten dute), eta, horrez gain, birzirkulazioko ponpetan

presio positiboa (2-3 bar) mantentzen laguntzen dute. Nylon 6 sistemetan nitrogenoa erabili ohi da, erreaktiboak

nitrogenoaren aurka babesteko.

Birzirkulazioaren eginkizuna da, halaber, aire lehorra edo nitrogenoa erreaktiboetako batean sakabanatzea.

Birzirkulazioan, aire lehorra edo nitrogenoa fin-fin sakabanatzen dira erreaktiboetan zehar, itzulbidean jarritako venturi

baten bidez (PUR sistemetan aire lehorra sakabanatzen da poliolean). Dentsitatea murriztu egiten da sakabanatze

horren eraginez (0,6-0,8 g/cc, poliolaren kasuan). Gas-burbuila fin horiek kolapsatu (desagertu) egiten dira presio

handiko zirkulazioan, baina hazi egiten dira berriz ere materialak injekzioan jasaten duen deskonpresioan; ondorioz,

mantentze-presioa sortzen da, polimerizazioko uzkurtzeak eragindako hurrupadurak kentzen dituen presioa, alegia.

Beraz, oso garrantzitsua da erreaktiboek duten gas-maila kontrolatzea, moldaketan materiala egoki trinkotu dadin.

8.5 Presio handian dosifikatzea

LANBIDE EKIMENA

332

Plastikoen Lanketa

Presio txikiko birzirkulazio-sisteman, nahastearen osagaiak ondo sakabanatuta eta tenperatura eta gas-maila

egokiak dituztela hornitzen dira dosifikatzeko unitatera. Dosifikatzeko unitateek 50-200 barreko presioan bidali behar

dituzte erreaktiboak buru nahaslera, emari jakinetan eta proportzio egokian (estekiometriaren aldaketak, gehienez,

% 1ekoa izan behar du).

Gaur egun, RIM makina gehienak kargadun erreaktiboekin lan egiteko eta injekzio-emari handiak hornitzeko

diseinatuta daude. Diseinu horietan, zilindro hidraulikoek eragindako zilindro dosifikatzaileak erabili ohi dira. Beraz,

behar diren emari handiak lortzeko metagailuak dituzte makina hidraulikoek. Horrez gain, emariaren kontrol zehatza

dute, estekiometria ahalik eta uniformeen mantentzeko.

8.6 Nahastea egitea

Aurreko atalean aipatutako ekipoa erreaktiboak buru nahaslera eramateko diseinatuta dago. Nahastea egitea

prozesuko etaparik garrantzitsuena da, zeren egoki egiten ez bada, piezak akatsekin aterako baitira.

Nahastea sortzen da erreaktiboen bi korronteek (edo bi baino gehiagok) abiadura handian egiten dutenean talka

elkarren artean. Polimerizazioa erreaktiboen arteko kontaktuaren bidez aktibatzen da. Hori dela eta, RIM makinak ez

du bero-transmisio bidez ontzearen ondoriozko mugarik, eta pieza handiak eta batez ere pieza lodiak moldatzeko

zikloak oso azkarrak izaten dira.

Nahastea egitea garrantzitsua bada ere, eta arlo honetan aurrerapenak lortu badira ere, intrusio bidezko nahastea

(korronteak abiadura handian elkarrekin talka eginda edo impingement mixing) ez dago oraindik ondo aztertuta, eta

mekanismoa ez dago erabat ulertuta.

Buru nahaslea diseinatzea

RIM prozesua prozesu etena da. Nahastearen hasiera eta amaiera zehazteko eraren bat izan behar da, eta,

aldi berean, ziklo bakoitzaren ostean, burua garbi, mantendu behar da, hau da, polimero-hondarrik gabe.

Gaur egun, RIM makinetako buru nahasle guztiek honako ezaugarri hauek dituzte:

Erreaktiboek buruen barruan zehar birzirkulatzen dute.

Irekitzeko eta ixteko, azkar eragiteko balbulak dauzkate.

Erregulatuta irekitzen diren injekzio-pitak dauzkate. Pitok erreaktiboak azeleratzeko diseinatuta daude.

Nahaste-ganbera dute. Ganbera horretan, erreaktiboen arteko talka sortzen da.

Nahaste-ganbera erabat eta azkar betetzen dela ziurtatzen duen gailuren bat dute.

Erreaktiboen hondarrak nahaste-ganberatik kanpo ateratzen dituen garbitzeko pistoia daukate.

Hurrengo irudian, buru nahaslearen diseinurik ohikoena ikus daiteke.

8.8. irudia.

LANBIDE EKIMENA 333


Birzirkulatze-moduan, garbitzeko pistoian egindako arteketan zehar jariatzen dira erreaktiboak, hornitzeko

tangaranzko itzulbidean. Pistoiak gorantz egiten duenean, erreaktiboak nahaste-ganberan sartzen dira, eta ondoriozko

nahastea eta injekzioa sortzen dira. Pistoiak beherantz egiten duenean, nahastea eta injekzioa eten egiten dira,

birzirkulazioa abiatu egiten da eta nahaste-ganberan dagoen soberako materiala molderantz bultzatzen da (nahaste-

ganbera garbitzea).

Pitetako abiadura eraginkorra handiagotzeko, zuloen hari-neurria handiagotu egin daiteke erregulatzeko torlojuen

bidez. Jakina, txikiagotu ere egin daiteke.

Nahaste-ganberaren dimentsioak garrantzitsuak dira. Nahastea homogeneoa izan dadin, nahaste-ganberaren

luzerak, gutxienez, diametroa baino 2 aldiz handiagoa izan behar du.

adira buru nahasleen beste diseinu batzuk. Garrantzitsua da diseinu guztietan ixteko eta irekitzeko kommutazioa

ahalik eta azkarrena izatea. Halaber, beharrezkoa da, nahastea egiten hasi baino lehen, ganbera azkar eta erabat

betetzea erreaktiboekin, nahaste egokia egiten dela ziurtatzeko. Hori lortzeko, murrizketaren edo kontrako presioren

bat behar izaten da. Murrizketa hori fluxua moldearen kanaletan zehar pasarazita lor daiteke, baina, askotan, fluxu-

murrizketak eransten dira (aftermixer, ingelesez). Murrizketa horiek elikatze-sistemaren parte dira eta, pieza moldatu

ondoren, kendu egin behar dira. Hurrengo irudietan bi motatako aftermixer-ak ikusten dira.

8.9. irudia.

Harpa motako aftermixer-a (ezkerrekoa), hasieran, injekzioaren hasieran nahaste-ganberatik gaizki nahastuta

atera zitekeen materiala harrapatzeko erabiltzen zen. Gailu horiek ez dira oso eragingarriak, betetzean airea harrapa-

tuta gelditzea eragin baitezakete. Fluxu-desbideratzailea deitzen den aftermixer-a (eskuinekoa) askoz errazago eraiki-

tzen da, eta burbuilak harrapatzeko arazo gutxiago eragiten ditu. Dena den, aftermixer-ak ez dira beharrezkoak, egoki

diseinatutako buru nahaslea eta eragite azkarra erabiliz gero.

Moldean mekanizatutako aftermixer-en ordez, buru nahaslean integratutako estugunea sortzen duten gailuak

erabil daitezke. Hurrengo irudian, estugunea sortzen duen gailuaren diseinu sinplea ikus daiteke. Fluxuak egin behar

duen 90 º-ko angeluak eragiten duen murrizketa nahikoa da, nahaste-ganbera erabat betetzeko. Murrizketa handiagotu

egin daiteke, pistoi osagarriaren (edo garbitzeko pistoia) bidez nahaste-ganberako irteerako fluxua partzialki blokeatuta.

Estugunea sortzen duten gailu horiek erabiliz gero, buru nahasle txikiagoak eta elikatze-sistema sinpleagoa duten

moldeak erabil daitezke. Gailu horiek duten eragozpen nagusia da kontrolatu beharreko mugimendu osagarria behar

izatea. Mugimendu hori zehatz-mehatz sinkronizatu behar da buru nahaslearen pistoiaren ixteko eta irekitzeko mugi-

menduarekin.

8.10. irudia.

Nahastearen kalitatea ebaluatzea

Buru nahasleen diseinu guztiak ohiko formulazioetan oinarrituta esperimentalki diseinatu dira (saiakuntza/errorea).

Nahastearen kalitatea bistaz erabakitzen da. Kanaletako polimeroa likatsua edo haritsua bada (batez ere aiztoarekin

mozten denean) edota piezan seinaleak, delaminazioak (geruzak) edo anpuluak badaude (batez ere berogailuan

LANBIDE EKIMENA

334

Plastikoen Lanketa

berotzen denean), erreaktiboak gaizki nahastuta daudela esan daiteke. Metodo hau kualitatiboa eta subjektiboa da

(pertsonaren sentikortasunaren araberakoa da).

Nahastearen kalitatea neurtzeko era kuantitatiboagoa da Reynolds-en zenbakiaren bidez (Re) egiten dena.

Reynolds-en zenbakia dimentsiorik gabeko zenbakia da, eta nahastea egiten laguntzen duen fluidoaren energia zi-

netikoaren eta nahastea eragozten duen fluidoaren biskositatearen eraginez xahututako energiaren arteko zatidura da.

ηρ hv∅

=Re

ρ = fluidoaren dentsitatea

v = fluidoaren abiadura

η = biskositatea (tenperaturaren araberakoa)

Øh = hodiaren diametro hidraulikoa: 4S/P

S = hodiaren sekzioa

P = hodiaren perimetro bustia

Sekzio zirkularreko zuloa denean (adibidez, injektatzeko pitarena), diametro hidraulikoa eta d zuloaren diametroa

berdinak dira (∅h=d). Adierazpenean emaria sartzen badugu, Reynolds-en formula honelaxe geratuko da:

dQ

πηρ4Re = (d diametroko eta eroate behartuko sekzio zirkularreko kanaletarako)

Zenbait autorek egindako esperimentuetan oinarritutako ikerketen arabera, nahaste ona lortzeko, 300 baino

handiagoak diren Re zenbakiak erabili behar dira.

8.7 Moldea betetzea

Reynolds-en zenbakiaren formularen arabera ondoriozta daitekeenez, biskositatea txikia izatea abantaila handia

da nahaste ona egiteko, zeren, emari (eta, ondorioz, presio) txikiagoekin, Re-ren balio handiak lor baitaitezke. Moldea

betetzen denean ere biskositate txikiak abantailak ditu, presio txikiekin molde handiak (fluxu-luzera handiak) bete

baitaitezke, eta merkeagoak diren material arinez egindako moldeak eta ixteko indar espezifiko (tona/ m2) txikiagoa

duten prentsak erabil baitaitezke.

Hala ere, biskositateak eragozpenak ere eragiten ditu. Biskositatea txikia bada, materiala errazago bustitzen eta

iragazten da barrunbean, eta, ondorioz, desmoldatzeko arazoak sortzen dira. Horrez gain, moldea betetzeko fluxua oso

azkarra (zurrunbilotsua) bada, aire-burbuilak arrasta eta sor daitezke. Burbuila horiek dira RIMaren bidez egindako

piezak ez onartzeko faktore garrantzitsuena. Biskositatea txikia denez, moldearen betetzeak laminarra izan behar du,

hau da, astiro bete behar da, airea harrapatuta gelditu ez dadin. Baina erreakzio-abiadura handiko sistemetan, poliki

betez gero, injekzioa ez da erabatekoa izango (betetzen bukatu baino lehen gelifikatu egiten da).

Moldagarritasun-diagramak edo betetzeko prozesuaren leihoak

LANBIDE EKIMENA 335


Betetzeko fluxu leuna eta zurrunbilorik gabea (laminarra) lortzeko, Reynolds-en zenbakiaren balio kritikoa (20 eta

100 bitartekoa) baino txikiagoa erabili behar da (muga horiek betetzeari buruzko esperimentuen emaitzen arabera

zehaztu dira).

Horrez gain, moldea kondizio horietan bete daitekeen ala ez zehaztu behar da (materialak ez du gelifikatu behar

betetzea bukatu baino lehen). RIM makinetan betetze-prozesua nahikoa azkarra denez eta polimeroak bero-eroale

txarrak direnez, betetzen denean sortzen den bero-trukaketa albo batera utz daiteke eta prozesu adiabatikotzat jo

daiteke (esperimentuetan egindako neurketen arabera egiaztatuta dago). Baldintza horren arabera, formulazio jakin

batek denbora jakin batean moldea bete dezakeen ala ez zehatz daiteke, honako irizpide hau kontuan hartuta (irizpidea

kontserbakorra da):

tf < tg,ad

tf= betetzeko denbora

tg,ad= kondizio adiabatikoetan gelifikatzeko denbora

Aldez aurretik, laborategian egiten den nahastearen tenperaturaren araberako gel adiabatikoaren denbora-kurba

lortu behar da.

8.11. irudia.

Aurreko erlazioan ikus daitekeenez, gelifikatzeko denborak betetze-denboraren maila handiagoa eragiten du.

Injekzioa erabatekoa ez dela izango ziurtatzeko, bi aldagairekin joka daiteke: betetzeko denbora eta gel-denbora.

Betetzeko denbora murriztu egin daiteke, erreaktiboen emariak handiagotuta. Gel-denbora handiagotu egin daiteke,

nahastearen erreaktibotasuna murriztuta (adibidez, katalizatzailearen maila edo nahaste erreaktiboaren batez

besteko tenperatura jaitsita); hala ere, katalizazioa murrizteak desmoldatu arteko denbora handiagotzea eskatzen

du, eta, ondorioz, moldatutako produktuaren amaierako ezaugarriak murriztu egin daitezke, zeren polimerizazioan

faseak banandu egin baitaitezke (hau da, polimeroak “desnahastu” egingo lirateke). Bestalde, tenperatura murriztuz

gero, antzeko arazoak sor daitezke.

Dakigunez, nahastea egokia izan dadin, honako hau bete behar da:

300)(

4(Re)

300)(

4(Re)

>=

>=

BBB

BBmixB

AAA

AAmixA

dTQ

dTQ

πηρ

πηρ

A eta B azpindizeak A eta B erreaktiboei dagozkie.

Bete behar den moldearen bolumenari V deitzen badiogu, eta betetzeko denborari tf deitzen badiogu, honako

hau beteko da:

LANBIDE EKIMENA

336

Plastikoen Lanketa

fBA t

VQQ =+

Beraz, honako hau idatz dezakegu:

300)(

4(Re)

300)(

4(Re)

>+

=

>+

=

fBA

B

BBB

BBmixB

fBA

A

AAA

AmixA

tV

QQQ

dTQ

tV

QQQ

dT

πηρ

πηρ

Erreaktiboen tenperatura-baldintza jakin batzuetarako (TA eta TB) eta tenperatura horien arabera dagozkien bisko-

sitateak jakinda, bi kasuetan Reynolds-en zenbakia 300 edo handiagoa izateko behar den betetzeko denboraren balioa

kalkulatzen da. Hau da, aurreko bi ekuazioak 300era berdintzen dira eta bi ekuazioetan tf bakantzen da; azkenik, bi

balioetako txikiena hautatzen da.

Erreakzioa T0 nahaste-tenperaturaren araberakoa da. Tenperatura hori proportzioen legearen arabera adieraz

daiteke. Aurreko paragrafoan hautatutako tf-ren balioari honako T0 nahaste-tenperatura hau dagokio:

BA

BBAA

QQTQTQT

++

=0

Eragiketa hori hainbat tenperaturarekin errepikatuz gero, nahaste-tenperaturaren araberako betetze-denborari

dagokion kurba zehazten duten puntuak lortuko ditugu (Remix=300). Kurba horretan bi eremu zehaztuko dira: nahaste

txarrekoa eta nahaste onekoa.

8.12. irudia.

Aurreko grafikoaren arabera azkar ondoriozta daitekeenez, injekzio osagabea saihesteko erarik sinpleena

betetzeko denbora murriztea da. Baina murrizketa horrek bi muga ditu: alde batetik, betetzeko denboraren gutxieneko

balioa makinaren ahalmenaren (horni dezakeen gehienezko emariaren) arabera zehaztuko da, eta, bestetik, moldea

zurrunbilorik gabe beteko da (airerik harrapatu gabe).

Airea harrapatuta geldi ez dadin, betetzean, Reynolds-en zenbakiak 60 baino txikiagoa izan behar du (puntuaren

hasieran komentatu dugun 20-100 tartearen araberako batez bestekoa hartuta).

60)(

Re0

<∅

=T

v hf η

ρ

Demagun, gure moldeak H lodierako eta B zabalerako sekzioa duela. B > H da (egoera arrunta). Kasu honetan:

HBH

HBPS

h 2)(2

44≈

+==∅

LANBIDE EKIMENA 337


60)(

2Re0

<=TvH

f ηρ

Molde sinpleak betetzeko abiadura kalkulatzeko, L fluxuaren luzera zati betetzeko denbora egin behar da:

ftLv =

60)(

2Re0

<=f

f tTLH

ηρ

Moldea betetzeko Reynolds-en gehienezko zenbakia moldearen diseinuaren araberakoa da (txertatuak dituen ala

ez, zein sarrera mota dituen, etab.). Aurreko adierazpena 60ra berdinduta, nahastearen hainbat tenperaturatan dagoela

betetzeko denboren balioak lortuko dira; horrela, bi eremu zehazten dituen kurba sortuko da: gaizki betetzen den

eremua (aire-harrapaketekin) eta ondo betetzen den eremua (harrapaketarik gabe).

8.13. irudia.

Azkenik, degradazio termikoa izan daitekeela kontuan hartu behar da. Nahaste-tenperaturak gehienezko balioa

du (Td). Tenperatura hori gaindituz gero, degradazio termikoa sortuko da. Degradaziorik ez dela sortuko ziurtatzeko,

honako bi baldintza hauek bete behar dira:

add

BA

dBBdAA

TTT

QQTQTQ

T

∆−<

+

+<

0

,,0

TA,d= A erreaktiboari dagokion degradazio-tenperatura

TB,d= B erreaktiboari dagokion degradazio-tenperatura

∆Tad= tenperatura adiabatikoaren gehikuntza, polimerizazio-erreakzioaren hasieratik amaierara

Baldintza horiek guztiak moldagarritasuneko diagraman laburtzen dira. Diagrama horrek betetzeko prozesuaren

leihoa ematen digu, moldearen, sistemaren eta makinaren konbinaziorako.

8.8 RIM prozesurako moldeei buruzko ohar orokorrak

Lehen esan dugunez, prozesuko presio txikiak direla eta, moldeak egiteko hain sendoak ez diren materialak erabil

daitezke; ondorioz, TIM moldeak baino merkeagoak dira.

RIM prozesuaren bidez lortutako pieza gehienak mehe eta lau samarrak dira; beraz, fluxuak alboko hedapena izan

behar du buru nahasletik eta, aldi berean, lodiera murriztu behar da. Hori lortzeko, oinarrizko sarrera-diseinu hauek

erabili behar dira:

LANBIDE EKIMENA

338

Plastikoen Lanketa

Zuzenekoa: fluxu erradiala eskatzen duten geometrietarako. Egin diren ikerketen arabera ondorioztatu

denez, sarreratik hurbil piezaren lodiera H ≤ d/8 bada (d sarreraren diametroa da), ez da aire-harrapaketa

handirik sortzen. Irizpide hori betetzea zaila da ohiko molde-lodieretarako (H ≥ 3 mm), zeren kanal oso lodiak

beharko bailirateke (diametroa 24 mm baino handiagoa). Horrez gain, nahaste-ganberen ohiko diametroa 10-

16 mm-koa dela kontuan hartu behar da. Erabiltzen diren kanalen diametroa 8H baino txikiagoa bada, Re-ren

balioek 100 baino txikiagoak izan behar dute. Zuzeneko sarreran, bestalde, buru nahaslea gutxi gorabehera

moldearen erdian muntatu behar da, eta hori nahikoa zaila da prentsa gehienen konfigurazioetarako; izan

ere, prentsa horietan, buruak banaketa-eremuan konektatu behar dira moldera. Horrela, haizemaile edo presa

moduko sarrerak izan ohi dira RIMetan.

8.14. irudia.

Haizemaile modukoak (fan): sekzio zirkularretik sekzio angeluzuzenerako trantsizioa da haizemaile moduko

sarrera. Sekzio angeluzuzenaren zabalera lodiera baino askoz handiagoa da, eta aurreko sekzio zirkularrak

baino diametro handiagoa du. Zenbait autoreren arabera, haizemailearen dibergentzia-angelua 90º baino

txikiagoa izatea gomendatzen da, barrunbearen sarreran zurrunbiloen ondoriozko arazoak (jetting) saihes-

teko. Beste autore batzuen iritziz, aire-harrapaketak saihesteko angelurik egokiena 20º-koa da. Haizemai-

learen sekzioaren azalerak konstantea izan behar du, edo, gehienez, apur bat beheranzkoa. Haizemailetik

barrunbera doan eremu angeluzuzenaren le luzera S lodiera baino 4,5 aldiz handiagoa izatea gomendatzen

da (S = 1-2 mm). Halaber, eremu horretan, 1,5 m/s baino abiadura txikiagoak gomendatzen dira, aire-harra-

paketak saihesteko. Sarrera hauek dibergentzia-angelu txikia behar dutenez aire-harrapaketak saihesteko,

nahikoa luzeak izan ohi dira, eta, ondorioz, oso molde handiak behar izaten dira.

8.15. irudia.

Presa modukoak (dam): haizemaile motako sarrerak erabiltzearen ondorioz sortzen diren molde-

tamainaren arazoak konpontzeko sortu ziren. Trinkoak dira, baina zailagoak dira mekanizatzen.

8.16. irudia.

Mazarota (sprue edo rod): honen bidez, buru nahaslea moldearen albo batera akopla daiteke.

8.17. irudia.

Sarreratik barrunbera sartzen den materialaren fluxua moldearen paretarantz bideratzea gomendatzen da. RIM

sistemetan biskositate txikia behar denez, garrantzitsua da moldea grabitatearekiko ondo orientatzea, eta gorantz

betetzea (horrela, aire-harrapaketak sortzeko aukerak murrizten dira).

8.18. irudia.

LANBIDE EKIMENA 339


Moldea grabitatearekiko ondo orientatzeko, molde-etxe kulunkariak dauzkaten prentsak erabili ohi dira. Alderdi

hori oso garrantzitsua da pieza lodiak eta apartuak moldatzeko. Dentsitate handiagoa duten pieza meheei dagokienez,

moldea posizio horizontalean jar daiteke (banaketa-eremu horizontala). Moldeak irekitzeko gailuek krokodilo-masaila

(booking press) erakoak izan behar dute, pieza handiak desmoldatzen direnean errazago erabili ahal izateko.

8.19. irudia.

Bete eta apartzen denean presioak txikiak direnez, zaila izaten da ertzetako eta moldearen beste eremu

batzuetako (nerbioak eta abar) airea kentzea. Horregatik, oso garrantzitsua da aire-irtenbideak egoki kokatzea.

Irtenbide horiek moldearen punturik altuenetan eta zenbait fluxu elkartzen diren eremuetan (txertaketak, lodiera-

aldaketako eremuak...) kokatu behar dira.

8.20. irudia.

RIM piezen uzkurdura faktore askoren araberakoa izaten da, besteak beste, sistema kimikoaren eta prozesuaren

baldintzen araberakoa (esate baterako, moldearen tenperatura handiagoa den heinean, uzkurdura ere handiagoa

izango da). Normalean, moldea diseinatzeko, % 0,3-0,7ko balioa hartzen da.

Moldearen tenperatura kontrolpean mantentzeko (±2ºC), moldean egindako kanaletan zehar ur edo aire beroa

zirkularazi daiteke. Polimerizazioan sortzen den beroa kanporatzeko neurririk hartzen ez bada, moldeak gehiegizko

tenperatura har dezake.

8.9 Ontzea

Polimerizazio edo ontzeak RIM zikloaren herena irauten du gutxienez. Ontzean, modulu elastikoak eta

erresistentziak azkar handiagotu behar dute, pieza lehenbailehen desmoldatu ahal izateko (desmoldatzeko tentsioei

eutsi behar die). Hala ere, ez dira ahaztu behar produktuaren amaierako ezaugarriak; izan ere, behar baino lehen

desmoldatuz gero –hau da, behar adina ez ontzeagatik– piezak ezaugarriak gal ditzake. Pieza moldagarria izateak

(moldagarritasun-diagramaren arabera) ez du ziurtatzen ezaugarririk onenak izango dituenik. Tenperatura-profilek

eta konbertsio-mailak ezaugarri mekanikoen bilakaera gobernatzen dute. Ezaugarri mekaniko horiek adierazten dute

desmoldatzeko une egokia zein den.

8.21. irudia.

Trinkotzea

Ontze-etapan pieza uzkurtu egiten da, polimerizazioaren eta hoztearen eraginez. Uzkurtze hori konpentsatzeko,

apartzea erabili ohi da. Horixe da RIMaren eta TIMaren arteko desberdintasun nagusia, zeren TIMean, eginkizun bera

betetzeko, presio handia eta material osagarria erabiltzen baitira. RIMean ezin izaten da trinkotzea egin presio handia

erabiliz; izan ere, nahasteak, biskositate txikia duenez, ixteko eremuan zehar ihes egingo luke.

LANBIDE EKIMENA

340

Plastikoen Lanketa

Lehen esan dugunez, erreaktibo batean edo bietan aire lehorra edo nitrogenoa sakabanatzen da. Gas hori konpri-

mitu egiten da eta burbuilak, presio handian birzirkulatzen direnez, kolapsatu egiten dira. Burbuilak berriz ere handia-

gotzen hasten dira presioa bat-batean jaisten denean (nahastea egitearen ondorioz), eta handiagotzen jarraitzen dute

moldea bete ahala. Moldea bete ondoren, burbuilek handiagotzen jarraitzen dute; izan ere, nahastean disolbatutako

gasa hedatu egiten da ontze-erreakzioan tenperatura handiagotzearen eraginez.

8.22. irudia.

Horren ondorioz, aparra sortzen da. Moldea erabat bete arte hedatzen da aparra, eta aire-irtenbideetatik jariatzen

da. Aire-irtenbideetan gelditzen den materiala gelifikatzen denean, apartuaren fluxua gelditu egiten da eta burbuilek

ezin dute bolumena handiagotzen jarraitu; hala ere, burbuilen barruko presioa handiagotu egiten da, eta ondorioz,

beharrezko trinkotzea sortzen da. Horrela, burbuilen tamaina finkatuta gelditzen da (30 mikrako diametroa izan ohi

dute, gutxi gorabehera). Gero, moldearen barrunbean gelifikatu egiten da, eta, ondorioz, burbuilek ezin dute presioa

transmititzen jarraitu; beraz, moldearen barruan presio-transduktorea jarriko balitz, une horretan gailuak detektatuko

lukeen presioak gehienezko balioa izango luke. Irteeren tamaina murriztuko balitz, presioaren gehienezko balio hori

handiagotu egingo litzateke.

Prozesuaren baldintzek eragina dute piezaren amaierako dentsitatean. Eraginik handiena erreaktiboetan

disolbatzen den gas-kopuruak egiten du (gas-karga handiagoa den heinean, piezaren dentsitatea txikiagoa da). Horrez

gain, dentsitate-aldaketak ere egongo dira. Moldea noraino betetzen den arabera, halakoak izango dira dentsitate-

aldaketak, zeren guztiz betetzen ez den moldean, burbuilak tamaina handiagoa har baitezakete, gelifikatu baino lehen.

Piezen dentsitatea ez da konstantea, eta beheranzkoa izaten da, sarreratik aire-irtenbideetaraino (aldaketa hori

handiagoa da fluxuaren luzera handiagoa den heinean); izan ere, azken betetzen diren eremuetako burbuilek denbora

gehiago izan dute handiagotzeko, eta nahastearen ondoriozko presio txikiagoa jasaten dute. Moldearen tenperaturak

ere eragina du dentsitatearen aldaketan, zeren molde beroenek gradiente handiagoa eragiten baitute piezaren

dentsitatean.

8.23. irudia.

Halaber, piezaren dentsitatea lodieraren noranzkoan handiagotzen da; gehienezkoa da gainazalean, mailaka

txikiagotzen da barnealderantz, eta barnealdean (burbuilak handienak diren eremua) gutxienekoa izaten da.

Desmoldatzea

Desmoldatzeko, presioak lehen aipatu dugun gehienezko baliora iritsi behar du, eta une horretatik aurrera denbora

jakin bat itxaron behar da; baina zenbat denbora itxaron behar da?

Behar baino lehen desmoldatuz gero, ondorengo puzketa sor daiteke, batez ere 6 mm baino gehiago daukaten

pieza lodietan. Modulua burbuilek daukaten gasak eragindako presioa jasateko adinako handia ez delako gertatzen

da hori.

8.24. irudia.

LANBIDE EKIMENA 341


Moldea irekitzen denean, erdietako batek piezatik banandu behar du. Horrela banandu ahal izateko, moldearen

eta polimeroaren arteko indar itsasgarriak polimeroaren barneko erresistentzia baino handiagoa izan behar du. RIM

piezak handiak izaten direnez, zaila izan daiteke moldea irekitzea, oso gogor itsatsita baitaude; baina normalean,

halakoetan, pieza urratu egiten da. Itsaspena murrizteko, barrunbearen gainazalak gai desmoldatzailez busti behar

dira. Hobe da gai desmoldatzaile gisa estearatoak edo ester koipetsuzko xaboiak edo argizariak erabiltzea, eta ez

silikona, zeren azken horrek eragina izaten baitu margo-sistemetan. Baina kanpoko gai desmoldatzaileek ziklo-

denbora gehiago behar izaten dute, eta, gainera, ertzetan metatuta gelditzen dira. Horregatik, gaur egun, formulazio

gehienek barneko gai desmoldatzaileak edukitzen dituzte. Barneko desmoldatzaileak erabili arren, kanpokoak 10-30

ziklotik behin erabili behar dira. Molde osoa garbitu eta desmoldatzailearen geruza batez estaltzen da 8 orduko

txanda bakoitza bukatzen denean (200-300 pieza).

Moldearen bi erdiak banandu ondoren, pieza atera egin behar da gelditu den moldearen erditik. Modulu handiko

formulazioetarako, egozteko hagatxoak erabil daitezke, baina malguak eta handiak diren piezak eskuz edo robotaren

bidez ateratzen dira moldetik. Piezen erresistentziak pieza ateratzean egiten den flexioan sortzen diren tentsioak –

handi samarrak– jasateko adinakoa izan behar du (pieza ondo onduta ez badago, apurtu egin daiteke edo gainazaleko

artekak ager daitezke). Desmoldatzean, bizarra urratzen da errazen, eta bizarra urratzen bada, piezak ez du balio (eta,

seguruenik, hurrengo pieza ere hondatu egingo da, bizarra moldearen barruan gelditzen bada).

Azkenik, piezak deformatu gabe jasan behar du bere pisua, eta hozten den bitartean forma mantendu behar du;

izan ere, deformatzen bada, deformazio hori piezan izoztuta geldituko da. Askotan, moldaketa-ziklo laburrak lortu nahi

direnean, deformazioak saihesteko, piezak horma batzuetan uzten dira desmoldatu eta berehala, deformatu gabe

hozteko. Etapa osagarri hori saihestu egin daiteke, behar den modulua nahikoa azkar lortzen bada moldean.

Piezaren erresistentzia hobetzeko hainbat aukera daude: denbora gehiago uztea moldearen barruan ontzen,

moldea gehiago berotzea, formulazioa aldatzea...

Desmoldatu ondoren, zenbait eragiketa egin behar dira:

Sarrerak eta bizarrak moztea. Normalean, langileak egiten du zikloen artean, hortz batekin. Hondakinen

ehunekoa % 2-4 da automobilgintzako tauletan.

Aldez aurretik ikuskatzea. Langileak egiten du makinan bertan, urratuak, artekak, burbuilak, egozkailuen

zuloak, bizar xurgatuak eta porotasunak bilatzeko.

Burbuila handiak eta egozkailuen zuloak konpontzea. Pieza pintatu behar bada, honelako akats asko

konpon daitezke, eremua zulatuz eta uretanozko orearekin estaliz.

Ontzeostekoa. Pieza handiak aluminiozko hormetan jartzen dira. Horma horiek kopadura saihesten dute, eta

ontzeostekoa egiteko euskarri gisa eta garbitzeko eta pintatzeko lerroetan zehar garraiatzeko erabiltzen dira.

Automobilgintzako PUR piezetarako, ohiko ontzeostekoan, pieza 120 ºC-an mantentzen da ordubetean.

Ezaugarriak ez dira nabarmenki hobetzen, batez ere PUR sistemetan; polimerizazio-erreakzioan sortzen den

CO2 kentzeko erabiltzen da. Pintatu behar ez diren piezei ez zaie ontzeostekoa egiten.

Kanpoko desmoldatzailea garbitzea. Pintatzeko lerrora pasatu baino lehen, desmoldatzaile-hondarrak

eta piezaren gainazalean geratzen den hautsa kendu behar dira, azido fosforikozko bainu baten bidez eta

ur berotan pasatuz. Zikloa errepikatu egiten da, eta, azkenik, ur deionizatutan pasatzen da, 90-95 ºC-an.

LANBIDE EKIMENA

342

Plastikoen Lanketa

Pintatzea. Automobilgintzako piezak pintatzeko, lehenbizi, inprimazioko geruza bat ematen da. Inprimazio

hori 120 ºC-an ontzen da ordubetean, eta, ondoren, poliuretanozko pinturazko geruza gehiago ematen dira

(pintura-geruza horiek ere tenperatura berean jartzen dira).

8.10 RIM sistemak. Erabilerak

RIM prozeduraren bidez prozesatzeko egokiak diren hainbat sistema daude:

Uretanoak. RIM piezen ekoizpen komertzialean gehien erabiltzen direnak dira. Formulazio asko erabil

daitezke, eta, horregatik, hainbat dentsitate, gogortasun, etab. lor daitezke, dentsitate txikiko aparretatik

egitura-apar zurrunetaraino. Automobilgintzan, besteak beste, honako erabilera hauek ditu: automobilen

aurreko eta atzeko panelak, kolpe-leungailuak, spoilerrak, hegalak, bolanteak, etab. Beste produktu batzuk

ere egin ohi dira: belarra mozteko makinaren karkasak, bulegoko altzariak, oinetakoen zolak, ekipo

elektronikoetarako kontsolak, etab.

RIM nylona. Kaprolaktamaren polimerizazioaren ondorioz lortzen da. Sistema hau merkatuan dago, eta

automobilgintzako produktuetan, etxetresna elektrikoetan, itxiera elektriko eta elektronikoetarako kontsoletan,

nekazaritzan (traktoreen sabai zurrunak) erabiltzen da. RIM nylonarekin lan egiteko makinak daude merkatuan.

RIM epoxia. Merkatuan RIMerako sistema komertzialak eta makinak daude, baina ez dira asko erabiltzen.

Erabilera nagusia da metalezko xaflaz egindako piezak ordezkatzen dituzten pieza handiak, estrukturalak eta

prestazio onekoak egitea. Egitura-erresistentzia eta talkarekiko erresistentzia handiko piezak lor daitezke,

molde itxian kokatutako ehun indartzailean injektatuz.

RIM poliesterra. Garatzen ari dira.

8.25. irudia.

8.11 RIM sistemaren eskakizun nagusiak

RIM sistemaren eskakizunak honako hauek dira:

Biskositate txikiak lan-tenperaturan. Normalean, 1500 cPs baino txikiagoak (balio handiagoak ere erabil

daitezke).

Osagaiak bereiz biltegiratzeko egonkortasuna.

Solidoa eratzeko erreakzioak oso azkarra izan behar du.

Ondoriozko produktuaren erresistentziak hautsi gabe desmoldatzeari eusteko modukoa izan behar du,

nahastea sortu eta minutu batera, gutxi gorabehera.

Erraz desmoldatzea (desmoldatzaileak erabilita).

Azken erabilera-ezaugarri erakargarriak (mekanikoak, etab.) lortzea.

Ez du oso garestia izan behar.

8.12 RIM indartua eta RIM estrukturala

LANBIDE EKIMENA 343


RIM indartuko sistemek (R-RIM) indartzeko zuntzak dauzkate erreaktiboetako batean sakabanatuta. Kargak eta

errefortzuak erantsita, pieza zurrunagoak lortzen dira, beroaren aurkako erresistentzia handiagoa dute, ez dira hain

sentikorrak tenperatura-aldaketekiko eta bero-zabalkuntzaren indize askoz txikiagoak dituzte. 1,6 mm-ko beira-zuntzak

egokienak dira materiala indartzeko, eta ez dute arazorik sortzen produkzioan.

RIM estrukturalari dagokionez (S-RIM), konpositeei buruzko kapituluan ikusi dugun RTM moldaketaren antzeko

prozesua da. Prozesu horretan, RIM sistema arrunta erabiltzen da, baina errefortzua (normalean aurreforma egoeran)

injekzioa egin baino lehen sartzen da moldearen barruan. Prozedura hau erabilera estrukturaleko pieza oso erresisten-

teak egiteko erabiltzen da. Azken finean, konpositea baino ez da, eta kapitulu horretan sar zitekeen.

8.13 RIM prozesuaren abantailak eta eragozpenak

Abantailak:

Biskositatea txikia denez, presio txikian betetzen da; beraz, ixteko indar handirik behar ez denez, pieza

handiak (50 kg-rainokoak) eta geometria zailekoak molda daitezke.

Moldatutako piezetan ia ez da hurrupadurarik eta kopadurarik sortzen, gasaren hedapenaren bidez trinkotzen

baita.

Piezak arinak dira, apar-egitura eta gainazal integrala baitute.

Biskositatea txikia denez, akabatua oso ona da, eta, beraz, xehetasunak zehatz-mehatz kopia daitezke.

Ez dute behar energia askorik, moldeek eta erreaktiboek tenperatura txikiak behar baitituzte.

Moldaketa-zikloen denborak labur samarrak dira (normalean, 90 segundo baino gutxiago).

Hainbat sistema kimiko daudenez, ezaugarri malguak lortzen dira (gogortasuna, zurruntasuna, dentsitatea,

etab.).

Ekipoa merkea da, fabrikatu daitezkeen piezen tamaina kontuan hartzen badugu.

Moldeak aluminioz fabrika daitezke, eta, beraz, merkeagoak dira. Horregatik, serie laburrak eta prototipoak

lantzeko sistema egokia da (serie luzeetarako, iraupena dela eta, moldeak altzairuzkoak izan ohi dira eta

TIMean erabiltzen direnen antzeko prezioa dute).

Batzuetan, RIM injekzio-makina bakarrarekin, aldi berean bi molde erabil daitezke.

Pieza estrukturalak edo indartuak (S-RIM eta R-RIM) eta txertatudunak lor daitezke.

Eragozpenak:

Biskositate txikia dela eta, zaila da desmoldatzea, eta desmoldatzaileak erabili behar izaten dira. Pieza pintatu

behar bada, desmoldatzaile horiek kendu behar dira moldatutako piezaren gainazaletik.

Biskositate txikiaren eraginez, materiala edozein zirrikitutan zehar jariatzen da, eta, ondorioz, bizarrak sortzen

dira. Bizar horiek, gero, kendu egin behar izaten dira.

Likido erreaktiboak manipulatzeko (likidook, askotan, kaltegarriak eta arriskutsuak izan ohi dira), ekipo eta

prozedura bereziak behar izaten dira.

Biskositate txikiaren eraginez, aire-burbuilak harrapatuta geldi daitezke, betetzean fluxu zurrunbilotsua

sortzearen ondorioz.

LANBIDE EKIMENA

344

Plastikoen Lanketa

8.14 Prozesuari dagozkion zenbait datu adierazgarri

Polimerizazioa: ohikoa, 30 s inguru.

Ziklo osoa: 1-2 min. (ohikoa).

Hornitzeko tangetako presioa: 7,5 bar, gutxi gorabehera.

Hornitzeko tangen ahalmena: 250 l, gutxi gorabehera.

Plaka molde-etxeak: gehienez, 0,8x1,4 m.

Ixteko indarra: gehienez, 300 tona, makina handietan.

Guztizko injekzio-emaria: 5kg/s

8.26. irudia.

8.27. irudia.

LANBIDE EKIMENA 345


99 PPOOLLIIMMEERROO--MMAATTRRIIZZEEKKOO KKOONNPPOOSSAATTUUAAKK

9.1 Sarrera

Garapen teknologikoaren ondorioz gaur egun dauden eskakizunak direla eta, hainbat ezaugarri (erresistentzia

handia, dentsitate txikia, etab.) biltzen dituzten materialak sortu dira. Material horiek zailak dira lortzen ohiko material

hutsak erabiliz. Egoera horren ondorioz, materialetako ingeniariek material hibridoak garatu dituzte, ohiko materialak

konbinatuz. Konbinazio horren ondoriozko materialari material konposatua edo konposatua deitu ohi zaio. Konposa-

tuaren ezaugarriek osagaienak baino hobeak izan behar dute. Material berri horiek diseinuak egiteko aukera asko

eman dituzte. Beraz, diseinu-ezaugarriak dituzten materialak lor daitezke (adibidez, luzeran zehar modulu elastikoaren

zenbait balio dituzten piezak lor daitezke, eta hori ezinezkoa da ohiko materialekin).

Konposatuaren definizioa honako hau izan daiteke: “Forma eta konposizio kimiko desberdinak dituzten eta

elkarren artean disolbaezinak diren mikro- eta makro-osagaien konbinazioaz osatutako materiala da”.

Konposatuak osagai hauek ditu:

Matrizea: matrizearen eginkizuna da aglomeratzaile gisa jardutea eta konposatuari sendotasuna ematea.

Matrize horiek hainbat motatakoak izan daitezke (organikoak edo polimerikoak, zeramikazkoak, metalez-

koak). Gai honetan, matrize polimerikoak baino ez ditugu ikusiko.

Errefortzua: errefortzuaren eginkizuna eskaera mekanikoak jasatea da. Hainbat izaeratako zuntzak izan

ohi dira.

Gehigarriak eta kargak: produktuari ezaugarri bereziak ematen dizkiote (adibidez, uzkurtze-maila txikia,

kolorea,...) edo produktua merkatzen dute.

9.2 Matrize organikoak

Pisu molekular handiko konposatuak dira. Erretxina termoplastikoak zein termoegonkorrak erabili ohi dira. Oro

har, matrize hauek 100 ºC-ko erabilera-tenperaturak jasateko gai izan behar dute teknologia-erabilera gehieneta-

rako. Erabilera aeroespazialetan, erabilera-tenperaturak handiagoak dira.

Beraz, matrize mota hautatzea oso garrantzitsua da, eta erabileraren arabera hautatu behar da. Hortaz, erabilera

bakoitzerako matrize egokienak zein diren jakin behar da; horretarako, kontuan hartu behar dira ezaugarri mekanikoak,

termikoak, dimentsioen egonkortasuna, zerbitzuan zenbat irauten duten, zahartzea, suaren aurkako erresistentzia,

erresistentzia kimikoa, etab.. Beste alderdi garrantzitsu bat matrizearen kostua da. Matrizea hautatzeko, halaber,

erabiliko den prozesatzeko teknika ere kontuan hartu behar da (baina ez beti, zeren ekonomikoki bideragarria bada,

prozesua diseinuaren araberakoa izango baita, eta ez alderantziz. Hala ere, diseinua instalazioen araberakoa bada,

erabil daitezkeen instalazioetan prozesa daitezkeen matrizeen artean hautatu beharko da.).

LANBIDE EKIMENA

346

Plastikoen Lanketa

9.3 Matrize termoplastikoak Ohikoenak PP, PA eta PC dira, baina beste batzuk ere erabili ohi dira. Praktikan, matrize termoplastikoen bidez

ezaugarri asko lor daitezke; eta erresistentzia mekanikoa eta termikoa bereziki sentikorrak dira prozesuarekiko, pisu

molekularrarekiko eta pisu molekularraren banaketarekiko.

Plastiko horiek guztiak jariatzen direnean, deformazio handiak jasaten dituzte hautsi baino lehen; plastiko horien

ezaugarri mekanikoak oso lotuta daude tenperaturarekin eta deformazio-mailarekin. Sentikorrak dira, batez ere “creep”-

arekiko (etengabe kargatuta jariatzen dira), eta, beraz, material horien arabera fabrikatutako konposatuetan, karga

mekanikoa birbanatu egin daiteke erretxinaren eta indartzeko zuntzen artean.

Aipatutako matrize termoplastikoek termoegonkorren aldean duten abantaila nagusia da talkarekiko erresistentzia

handia dutela eta hautsi baino lehen asko luzatzen direla. Moldaketa-zikloak ere laburragoak dira. Gainera, matrize

termoplastikozko konposatua birziklatu egin daiteke.

Eragozpen nagusiak honako hauek dira: tenperatura handietan jariatzeko joera izatea, moldatzeko tenperatura eta

presio handiak behar izatea, biskositate handiaren eraginez, eta zuntzak nekez inpregnatzea; moldatzeko teknika

gutxiago erabil daitezke horiekin, eta ekipo sofistikatuagoak behar dira.

9.4 Matrize termoegonkorrak

Matrize polimerikozko konposatuen munduan, matrize termoegonkorrak erabiltzen dira gehien. Berez, material

termoegonkorrak nahikoa hauskorrak dira polimerizatu ondoren. Poliester asegabezko erretxinak (% 75) eta

erretxina epoxidikoak erabili ohi dira gehien.

Poliester-erretxinak

Esan dugunez, gehien erabiltzen dira konposatuak fabrikatzeko. Estirenotan disolbatuta etortzen dira (usaina;

aireztatzea beharrezkoa). Indartzeko zuntzak ondo hezetzen (inpregnatzen) dira (gogoratu oso garrantzitsua dela ma-

trizea eta errefortzua ondo atxikitzea, eta, beraz, matrizearen eta errefortzuaren arteko bateragarritasuna kontuan hartu

behar dira hezetze ona lortzeko). Matrize horiekin lortzen diren piezak ezaugarri mekaniko onekoak eta arinak dira

(horixe da, azken finean, lortu nahi dena). Oro har, piezon ezaugarri elektrikoak eta azidoen aurkako erresistentzia

kimikoa onak dira. Jarraian, gehien erabili ohi diren poliester-erretxinak eta erretxinon erabileretako batzuk ikusiko

ditugu:

Ortoftalikoak: ohikoenak dira. Erabilerak: itsasontziak, fatxadetarako eta teilatuetarako plaka izurtuak,

bernizak, aurreinpregnatuak, etab.

Isoftalikoak: hidrolisia eta aire zabalean egotea (izpi ultramoreak) ondo jasaten dituzte. Erabilerak:

kanpokoak, tangak, industria kimikoa, “gel-geruzak”, etab.

Bisfenolikoak: korrosioarekiko erresistentzia ona. Ezaugarri hori behar den erabileretarako.

Jarraian, poliester-erretxinazko zenbait sistema katalitiko ikusiko ditugu. Beste sistema katalitiko batzuk ere

badaude; taulan agertzen direnak horren adibide dira. Tenperatura handietan, ertainetan eta giro-tenperaturan lan

egiten (prozesatzen) duten sistemak bereizi behar dira.

LANBIDE EKIMENA 347


Tenperatura Azeleratzailea Katalizatzailea

140 ºC - Terbutilo perbentzoatoa

130 ºC - Trimetilziklohexanona

120 ºC - Terbutilo peroktoatoa Tenperatura handian

80 ºC - Bentzoil peroxidoa

70 ºC - Kumeno hidroperoxidoa Tenperatura ertainean

40 ºC - Ziklohexanona peroxidoa

20 ºC Kobalto oktoatoa Metil etil zetona peroxidoa Giro-tenperaturan (azeleratzaileak

beharrezkoak dira) 20 ºC Dimetilanilina Bentzoil peroxidoa

9.1. taula.

Ikus daitekeenez, azeleratzailea giro-tenperaturan lan egiten denean baino ez da behar izaten. Katalizatzaile

motaren araberako azeleratzaileak erabiltzen dira. Sistema katalitikoak disolbagarria izan behar du monomeroan.

Horrez gain, sistemak ez du monomeroarekin erreakzionatu behar (egonkorra izan behar du) giro-tenperaturan

(azeleratzailea, berez, ez da sistema katalitikoaren parte).

Zenbait faktore kontuan hartu behar dira: gogortzeko abiadura (erreakzio-zinetika), gel-denbora eta erreak-

zioaren exotermia. Faktoreok aldatu egin daitezke sistema katalitikoa aldatuta.

Binil-esterrezko erretxinak

Aurrekoak baino malguagoak dira eta, beraz, erresistenteagoak pitzadura mikroskopikoak sortzearekiko.

Azidoekiko erresistentzia kimiko handiagoa dute. Batez ere tangak eta hodiak egiteko erabili ohi dira.

Epoxi erretxinak

Multzo honetako erretxinek ezaugarri mekaniko oso onak dituzte, dimentsioen egonkortasun handia dute,

erresistentzia kimiko handia dute (batez ere alkaliekiko), eta zurruntasun-maila txikia dute. Prestazio handiak dituzte

eta oso garestiak dira; horregatik, batez ere aeronautikako sektorean erabiltzen dira.

Epoxi erretxinekin gehien erabili ohi diren katalizatzaileak aminak dira: diamina difenil metiloa (DDM) eta

diamina difenil sulfona (DDS).

Fenolezko erretxinak

Ezaugarri mekaniko eskasak dituzte eta ez dira oso egokiak aire librean erabiltzeko; baina, halaber,

beroarekiko eta suarekiko erresistentzia handia dute. Interesgarriak izan daitezke erabilera jakin batzuetarako.

LANBIDE EKIMENA

348

Plastikoen Lanketa

Babes-neurriak

Erretxinak erabiltzeko, honako babes-neurri hauek hartu behar dira:

Egoki aireztatutako lokala (estirenozko lurrunak kanporatzeko).

Babes egokia (begiak, arnasbideak, eskuak).

Indarrean dauden produktu toxiko eta sukoiei buruzko legeak bete behar dira.

Lokalak garbi eduki behar dira.

Erretxinak 25 ºC-tik beherako tenperaturan biltegiratu behar dira.

Urrats hauek jarraitzea gomendatzen da:

Erretxinari azeleratzailea eranstea eta nahastea homogeneizatzea

Kargak eranstea eta homogeneizatzea

Katalizatzailea eranstea eta berehala erabiltzea

9.1. irudia. Poliesterrezko erretxinaren ontzeak irudian ikus daitekeen ezaugarri-kurba sortzen du. Lortutako balioak erabiltzen den sistema katalizatzailearen araberakoak izango dira.

Hona hemen poliesterrezko erretxinekin erabili ohi diren sistema katalitiko batzuk:

Katalizatzailea: metil-etil-zetona peroxidoa

Azeleratzailea: kobalto naftenatoa

Gogortzeko denbora: motela

Katalizatzailea: azetil-azetona peroxidoa

Tenperatura

Gailur exotermikoa

Gelifikazioa Gogortzea

Bainuaren tenperatura

Gel- -denbora

Hoztea

Polimerizazio-denbora

Erreakzio--denbora

Denbora

LANBIDE EKIMENA 349



Gogortzeko denbora: azkarra

Katalizatzailea: ziklohaxanona peroxidoa


Gogortzeko denbora: mailakatua

Katalizatzailea: bentzoil peroxidoa

Azeleratzailea: dimetil anilina

Gogortzeko denbora: ertaina edo azkarra


Azeleratzailea: dietil anilina

Gogortzeko denbora: luzea


Azeleratzailea: dimetil peratoludina

Gogortzeko denbora: oso luzea

9.5 Errefortzuak

Errefortzu gisa erabili ohi diren materialek ezaugarri mekanikoak eransten dizkiote konposatuari, hots: erresis-

tentzia eta zurruntasun handiak. Konposatuetan gehien erabili ohi diren errefortzuak zuntzetatik ateratakoak dira. Mota

eta forma askotako errefortzuak egon daitezke.

Konposatuaren ezaugarriak errefortzu motaren araberakoak izango dira, baina, halaber, erabakigarriak izango dira

errefortzuaren geometria (diametroa, luzera), kopurua (ehunekoa) eta errefortzua matrizean banatzen den modua.

Beira-zuntza

Konposatuak fabrikatzeko gehien erabili ohi den errefortzua da, ezaugarri onak dituelako, hots: zuntza oso ondo

itsasten da matrizera, ezaugarri dielektriko ezin hobeak ditu eta prestazioen eta kostuaren arteko erlazioa oso ona da.

LANBIDE EKIMENA

350

Plastikoen Lanketa

Beira mota batzuk zuntz bihur daitezke; konposizio kimiko desberdina dute:

A: erresistentzia txikiena duena

E: konposatuetan gehien erabili ohi dena

C: ezaugarriei dagokienez, A eta Eren bitartekoa

D: elektronikan erabili ohi da, ezaugarri dielektriko onak dituelako

R: trakzioarekiko erresistentzia handia eta modulu handia ditu.

Beira-zuntzaren ezaugarri orokorrak honako hauek dira: erresistentzia mekaniko ona, elektrizitate-isolamendu

ona, erregaiztasuna, dimentsioen egonkortasuna, matrize askorekiko bateragarritasuna, eroankortasun termiko txikia,

iragazkortasun dielektrikoa, ustelgaiztasuna eta agente kimikoekiko erresistentzia.

Aurkezpen-formatuak

Industrian hainbat formatutan aurki daiteke beira-zuntza:

Strand: zuntz etengabea

Zuntz moztua: hainbat luzeratakoa

Yarn: zuntz bihurtua

Roving: hariletan etortzen da eta harizpi edo zuntz askoz osatuta dago. Bihurtutakoa zein bihurtu gabea

(zuzena) izan daiteke.

Mat: feltroa ere deitu ohi zaio. Lotailu kimikoen bidez metatutako zuntz moztua eta/edo etengabea da.

Woven: ehuna edo sarea ere deitu ohi zaio. Roving zuzenaz edo bihurtuaz fabrikatuta dago. Roving-a

plastiko-estalduraz tratatuta eta hainbat geometriaren arabera gurutzatuta (irazkia) dago.

Zuntz ehoak: 0,05 mm-ko luzerak eta 1,5 mikrako diametroak lortu arte birrinduta lortzen dira. Errefortzu

gisa erabili ohi dira matrize termoplastikoetan (ohiko injekzioan).

Konbinazioak ere badaude, adibidez: mat-woven.

Karbono-zuntza

Ezaugarri mekaniko onak ditu. Merkatuan bi motatakoak daude: HM modulu handikoak (aluminiozko aleazioen

modulua baino 20 aldiz handiagoa) eta HR erresistentzia handikoak. Honako ezaugarri hauek dituzte: dimentsioen

egonkortasun handia, zabalkuntza-koefiziente txikia eta eroankortasun termiko handia.

Aramida-zuntza

Abantaila nagusia da talkarekiko erresistentzia handia dutela. Merkatuan, Kevlar eta Nomex izenekin aurki

daitezke. Aramida- zein karbono-zuntzak oso garestiak dira eta, horregatik, ez dira asko erabiltzen (% 5).

LANBIDE EKIMENA 351


LANBIDE EKIMENA

352

9.2. irudia.

riak ere erabili o artzen du.

9.6 Gehigarriak

Erretxinari eransten zaizki edo amaierako ezaugarri jakin

batzuk lortzeko. Hona hemen

Biskositate-murriztaileak

Desmoldatzaileak

Zuntza/matrizea inpr

Suaren aurkakoak

Polimerizazioaren in

Koloratzaileak

Argiarekiko egonkortzaileak

9.7 Kargak

Ez dira errefortzuekin nahastu behar. Hainbat eginkizun izan ditzakete: betetzea (kaltzio karbonatoa, talkoa,

silikatoak), gainazalaren akabera hobetzea, pisua murriztea (beirazko mikroesferak), suaren aurkakoak, etab.

Normalean, kostuak murrizteko erabili ohi dira, erretxinak baino merkeagoak baitira.

PARTIKULAK

ZUNTZ ETENGABEAK

ZUNTZ LABURRAK

SARE BIAXIALA EHUNA SARE TRIAXIALA

9.3. irudia. Zuntzen sarezko ehunetan oinarritzen diren geomethi dira. Sareak ijetziaren orri bakoitza aurreforma eran ind

on substantziak dira, errazago prozesatu ahal izateko

gehigarri batzuk:

egnatzea errazten dutenak

hibitzaileak

Plastikoen Lanketa

9.8 Matrize polimerikozko konposatuen zenbait erabilera

Oro har, arintasuna, erresistentzia mekaniko espezifikoa, korrosioarekiko erresistentzia, isolamendu elektrikoa,

egonkortasun dimentsionala, etab. garrantzitsuak diren sektoreetan erabili ohi da.

Sektorez sektore:

Nekazaritzan: siloak, tangak, animalien kaiolak, ganbera hozkailuak (kontuz, elikagaiak ukitzen dituzten

erabileretan hondar-monomeroak nulua izan behar du).

Eraikuntzan: teilatuetarako plaka izurtuak, berotegiak, fatxaden estaldurak, komunak (bainu-ontziak,

konketak...), markesinak, telefono-kabinak, erregistro-armairuak, zakarretarako edukiontziak, igerilekuak...

Kirolean eta aisialdian: laketontzien industria (itsasontziak, surfeko taulak, uretako motorrak), bizikleten

koadroak, eskiak, erraketak, arrantzarako kanaberak...

Garraioetan: automobilgintza (kolpe-leungailuak, koadroak, ateak, karrozeria, prototipoak...), autobusen

osagaiak, kamioiak, trenak (aurrealdeak, eserlekuak, ekipaje-tokiak...), motorrak (karenajeak, kaskoak...),

sektore aeronautikoa (fuselajearen osagaiak).

Elektrizitatean eta elektronikan: kaxa elektrikoak, zirkuitu integratuetarako euskarriak...

Industria kimikoa eta hodiak: tangak, balbulen gorputzak, hodiak...

9.9 Plastiko indartuak fabrikatzeko metodoak

Jarraian, matrize polimerikozko konposatuak fabrikatzeko metodo nagusiak ikusiko ditugu.

Kontaktu bidez moldatzea

Eskuzko geruzatua edo eskuzko ijezketa ere deitu ohi zaio.

Prozesurik zaharrena eta oinarrizkoena da. Pieza handiak eta/edo serie txikiak fabrikatzeko egokia da. Ez dago

mugarik, ez tamainari dagokionez (manipulazio-arazoengatik izan ezik), ez eta formari dagokienez ere (geometria

konplexuak egin daitezke). Laburbilduz, prozesua indartzeko materialaren geruzak banan-banan inpregnatzen dira

erretxinaz, eta gero, moldean forma ematen da. Metodo honetan, alde bakarreko moldea erabiltzen da; beraz, moldea

ukitzen duen aldean gainazalaren akabera ona izango da, eta moldea ukitzen ez duen aldean txarra izango da.

Erabilera gehienetan, poliester-erretxina erabiltzen da (eta haren aldaera guztiak), merkea baita eta ezaugarri

orokor onak baititu. Hala ere, ezaugarriei kostuei baino garrantzi handiagoa ematen zaien erabileretan, epoxi

erretxinak erabili ohi dira. Errefortzuari dagokionez, gehienetan beira-zuntza erabiltzen da.

Oro har, egitura ijeztatuarekin lotutako ezaugarri fisikoak areagotu egiten dira zuntzen luzerarekin, eta ezaugarririk

onenak erretxina/errefortzuaren arteko proportzio espezifikoaren araberakoak dira.

LANBIDE EKIMENA 353


Teknika hau nola egiten den ikusiko dugu. Lehen urratsa da moldearen gainazalean agente desmoldatzailea

erabiltzea, pieza moldera itsats ez dadin. Etapa hori oso garrantzitsua da, zeren egiten ez bada, pieza moldera itsatsita

geldituko baita eta ezinezkoa izango baita kalterik eragin gabe banantzea. Desmoldatzaile batzuek eragina dute

piezaren akaberan (matea/distira), eta denak ez dira egokiak pieza gero pintatu behar bada. Hauek dira gehien

erabiltzen diren desmoldatzaileak:

Argizariak: sintetikoak, erle-argizaria edo carnauba-argizaria (azken horiek, molde beroekin lan egiten

denerako). Normalean, molde berrian 3-4 argizari-geruza eman behar dira zapi batekin zabalduta; gero

leundu egiten dira eta, azkenik, lehortzen uzten dira. Lehenbiziko piezak moldatzen direnean, fabrikatzen den

pieza bakoitzeko geruza 1 eman behar da, eta, gero, nahikoa da geruza bat ematea 10-15 piezatik behin

(desmoldatzeko zailtasunaren arabera).

Silikonak: pistolaren bidez zabaltzen dira. Moldean ez da silikonarik pilatu behar. Pieza pintatzeko bada,

ez da komeni desmoldatzaile mota hau erabiltzea.

Filmak: bi motatakoak izan daitezke:

− Xaflak: normalean, Mylar etxekoak (PETezkoak) edo PVCzkoak izan ohi dira (kontuz, PVCak eraso

egiten dio estirenoari, hau da, poliesterrezko erretxinetan gehien erabiltzen den disolbatzaileari). Irudi

sinple eta garagarrietan baino ezin dira erabili.

− In situ: uretan disolbatutako polibinil alkoholezkoak (PVAzkoak) dira eta, zabaltzeko, pistola edo

belakia erabili ohi da. Normalean koloreztatu egiten dira, PVA moldean homogeneoki zabal dadin.

Pintatu behar diren piezetan erabiltzen da batez ere, zeren piezaren gaineko alkohol-hondakinak erraz

kentzen baitira uraz garbituta.

PTFE: Frekote da marka komertzialetako bat. Pistolaz zabal daiteke.

Hurrengo urratsa, akabera oneko gainazal koloreztatua nahi izanez gero, gel-geruza deritzona ematea da. Gel-

geruza poliesterrezko pintura da, gutxi-asko malgua, koloreztatua eta kargatua da, tixotropia emateko eta errazago

zabaldu ahal izateko. Gel-geruzaren eginkizun nagusia akabera ona lortzea da, baina beste eginkizun batzuetarako

ere balio du; adibidez, agente kimikoen edo hidrolisiaren aurka babestea. Oro har,0,5-1 mm-ko gel-geruza eman

behar izaten da. Normalean pistolaz zabaltzen da, baina arrabola edo txispoia ere erabil daiteke. Gel-geruza

azeleratuta etorri ohi da (kobalto oktoatoa eduki ohi du, % 2an), eta % 1-3 MEK peroxidoarekin (metil etil zetona)

katalizatzen da. Gel-geruzaren arazo nagusiak honako hauek dira:

Oso gel-denbora luzea du. Horren arrazoiak honako hauek izan daitezke:

− Behar adina ez katalizatzea edo katalizatzailea eta gel-geruza gaizki nahastea.

− Giro-tenperatura baxuegia.

− Hezetasun gehiegi.

− Disolbatzaile gehiegi (ez erabili inoiz estirenoaren % 5 eta azetonaren % 5 baino gehiago).

Koloreak banatzea. Arrazoiak honako hauek izan daitezke:

− Disolbatzaile gehiegi.

− Geruza lodiegia.

− Tixotropia txikiegia.

LANBIDE EKIMENA

354

Plastikoen Lanketa

Irudiak (Patterns)

− Gelak elastikotasun gutxiegi.

− Geruza lodiegia izatea edo zenbait eremutan gela metatzea.

Kraterrak (begiak)

− Silikona metatzea

Burbuilak

− Disolbatzaileak lurrundu gabe. Gela zabaltzeko, pistola urrutiago ipintzea komeni da.

− Pistolak daukan airean ura izatea. Ur hori kendu egin behar da.

Gel-geruza partzialki ontzen utzi behar da, prozesuarekin jarraitu baino lehen. Horren ondoren, ijezketa edo

estratifikatua hasten da. 1. geruza, gelaren gainean doana, oso lodia ez den beira-zuntzaz egin behar da; hobeto

gainazaleko beloa edo 250 g//m2-ko feltroa erabiltzen bada. Lehenbizi erretxina jartzea eta erretxinaren gainean

errefortzua jartzea komeni da, hala airea errazago ateratzen baita eta burbuilak nekezago sortzen baitira. Lehen

geruza horretan, eta batez ere gainazaleko beloa erabiltzen denean, arrabola kontu handiz pasatu behar da gel-

geruza ez markatzeko. Jarraian, erretxina-geruzak zabaltzen dira eta haien gainean errefortzuak jartzen dira

(errefortzuak erretxinaz inpregnatzen dira, arrabolen bidez). Horrela egiten da nahi den lodiera lortu arte. 6 mm-tik

gorako lodierako piezetan, komeni da bitarteko geruzaren bat polimerizatzen uztea, erreakzioan kanporatzen den

beroa oso handia izan ez dadin. Metodo honetan eskulan asko behar da, baina inbertsioa ez da handia; beraz,

egokia da serie laburrak fabrikatzeko, batez ere pieza handiak eta geometria konplexukoak badira. Zaila da zuntzen

orientazio egokia lortzea eta zuntz-edukia bolumenaren % 45 izatera iristea; horregatik, eskuz ijetzita ezin dira

errendimendu handiko piezak lortu. Zuntz-edukiak ez du bolumenaren % 25 gainditzen normalean.

Erabilera ohikoenak hauek dira: itsasontziak, tanga handiak, prototipoak, PRFzko piezak mihiztatzea eta

konpontzea (beira-zuntzez indartutako plastikoak).

Behar diren tresnak ez dira asko, oso erraz erabiltzen dira eta merkeak dira:

Brotxak

Zirrindolazko arrabolak

HDPEzko konketak, ahalik eta lauenak, erretxina katalizatua uzteko lekua baita.

Irabiagailu motela eta katalizatzailearen dosifikagailua behar izaten dira, nahastea errazago prestatzeko

eta irabiatzeko.

LANBIDE EKIMENA 355


LANBIDE EKIMENA

356

9.4. irudia.

Erretxina prestatzeari dagokionez, honako hau esan dezakegu: normalean, kobalto naftenatoz edo oktoatoz

(Co = % 1) azeleratutako erretxina erabili ohi da, eta dagokion katalizatzailea eransten zaio, estratifikazioa egin baino

lehen. Badago beste metodo bat: bi ontzi erabiltzea, bata bi aldiz azeleratutako erretxina gordetzeko eta bestea bi aldiz

katalizatutako erretxina gordetzeko. Metodo hau erosoagoa da, eta erretxinen gel-denbora homogeneoagoa ziurtatzen

du. Estratifikazioa egiten den unean, bi ontzietako materialen kopuru berdinak nahastu behar dira. Sistema hori MEK

peroxidoen kopuru txikiekin lan egiten denean erabil daiteke (adibidez, paretan lodiera handia duten piezak egiten

direnean, exotermia handia gerta ez dadin).

Desmoldatzeko, hainbat sistema erabil daitezke:

Eskuz, zenbait tresnaren laguntzarekin (ziriak, gomazko borra...).

Aire konprimitua

Presiopeko ura

Pieza handiak direnean, molde desmuntagarriak (edo parte mugikordunak) erabili ohi dira.

Moldearen eraikuntza kontuan hartu beharreko beste alderdi bat da. Moldea eraikitzeko, normalean, eredu gisa

erabiltzen den pieza hartzen da. Pieza hori zurezkoa edo eskaiolazkoa izan ohi da, baina erretxinazkoak edo material

apartuaz (inoiz ere ez PS hedatuzkoak) egindakoak ere izan daitezke. Ereduaren gainean (demagun zurezkoa dela)

erretxina ematen da, geroko xurgapenak saihesteko, eta 2-3 pintura-geruza ematen dira (pintura poliesterrezkoa,

epoxizkoa edo poliuretanozkoa izan daiteke). Jarraian, ondo leundu eta desmoldatzailea ematen da. Eredua horrela

prestatu ondoren, moldea eraikitzen da. Moldea eraikitzeko, pieza fabrikatzeko erabiltzen den teknika bera erabiltzen

da, baina, piezak kontrako irteerak baditu, moldeak erdibitzeko modukoa izan behar duela kontuan hartu behar da.

Moldea indartu eta zurrundu behar da saihetsen bidez. Piezak txertatuak izan behar baditu, horiek sartzeko euskarriak

ere eduki behar dira, eta, halaber, erabileran errazago kokatzeko ardatzak eta euskarriak ere bai. Bananduta egonez

gero, moldearen parteak finkatzeko sistemak ezarri beharko dira (bridak, etab.).

Moldeak ez dira metalez egiten, garestiegiak eta pisutsuegiak direlako (gogoratu pieza handiak direla).

Desmoldatzailea

Erretxina purua

Moldea indartzeko elementuak

Desmoldatzaile-geruza Estankotasun-

-geruza

Moldea Beira-zuntzezko ehuna

Beira-zunztezko feltroa

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 357

9.5. irudia.

Proiekzio bidez moldatzea

Eskuz moldatzearen antzekoa da, baina hemen erretxina eta katalizatzailea nahasi eta pistolaren bidez nahastea

zabaltzen duen makina erabiltzen da. Pistolak, nahastea zabaltzeaz gain, beira-zuntza moztu eta proiektatzen du.

Zuntz etengabeak ebakigailuan zehar pasatzen dira, eta, ebakigailuan, aldez aurretik ezarritako luzeran ebakitzen dira

eta moldean proiektatzen dira presiopeko airearen bidez. Erretxinaren bi osagaiak nahasteko, bi aukera daude:

Bi pitadun pistolak erabiltzea. Pitetako bat erretxinaz eta katalizatzailez osatutako nahasterako, eta bestea

erretxinaz eta azeleratzailez osatutako nahasterako. Bi zorrotadak airean nahasten dira.

Pita bakarreko pistolak erabiltzea. Horrelakoetan, katalizatzailea bide batetik etortzen da eta erretxinaz eta

azeleratzailez osatutako nahastea beste bidetik etortzen da; nahastea pitan bertan egiten da.

9.6. irudia. Aldi berean proiektatzeko pistolak.

Erretxina azeleratzailearekin

Erretxina gogortzailearekin

Roving Aire konprimitua

Roving

Gogortzailea

Erretxina azeleratzailearekin

Aire konprimitua


LANBIDE EKIMENA

358

Bi kasuetan, prozesua aldizka eten behar da, hodiak garbitzeko (disolbatzaileak erabili ohi dira).

Zuntzak matrizearekin erabat nahasteko, aire-burbuilak kendu eta ijezketaren lodiera egokia lortu behar dira.

Eskuz ijezten denean bezala, ijezteko arrabola erabili ohi da. Gel-geruza deritzona ere eman egin behar da, gaina-

zalaren akabera ona lortu nahi bada. Proiekzioa egiten denean, ez da komeni poliesterrak erabiltzea, zeren polies-

terrek ingurunea estireno-lurrunez betetzen baitute.

9.7. irudia.

Metodo honen abantaila nagusiak honako hauek dira: mat-en ordez roving-a erabiltzea (merkeago ateratzen da)

eta ekoizpen-abiadura handiagoa izatea. Eragozpen nagusia oso zikina izatea da; asko kutsatzen du eta pieza handiak

egiteko baino ezin da justifikatu. Metodo hau erabiliz gero, lodiera uniformeak lortzeko, zerikusi handia izango dute

erabiltzailearen trebetasunak eta eskarmentuak. Prozedura honen bidez lortzen diren ezaugarri mekanikoak aurreko

kasuan (eskuz) lortzen direnak baino eskasagoak dira, errefortzuaren ehuneko bera erabilita ere.

Prozesu hau egokia da serie txikiak eta ertainak egiteko. Proiekzio bidez pieza hauek fabrikatu ohi dira: tangak,

igerilekuak, bainuontziak, kamioien eta trenen karrozeriako osagaiak...

Huts-zaku bidez moldatzea Kontaktu eta proiekzio bidezko metodoetan, burbuilak kendu behar izaten dira beti; piezen alde batek akabera ona

izaten du, baina besteak oso akabera eskasa izaten du. Horrez gain, burbuilak kentzeko, lan gogorra egin behar izaten

da zirrindolazko arrabolarekin.

Eragozpen horiei aurre egiteko, huts-zaku bidezko moldaketa sortu zen. Prozesu honetan, beste bi tekniketan

erabiltzen direnen antzeko moldeak erabiltzen dira, baina, kasu honetan, piezaren bizarretan kanal txiki bat dago,

moldetik aterako den airea bideratzeko. Moldearen gainean material erresistentezko (zelofana, Mylar, –PET–) filma

jartzen da eta, zinta itsasgarriaren bidez, moldearen perimetro osoa zigilatzen da. Eragiketa hori egin ondoren, filmaren

eta moldatutako piezaren arteko tartean hutsa egiten da; horrela, erretxinak daukan airea errazago ateratzen da eta

erretxina errazago inpregnatzen da zuntzarekin. Filmari dagokion piezaren aldeak akabera hobea izango du eskuzko

metodoetan edo proiekzio bidezko metodoetan, baina, betiere, moldea ukitzen duen aldearena baino eskasagoa

izango da. Garrantzitsua da tranpak jartzea, xurgatzen den erretxina harrapatzeko eta hutseko ponpa ez buxatzeko.

Sistema hau oso egokia da 1 m2-tik gorako azalera eta forma oso irregularra dituzten piezetarako. Izan ere, eskuz

eginez gero, pieza horiek gehiegizko lana eskatuko lukete burbuilak kentzeko.

Roving-a

Erretxina

Roving moztua

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 359

9.8. irudia.

Presiopean zaku bidez moldatzea

Aurrekoaren antzeko prozesua da, baina, hemen, hutsa erabili beharrean, zakuan presioa eragiten da (gehienez

4-5 barrekoa).

9.9. irudia.

Eragozpen nagusiak hauek dira: moldeak ohi baino sendoagoa izan behar du, presioen eraginez deforma ez

dadin; molde emeetarako baino ez du balio, eta erretxina gehiegi erabili behar da (huts-zakuan ere horixe gertatzen

da), inpregnatu gabeko eremurik egon ez dadin. Soberako erretxina hori berariaz jarritako isurbideetara doa.

9.10. irudia.


LANBIDE EKIMENA

360

Erretxinaren transferentzia bidezko moldaketa (RTM edo resin transfer moulding)

Erretxinaren injekzio bidezko moldaketa ere deitu ohi zaio. Ukituz moldatzearen eta hotzean prentsa bidez

moldatzearen bitarteko metodoa da. Poliesterrezko eta epoxidozko erretxinetarako da egokia, 100 eta 1000 bitarte

pieza egiteko. Metodo hau aspalditik ezagutzen bada ere, azken aldian ospea hartu du, Ingalaterra, Italia eta Japoniako

zenbait transformatzailek itsasontzien kaskoak egiteko erabiltzea erabaki dutenetik. Metodo honen bidez lortzen diren

piezek bi aldeetan dute akabera ona, zeren prozesua molde itxian eta prentsarik gabe egiten baita.

9.11. irudia.

Metodo honetan, poliesterrezko edo epoxi indartuzko moldeak erabil daitezke. Injekzioko presioa jasan ahal

izateko moldearen bi erdiei zurruntasuna (metalezko barrekin, adibidez) eman behar bazaie ere, ez dute zertan prentsa

bidezko moldaketan erabili ohi direnak bezain pisutsuak izan. Moldearen bi erdiak gomazko banda edo juntura baten

bidez zigilatuta gelditzeko diseinatuta daude. Moldeak eragiketa azkarreko torlojuen edo briden bidez irekitzeko

modukoa izan behar du. Injekzio-puntuak moldearen beherengo aldean jarri behar dira, eta moldearen goiko aldean

airea kanporatzeko irte

Konposatuak mo stali behar da. Gero, bi

aldeetan gel-geruza e ko aurreforma molde-

erdietako batera sartu rizko feltroa da, baina

hari moztuzko feltroa edozein ehun ere erabil

daiteke. Hari moztu behar du, erretxina

injektatzen denean, zun sua piezaren guztizko

pisuaren % 30 izan o ren bat edo material

apartuko barneko parte itxi baino lehen.

Moldea itxi ondo antenduta. Injekzioko

presioak 2 MPa- a egiteko, erretxina eta

katalizatzailea injekzio-ma rretxina erabil daiteke.

Erretxina irtenbidean retiratzen da eta beste

molde batean erabil da n uzten da, normalean

giro-tenperaturan (hala , baina kasu horretan,

metalezko moldea erab

nbideak jarri behar dira.

ldatzeko beste prozesuetan bezala, moldea garbitu eta desmoldatzailez e

man eta ontzen utziko dugu. Neurrira moztutako errefortzua edo indartze

behar da, eta moldea itxi. Gehien erabili ohi den errefortzua etengabeko ha

edota moldearen barrunbea etengabe ukitzen duen harizpi-geruza duen

zko feltroa erabiliz gero, aglutinatzaileak estirenotan disolbaezina izan

tzak desplaza ez daitezen. Erabiltzen den errefortzuaren guztizko pi

hi da (hau da, bolumenaren % 50). Piezak txertaketaren bat, indartzaile

ren bat badu, parte hori zuntzez estali behar da eta moldean ipini, moldea

ren, erretxina injektatzen da presio txikian, irtenbide guztiak irekita m

rainoko balioak har ditzake, eta 0,5-10 kg/min-ko emaria izan dezake. Injekzio

kinaren buruan nahas daitezke edota aldez aurretik katalizatutako e

zehar ateratzen denean, irtenbidea itxi egiten da eta injekzio-burua er

iteke; horrela, aparatua erabat erabiltzen da. Moldatutako pieza ontze

ere, labe batean egin daiteke bero bidez ondu behar izanez gero

ili behar da).

Plastikoen Lanketa

Kontaktu bidezko moldaketan bezala desmoldatzen da, eta oso bizar gutxi moztu behar izaten da.

Prozesu honetan, berariaz diseinatutako erretxinak erabili behar dira, eta honako ezaugarri hauek izan behar

dituzte:

Biskositate txikia. Errefortzuan zehar barneratze egokia ziurtatzeko.

Exotermia txikiko sistema hobesten da. Katalizatzaile/azeleratzaile sistema arretaz hautatu behar da.

Horretarako, moldatutako piezaren lodiera kontuan hartu behar da, exotermia handirik ez dela sortzen

ziurtatzeko; izan ere, bestela, piezan distortsioak sor daitezke eta moldearen bizitza labur daiteke. Oro har,

azetil azetona peroxidoa kobalto oktoatozko azeleratzailearekin konbinatuta erabiltzen da. Nahastearen

erreaktibotasuna handiagotu egin daiteke, azeleratzaile gehigarri gisa dimetil anilina erabilita.

Gel-denbora luzea. Gelifikazioa sortu baino lehen eta erretxinaren biskositatea nabarmenki handiagotu

baino lehen moldea erabat betetzeko adina denbora.

Uzkurtze txikiko sistema. Moldatutako piezaren gainazalean markarik sor ez dadin.

RTMak honako abantaila hauek ditu kontaktu bidezko moldaketaren aldean:

Akabera oneko bi gainazal dituzten piezak lortzen dira.

Pieza akabatuen pisua eta forma konstanteak dira (ez dago aldaketa handirik pieza batetik bestera).

Piezaren kalitatea hobea da.

Piezak eduki ditzakeen saihetsak edo zurruntzaileak eragiketa bakarrean moldatzen dira.

Molde itxiarekin lan egiten denez, estireno gutxiago –isurtzen da.

Lantegietako inguruneak eragin txikiagoa du ontzean.

Prozesu garbiagoa da, eta material gutxiago alperrik galtzen da.

Eskulanei dagozkien kostuak murriztu egiten dira, ez baita langile espezializaturik behar.

Pieza-ziklo laburrak lor daitezke. Ohiko ontzeko denbora 10-20 min-koa da. Zenbait molde erabilita, injekzio-

makinak ia etengabe lan egin dezake.

Erraz automatiza daitekeen prozesua da, eta, beraz, egokia da serie-ekoizpeneko erabileretarako; adibidez,

automobilgintzarako.

Kontaktu bidezko moldaketaren aldean, eragozpenik nabarmenena da ekipoak eta moldeak lortzeko inbertsio

handiagoa egin behar izatea.

Hutsa erabiliz moldatzea

Jarraian, hutsa erabilita molde itxiarekin moldatzeko teknikak ikusiko ditugu:

Hutsean inpregnatzea

RTMaren ordez erabiltzeko prozesua da. Nolabait, prozesu egokiagoa da monomero lurrunkorrik ez daukaten

epoxi motako erretxinetarako, estireno lurrunkorra daukaten poliester asegabezko erretxinetarako baino. Hala ere, bi

erretxina motak erabil daitezke. Hutsean inpregnatzea, adibidez, koheteen konoak, hegazkinen radarretako

radomak, etab, epoxi erretxinaz eta beroan onduta moldatzeko erabiltzen da.

LANBIDE EKIMENA 361


LANBIDE EKIMENA

362

9.12. irudia.

Horretarako, metalezko molde kromatuak edo oso akabatuak erabili ohi dira eta, normalean, beroan lan egin ohi

da. Moldearen gainazala desmoldatzaile egokiarekin tratatzen da; hori egin ondoren, errefortzua (beira-zuntzezko

ehuna) kokatzen da eta, gero, moldea itxi egiten da, eta itxita mantentzen da ekintza azkarreko torlojuen bidez.

Moldeak isurbidea eduki behar du beheko aldean. Beheko aldeak erabiltzeko prest dagoen erretxina daukan moldea

ukitzen du. Horren ondoren, moldearen goiko aldean hutsa egiten da, eta, horrela, erretxina gorantz xurgatzen da

errefortzuan zehar, moldea erabat bete arte.

Tangan erretxina kopuru egokiak egon behar du beti, burbuilarik ez sortzeko. Erretxina sartzen denean, moldea

berotzen da (barnetik zein kanpotik) eta erretxina gelifikatu eta ondu egiten da. Ondu ondoren, desmoldatu egiten da

eta bizarrak kentzen dira.

Metodo honen abantailak:

Piezaren bi aldeek akabera ona dute.

Forma eta pisua konstanteak dira. Perdoi estuak lortzen dira.

Prozesua molde itxiarekin egiten denez, substantzia kaltegarri gutxi isurtzen dira.

Eragozpen nagusia da metalezko moldeen eta moldeok berotzearen kostu garestia.

Hutseko injekzio bidez moldatzea

Prozesu alterna zioaren eta RTM

prozesuaren konb aila guztiak lortzeko,

molde eta erretxina eko erabil daiteke.

Moldeak plast ierakoa; goiko

partea malguagoa d ago. Moldearen

inguruan, hutsa eg iten da moldearen

barruan.

tiboa da, eta poliesterrezko erretxina erabiltzen da. Hutseko inpregna

inazioa da. HOECHST prozesua ere deitu ohi zaio. Prozesu honek dituen abant

bereziak erabili behar dira. Metodo hau potoen kaskoak eta bestelako piezak egit

iko indartuzkoak izan ohi dira. Moldearen beheko aldea zurruna da, 6-8 mm-ko lod

a, eta 3-6 mm-ko lodiera du. Prozesuaren gakoa moldearen alde malguan d

iteko kanala eta material elastikozko junturak daude. Moldea ixteko, hutsa eg

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 363

9.13. irudia.

Erretxinak 200 cps inguruko biskositatea izan behar du 20 ºC-an.

Orain, prozesua azalduko dugu:

Lehenbizi, moldearen gainazalak garbitzen dira, eta behar izanez gero, desmoldatzailea eta gel-geruza ematen

dira. Errefortzua (aurreforma edo neurrira moztuta) moldearen beheko aldean jartzen da (hari moztuzko mat-a, hari

etengabeko feltroa edo moztuen eta etengabeen konbinazioa erabil daitezke). Aglutinatzaileak estirenotan

disolbagarria izan behar du. Zuntzaren edukia bolumenaren % 25-50 izaten da, erabiltzen den errefortzu motaren

arabera. Nahi izanez gero, gainazaleko beloa ere erabil daiteke. RTM prozesuan bezala, apar-moldeak, baltsa-zura,

etab. erabil daitezke.

Errefortzua ipini ondoren, moldea itxi eta hutsa eragiten da; prozesu osoan itxita mantentzen da. Une horretan,

erretxina katalizatua injektatzen da, 0,5-2 kg/cm2-ko presioarekin. Kopuru egokia injektatzen denean, erretxina elika-

tzeari uzten zaio (molde handietan, injekzio-puntu bat baino gehiago erabil daitezke). Azkenik, moldean gelditu

daitekeen airea kanporatzeko, moldearen barruan hutsa eragiten da, eta, ondorioz, moldearen goiko aldea okertu

egiten da; hala, erretxina errefortzuan zehar jariatzera behartzen da, errefortzua erabat inpregnatuta eta prentsatuta

egon arte. Hutsa erretxina ondu arte mantentzen da. Ohiko eran desmoldatzen da, baita bizarrak moztu ere.

1 7 2 8 3 6 9 5

4 10 11

12 13 14


Prozesu honen abantailak honako hauek dira:

Ez da inbertsio handirik behar (RTMaren antzekoak)

Moldaketa-zikloak laburrak dira.

Eskulanaren kostuak txikiak dira.

Bi aldeetatik ondo akabatutako piezak lortzen dira.

Oso egokia da pieza handiak egiteko.

Forma oso konplexuak molda daitezke.

Molde itxian egiten den prozesua denez, estireno gutxi isurtzen da.

Hotzean prentsatuz moldatzea

Prozesu honetan, aurrekoetan ez bezala, presio txikiko prentsa erabili ohi da. Moldea itxia da, arra/emea

erakoa; altzairuzkoen antzekoa da, baina poliesterrezko erretxinaz edo epoxi erretxinaz egindakoa.

Molde-erdiak egiteko, besteak beste zurezko eredua erabili ohi da. Eredu hori kaxa baten barruan jartzen da. Kaxa

horrek moldearen kanpoko aldeak osatuko ditu. Barrunbeak kontaktu bidezko moldaketarako moldeen antzera egiten

dira (poliesterrezko erretxina, beira-zuntzezko errefortzua, gel-geruza, desmoldatzailea, etab. erabiltzen dira). 6 mm

inguruko lodierako azala lortzea da helburua. Barrunbea eta haren banaketa-eremua egin ondoren, kaxaren hutsunea

betetzen da karga handiko (txintxorra, kuartzoa, almendra-oskola, beirazko mikroesferak) erretxinaz, prentsatzea ahalik

eta txikiena izan dadin eta ahalik eta merkeena atera dadin. Horrelaxe lortzen dira molde-erdiak. Barrunbea eta nukleoa

egiteko ere eredu bera erabil daiteke, baina, kasu honetan, moldeerdi arra egiteko erabilitako eredua erabiltzen da, eta,

moldeerdi emea egiteko, molde arrari lodiera gehigarria eransten zaio (argizari-geruzekin edo pintura-geruzekin lortzen

da). Bi eredu desberdin ere erabil daitezke.

Moldean zutabeak jar daitezke edo zorro gidariak txerta daitezke (moldean bertan edo gidatzeko beste

sistemaren batean).

9.14. irudia.

Kontaktu bidezko moldaketaren eta prentsa bero bidezko moldaketaren bitarteko prozesua da hotzean

prentsatzeko prozesua. Plastiko indartuzko molde merkeak eta prentsa hidrauliko arina erabil daitezke. Horrela, bi

aldeetan akabera ona duten piezak lortzen dira. Moldatzeko presioa ez da 5 barretik gorakoa izan ohi.

LANBIDE EKIMENA

364

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 365

Moldatzeko era honi hotzean prentsatzea deitzen bazaio ere, moldearen tenperatura 40-50 ºC-koa izan ohi da.

Tenperatura hori erretxina gelifikatzen eta ontzen denean sortzen den erreakzioko beroaren ondoriozkoa da. Horreta-

rako eta moldatzen diren pieza guztiek antzeko ezaugarriak dituztela ziurtatzeko, ekoizpen-zikloaren hasieran moldea

berotu egiten da.

Sistema honen bidez moldatutako piezek geometria sinplea izan behar dute betiere. Piezen lodierak 2-5 mm-koa

izan behar du, eta pieza osoan zehar uniformea izatea komeni da. Egiten diren piezak 8 mm baino lodiagoak badira,

exotermia handiegiak eragindako arazoak sortzen dira, eta piezan distortsioak sor daitezke. Bestalde, exotermia

murriztu nahian gel-denbora handiko formulazioak erabiltzen badira, ziklo-denborak gehiegi luzatzen dira.

Indartzeko materiala (zuntzeko edo ehunezko feltroak) neurrira moztu eta moldean jartzen da. Oso profil sakona

duten piezetarako, aurreforma erabiltzea komeni da. Gainazaleko beloa ere jar daiteke alde batean nahiz bietan,

gainazalak erretxina gehiago izan dezan eta piezan beirazko gurutzatua ikus ez dadin. Pieza akabatuaren zuntz-edukia

pisuaren % 30 ingurukoa izan ohi da.

Moldean errefortzua ipini ondoren, erretxina barrura isuri eta moldea ixten da prentsaren bidez. Ixteko abiadurak

azkarra izan behar du hasieran, eta murriztu egiten da arrak eta emeak elkar ukitu baino lehen, airea desplaza dadin

eta errefortzua inpregna dadin. Erretxinak gel-denbora eta ontzeko denbora laburrak izan behar dituenez, erabili

aurreko unean bertan egin behar da nahastea.

Gel-denbora laburrak lortzeko, nahastea erraz egiteko eta material asko ez galtzeko, honelako nahastea

erabiltzea komeni da: osagaietako batek erretxina eta kobaltozko eta bentzoil peroxidozko azeleratzailea eduki behar

ditu, eta besteak erretxina, ziklohexanona peroxidoa eta dimetilanilina eduki behar ditu. Bi osagai horiek erabili aurreko

unean nahastu behar dira, eta nahasteak 3-4 minutuko gel-denbora eta 10 minutuko moldaketa-zikloa izango ditu. Bi

osagaiak, bereiz, egonkorrak dira gutxienez 24 orduan.

9.15. irudia.

Gelifikazioan sortzen den beroak erretxinaren ontzea azeleratzen du, eta moldaketa-ziklo labur samarrak

eragiten ditu (6-30 minutukoak, piezaren lodieraren eta tamainaren arabera).

Moldaketa-denbora pasatu ondoren, pieza moldetik ateratzen da eta bizarrak mozten dira.

Erretxina Kontramoldea

Beira-zuntzezko errefortzua

Moldea


Matrize termoegonkorreko konposatuak beroan prentsatzea

Beroan prentsatzeko, aldez aurretik inpregnatu egin behar da erretxinaz eta errefortzuz. Aldez aurretiko inpreg-

nazio hori, gero, molde beroetan prentsatzeko lehengai gisa erabiltzen da. Aldez aurretiko inpregnazioak lehengai

gisa erabilita oso eroso egiten da lan; gainera, zuntzak ondo kateatzen dira matrizean, eta matrizea/zuntza interfa-

seko ia aire-burbuila guztiak kentzen dira.

Beroan prentsatuz moldatzeko aldez aurretiko inpregnazio motak honako hauek dira:

SMC

TMC

BMC

SMC

SMC siglak ingelesezko Sheet Moulding Compound (plantxak moldatzeko konposatua) adierazpenari dagozkio.

Prentsatzeko materialak dira, eta batez ere honako osagai hauek dauzkate:

Poliester asegabezko erretxina.

Gogortzailea edo katalizatzailea. Normalean, bentzoil peroxidoa, terbutilo peroktoatoa edo terbutilo perben-

tzoatoa erabili ohi dira, moldatzeko tenperaturaren arabera (normalean 120-150 ºC-koa izan ohi da).

Karga mineralak. Kargon eginkizun nagusia da produktua merkatzea eta, aldi berean, uzkurtze-maila mu-

rriztea. Kargarik ohikoena kaltzio karbonatoa izan ohi da (erretxinaren % 200 bitarte sartu ohi da).

Indartzeko zuntzak. Beira-zuntz txikitua, luze samarra (1-5 cm). Normalean pisuaren % 25 izaten da.

Biskositatea handiagotzen duten gaiak. Produktuak biskositate handia izan behar du, errazago manipulatu

ahal izateko. Loditasun oretsu hori gehigarri edo betegarri gisa magnesio oxidoa (MgO) erabiltzearen

ondoriozkoa da.

Gehigarri termoplastikoak. Polimerizazioko uzkurtzea murrizten dute, eta gainazalaren akabera hobetzen

dute (low-profile system izeneko formulazioak dira).

Errazago desmoldatzeko gehigarriak; adibidez, zink, kaltzio edo aluminio estearatoak.

SMCa, beraz, erdilandua da eta, hortaz, SMC bidez moldatzen duten enpresek erosi edo eurek fabrikatu

beharko dute. SMCak 4-5 mm-ko lodiera eta 1 m-ko zabalera izaten ditu. Luzerari dagokionez, jarraituan fabrikatzen

denez, premien arabera mozten da. SMCzko xafla bi pelikulez babestuta egon ohi da (pelikulak PE edo PAzkoak

izan daitezke).

LANBIDE EKIMENA

366

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 367

9.16. irudia.

Aurreko irudian, SMC fabrikazio-prozesua ikus daiteke.

Nahastea: osagai guztiak, beira-zuntza izan ezik, elkarrekin nahasten dira, ore lodia lortzeko.

Pelikula garraiatzaileak: nahasgailuan lortutako orea bi pelikula garraiatzailetan jartzen da. Pelikula horiek

hariletatik hedatzen dira. Ore-geruzaren lodiera hortz batzuen bidez kontrolatzen da. Pelikulek hesi gisa ere

jarduten dute, eta erretxinak dauzkan osagai lurrunkorrak lurruntzea saihesten edo murrizten dute. Normalean

PEa erabili ohi da, eta PA lurrunkorrak ez lurruntzeko kontrol estuagoa behar denerako uzten da (hesi-

ezaugarri hobeak dituelako).

Errefortzua: beira-zuntzezko zenbait roving-haril erabili ohi dira, plantxaren zabaleraren eta sartutako zuntz

kopuruaren arabera. Roving-a luzera egokian mozten da, mozteko gailu birakariaren bidez. Moztutako zuntz

hori ordenarik gabe (ez dago lehentasunezko orientaziorik) sartzen zaio erretxinari, eta pelikula garraiatzai-

leek erretxina arrastatzen dute.

Trinkotzea: errefortzua bi garraiatzaileen artean jarri ondoren, “sandwich” motako egitura lortzen da (pelikula-

erretxina-errefortzua-erretxina-pelikula) eta arrabolen bidez trinkotzen da. Trinkotzearen helburua da errefor-

tzua erretxinaz ondo inpregnatzea, airea kentzea eta nahi den lodiera lortzea. Trinkotzeko arrabolak jakineko

tenperaturan daudenez, produktuaren biskositatea handiagotu egiten da. Goiko arrabolak behekoekiko hiru-

zuloka edo sigi-sagan jartzea komeni da, eta nolabait bateratuta egon behar dute trinkotzea errazteko.

1

7

2

8

3

6

9

5

4

10

11

SMC

2


9.17. irudia.

Harilkatzea eta moztea: horrela lortutako plantxa harilkatu eta moztu egiten da, harilak pisu jakin bat hartzen

duenean.

Heltzea: ondu aurretiko erreakzioa da. SMC-a ezin da trinkotzeko arraboletatik ateratzen den bezala

prozesatu. Lehenengo heltzea deritzon prozesua egin behar da. Heltzeko prozesu horretan, biskositatea

handiagotu egiten da. Prozesu hori beharrezkoa da, gero erdilandua errazago manipulatu ahal izateko eta

zuntzak erretxinatik bana ez daitezen (nahikoa biskositate ez balu, desegin egingo litzateke). Materiala,

heltzen den bitartean, 29-32 ºC-an jartzen da egun 1 eta 7 egun bitartean (normalean 3-5 egun). Heltzea

amaitzen denean, SMCaren biskositatea 30-100 milioi cP-koa izaten da. Orea ez da itsaskorra eta, beraz,

erraz toles daiteke hautsi gabe. Biltegiratzeari dagokionez, SMCak bizitza mugatua du (2 aste gutxi

gorabehera), zeren biskositateak handiagotzen jarraitzen du denborarekin. Hala ere, formulazioa aldatuz

gero, premietara egokitu daiteke.

Heltzea bukatzen denean, prentsatzeko eremura bidal daitezke harilak, eta, han, moztu eta prentsatu egiten dira.

SMCa ez da edonola moztu behar. Aurreformak moztu behar dira, hau da, moldearen geometriarako egokiak

diren xafla-zatiakdira. Horrez gain, aurreformak pisatu egin behar dira, moldea beti kopuru beraz elikatzen dela ziur-

tatzeko. Gero, pelikula garraiatzaileak kentzen dira eta aurreforma moldean ipintzen da. Aurreforma estrategikoki ipini

behar da moldean, eta, gutxi gorabehera, moldatzeko azaleraren % 70 betetzen du. Aurreforma egoki ipini behar da,

honako ezaugarri hauek lortzeko:

Material-fluxu egokia lortu behar da

Errefortzuaren orientazio egokia lortu behar da

Soldadura-lerrorik ez da sortu behar

Aire-harrapaketarik ez da sortu behar

Aurreformak elkarren gainean ere jar daitezke, eta, adibidez, "sandwich" erako egitura edo egitura ijetzia sor

daiteke.

Aurreforma berotu egin daiteke prentsatu baino lehen, berogailu dielektrikoak erabilita.

LANBIDE EKIMENA

368

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 369

9.18. irudia. Aldez aurretik inpregnatutako SMCaren biskositatearen bilakaera.

Garrantzitsua da azpimarratzea aldez aurretiko inpregnazioaren biskositateak ahalik eta onena izan behar duela.

Txikiegia bada, materiala filmera itsasten da eta zaila da maneiatzen, eta biskositatea handiegia bada, materialaren

fluxua kaltetu egiten da eta akabera txarragoa izango da.

9.19. irudia.

Prozesatzeko baldintzei dagokienez:

Garrantzitsua da azken fasean moldearen ixteko abiadura kontrolatzea, zeren abiadura handia bada, airea

harrapatuta gera baitaiteke erretxina jariatzen denean. Normalean, hasieran azkar ixten da, eta azken fasean

(kontaktua) poliki ixten da (5-10 mm/s).

Poliesterrezko eta binil-esterrezko erretxinetarako, moldearen tenperatura 120-150 ºC-koa izaten da.

Moldatzeko behar den presio espezifikoa 1 eta 40 MPa bitartekoa izan daiteke, piezaren formaren, fluxuaren

luzeraren eta erretxinaren konposizioaren arabera.

Ontzeko edo moldea itxita mantentzeko denbora, oro har, 1-5 minutukoa izaten da. Denbora hori formula-

zioaren, piezaren lodieraren eta moldearen tenperaturaren araberakoa da.

Barrunbea

Patroien paketea

Prentsaren beheko platera

Pieza

Prentsaren goiko platera

Itxigailu ebakitzailea

Biskositatea Egitea

Biltegiratzea Moldatzea

Egunak Asteak

Denbora

Heltzea

Minutuak

Fluxua

Inpregnazioa

Polimerizazioa


LANBIDE EKIMENA

370

Moldetik atera ondoren ere, piezak, kanpoan, ontzen jarraitzen du: horrez gain, hoztu eta uzkurtu egiten da, eta

hozte hori pieza osoan uniformea ez bada, piezan distortsioak sor daitezke. Ontze-erreakzioaren exortemiaren ondo-

rioz, pieza lodi baten barruko aldean dagoen tenperatura moldearena baino handiagoa izan daiteke, eta termikoki

degradatzera irits daiteke.

Esperimentuen bidez edo simulazioko programaren baten laguntzaz, kasu bakoitzerako lan-baldintzen leiho

egokia ezarri behar da (ontzeko denbora/moldearen tenperatura).

Ontze-mailak eragin handia du piezaren ezaugarri mekanikoetan eta, normalean, ontze-maila handiagoa den

heinean, ezaugarri mekanikoak hobeak dira, talkarekiko erresistentzia eta luzapena salbu (bi ezaugarri horietarako,

ontze-mailak txikiagoak erabiltzen dira balio egokienak lortzeko).

Materiala moldean jariatzeari dagokionez, konplexua da, baina aurreformak elkarren gainean txandakatuta (zuria,

beltza, zuria beltza) jarrita eta pieza bukatuaren sekzioak ebakita ikus daiteke. Kanporen dauden geruzek lehenbizi

jariatzeko joera dute, biskositate txikiagoa baitute. Ontzea kanpoko geruzetan hasten da eta sekzioaren erdian buka-

tzen da, hau da, kanpotik barrurantz ontzen da. Prentsa ixteko abiadura handiagoa den heinean, geruzek uniformeago

jariatzeko joera dute, baina, praktikan, abiadura hori mugatuta dago, aire-harrapaketak direla eta. Simulazio-programak

daude betetze eta jariatze uniformea lortzeko aurreformaren geometria egokiena zein den zehazteko.

Zuntzaren orientazioa, neurri handi batean, aurreformaren formaren eta kokapenaren araberakoa da. Hasiera

batean, hobe da SMC xaflaren orientazioa ausaz egitea, lehentasunik ezarri gabe, ezaugarri isotropikoak lortu ahal

izateko. Fluxu luzeek, hari-murrizketek eta abarrek lehentasunezko orientazioa eragiten dute.

9.20. irudia. Patroien banaketa zentratuaren eta eszentrikoaren araberako fluxuaren noranzkoa eta presioaren sorkuntza.

Barneko poroak eta gainazaleko anpuluak SMC piezak moldatzen direnean sor daitezkeen akatsetako batzuk

dira. Bi akatsok zerikusia dute aire-harrapaketekin eta lurrunkorrak lurruntzearekin. Arazo horiek konpontzeko, zuntza

eta erretxina hobeto hezetzeko gehigarriak erabili behar dira, osagaien nahastea hutsean egin behar da edota molda-

keta hutsaren laguntzaz egin behar da.

Garrantzitsua da prentsako platerak erabat paralelo egotea elkarrekiko, batez ere pieza handiak eta garestiak

moldatzen direnean. Oso garrantzitsua da, halaber, moldearen tenperatura uniformea lortzea.

Eszentrikoa Zentratua

Mol

dear

en b

arne

-pre

sioa

Mol

dear

en b

arne

-pre

sioa

Plastikoen Lanketa

Zenbait autorek egindako esperimentuen arabera, piezaren ontze-prozesua etengabe monitorizatzeko era bat

moldearen eremu kritiko batean galera dielektrikoen faktorea neurtzea da (SMCak eta moldearen plakek kondentsa-

dorea osatzen dute). Gel-puntuari dagokion unean, galeren faktorea gailurreko baliora iristen da, eta erabat ontzen

denean balioa txikiagotu egiten da eta konstante mantentzen da.

Pieza moldetik ateratzeko, egozkailuak edo bentosak erabili behar dira. Gero, piezari bizarrak kentzen zaizkio.

Pieza, gero, pintatu egin daiteke (adibidez, karrozeriako piezak) edo dagoenean utz daiteke, erabileraren arabera.

Pintatu ordez, IMC (in mold coating) egin daiteke, hots, moldearen barnean estaldura jartzea. Prozedura horretan,

moldearen bi erdiak apur bat banatzen dira (0,2-0,5 mm), pieza erabat ondu baino lehen. Piezaren kanpoko aldean

bereziki formulatutako erretxina termoegonkorra presio handian injektatu ahal izateko modukoa izan behar du banaketa

txiki horrek. Injekzioa egin ondoren, moldea berriz ere ixten da eta estaldura hori jariatzen hasten da piezaren eta

moldearen artean; eta hedatu ondoren, pieza estaltzen du. Estaldura hori ondu egiten da, moldearen tenperaturaren

eraginez eta termoegonkorra delako. Horrela, gainazalaren akabera egokia lortzen da: estaldurak gainazalean egon

daitezkeen poroak eta hurrupadurak betetzen ditu eta piezari aire zabalaren aurkako erresistentzia hobea ematen dio.

Kalitate oneneko (A motako) piezak lortzeko, zuntzaren guztizko edukiak pisuaren % 30 baino txikiagoa izan behar

du. Low-profile formulazioak erabiltzen direnean, gainazalaren akabera, batzuetan, altzairuzko txaparekin lortzen dena

baino hobea izan ohi da. Hona hemen ohiko low-profile konposizioa:

OSAGAIA PISUAREN %

Poliesterrezko erretxina 20-27

Beira-zuntza 25-30

Karga betegarriak 40-50

Gehigarriak <5

9.2. taula. Hurrengo taulan, low-profile erabilita egindako SMCaren, SMC estrukturalaren eta altzairuaren arteko konpa-

razioa ikus daiteke.

9.4-13.0 (65-90)

18-29.6 (124-204)

47.9 (330)

1.2-1.8 (8.3-12.4)

1.8-2.9 (12.4-20)

30.0 (207)

22.4-29.0 (154-200)

36.0-55.1 (248-380) n.a.

1.2-2.0 (8.3-14)

1.7-2.4 (11.7-16.5) n.a.

9.4-18.7 (502-998)

13.5-25.4 (721-1356) n.a.

1.8-2.0 1.85-2.15 7.86

9.3. taula.

LANBIDE EKIMENA 371


LANBIDE EKIMENA

372

Moldeei dagokienez, altzairu herdoilgaitzezkoak izan ohi dira eta barrunbeak kromatuak izan ohi dira; horren-

bestez, garesti samarrak dira. Berotuta egon daitezke erresistentzia elektrikoen bidez, olioaren bidez edo ur-lurrun

berotuaren bidez. Txertaketak dituzten piezak ere molda daitezke. Horretarako, txertaketak berotuta sartu behar dira

moldean.

9.21. irudia. SMCrako molde baten eskema.

Prentsak normalean bertikalki ixten dira.

SMC bidez fabrikatutako produktuak, besteak beste, honako hauek dira: automobilgintzako osagaiak (kolpe-

leungailuak, karrozeriako elementuak...), bulegorako makinak (ordenagailuen karkasak...), ekipo industrialak, etxe-

tresna elektrikoak (garbigailuen tapak...). Prozedura honen bidez lortutako piezen gutxieneko lodiera 1,5 mm-koa izan

ohi da.

Hona hemen SMCaren aldaerak:

SMC-R: (R = random) ausazkoa. Ikusi berri duguna da. Zuntza laburra da, eta ausaz banatuta dago.

SMC-CR: (CR = continuous random). Aldaera honetan, ausaz banatu ondoren moztutako zuntza eta arras-

tearekiko paraleloan banatutako zuntz luzea nahasten dira.

XMC: ausaz banatutako zuntz moztua eta 5-7º-ko angelua osatzen duten bi noranzkotan banatutako zuntz

etengabea konbinatzen ditu. Errefortzuaren % 80 eduki dezake.

9.22. irudia.

XMC SMC-R SMC

10 e

do 4

0 m

m

0,05 edo 0,1 mm

Konpresio-ganbera

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 373

BMC

BMC siglak ingelesezko Bulk Moulding Compound (masa-moldaketarako konposatua) adierazpenari dagozkio.

Hau ere produktu erdilandua da. Premix ere esaten zaio. Ezaugarri nagusiak honako hauek dira:

Totxo (log) edo kordoi (rope) forman etortzen da.

Normalean, beira-zuntzezko errefortzua pisuaren % 15-20 izan ohi da.

Beira-zuntzaren luzera 6-12 mm-koa izan ohi da.

Biskositatea handiagotzeko, ez du heltze-prozesurik behar izaten.

9.23. irudia.

Aurreko irudian BMC fabrikazio-prozesuaren eskema dugu. Lehenbizi, osagai guztiak nahasten dira, errefortzua

izan ezik. Errefortzua zatitu eta aldez aurretik lortutako konposatuarekin nahasten da nahasgailu intentsiboan. Lortu-

tako nahastea pisuaren arabera dosifikatzen da, eta zigilatu egiten da PE eta PAzko poltsetan, edota pikortu egin

daiteke, jakineko pisuko kordoi eta totxoetan. Heltzerik behar ez denez, zuzenean prozesa daiteke. Lodiera masilla-

renaren antzekoa da (putty). BMCa prentsatu edo injektatu egin daiteke, edota transferentziaz prozesatu.

Zuntzaz nahasteko prozesua oso garrantzitsua da, nahastea egiten denean zuntza hondatu egiten baita.

Nahasgailua Werner motakoa eta Z formako besozkoa izan daiteke. Besotik nahasteko ontziaren barneko gainaza-

leraino 8-10 mm-ko distantzia dago (hau da, zuntzaren luzera baino apur bat handiagoa), zuntza gehiegi hondatu ez

dadin. Zuntza hondatzen bada, hau da, txikiagotzen bada, amaierako piezaren ezaugarriak murriztu egingo dira.

1

2

3

4


LANBIDE EKIMENA

374

9.24. irudia.

Zuntz kopurua eta zuntzaren luzera txikiagoak direnez, BMC bidez fabrikatutako piezek SMC bidez fabrikatuta-

koek baino ezaugarri mekaniko eskasagoak dituzte.

SMCa BMCa baino hobea da pieza konplexuak moldatzeko. Presio oso txikietan moldatzeko formulatu daiteke.

9.25. irudia.

TMC

TMC (Thick Moulding Compound edo moldaketarako konposatu lodia). SMCaren antzekoa da, baina 50 mm-

rainoko plantxak dira, horregatik deitzen da horrela. Formulazioan ez dauka lodigarririk. Errefortzua zuntz moztua

da. SMCak baino karga-ehuneko edo betegarri gehiago onartzen du. TMCaren ekoizpenean, manipulatzea eta

pelikula ebakitzailea SMCan baino merkeago ateratzen dira.

Premix

Kontramoldea

Pieza estanpatua

Moldea

Kordoi moztuak

Erretxina

Werner motako nahasgailua

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 375

9.26. irudia.

Aurreko irudian, TMC ekoizpen-prozesua ikus daiteke:

Lehenbizi, osagai guztiak nahasten dira, errefortzua izan ezik. Ez da agente lodigarririk erabiltzen eta kar-

gako betegarriaren ehunekoa SMCan baino handiagoa da.

Jarraian, konposatu horren parte bat zuntz moztuarekin nahasten da, eta ondoriozko nahastea, hasierako

nahastearekin batera, inpregnazio-arraboletan zehar pasarazten da.

Arrabol garbitzaile (wiping rollers) batzuen bidez, azken nahastea beheko pelikula garraiatzailearen gai-

nean uzten da (pelikula PE edo PAzkoa izan ohi da).

Beheko pelikulak, konposatuak eta goiko pelikulak osatzen duten multzoa arrabol trinkotzaileetan zehar pasa-

razten da. Arrabol horien da eginkizuna airea kentzea, inpregnazio ona ziurtatzea eta behar den lodiera

ematea.

TMCa nahi den zabaleran profilatzen da alboko hortz batzuen bidez, eta, azkenik, blokeetan (slabs) edo to-

txoetan (billets) ebakitzen da; horrela, moldatzeko eremura bidal daiteke zuzenean, heltzeko prozedurarik

ez baita behar.

TMCa konpresioz edo injekzioz (totxoak erabilita) prozesa daiteke. Konpresioan, pieza lodiak moldatu nahi

direnean, SMCaren ordez erabiltzen da, ezaugarri mekaniko hobeak baititu (SMCarekin gainjarritako hainbat geruza

beharko lirateke nahi den lodiera lortzeko, eta, ondorioz, xaflen artean hausketa edo porotasun handiagoa eragin

daiteke). Horrez gain, TMCan zuntza ausaz banatuta dago 3Dan, eta SMCan 2Dan dago banatuta. Horren ondorioz,

TMCa erabilita lortzen diren piezen ezaugarriak SMCa erabilita lortzen direnak baino hobeak dira.

1

2

3

4

5

6

2


LANBIDE EKIMENA

376

TREa konprimitzea

TRE siglek termoplastiko indartu estanpagarria esan nahi dute (ingelesez, GMT, glass mat reinforced

thermoplastic). Hau ere konposatu erdilandua da, SMCaren antzekoa, baina TREan, matrizea erretxina termoplastikoa

da. Plaketan etortzen da, eta konpresioz transformatzen da. Plakek erretxina termoplastikoz inpregnatutako zuntzezko

armazoia daukate (normalean, inpregnatzeko PPa erabili ohi da eta, gutxi batzuetan, PA, baina beste termoplastiko

batzuk ere erabil daitezke). Zuntz-edukia bolumenaren % 50erainokoa izan daiteke (pisuaren % 30). TRE xaflak

fabrikatzeko bi metodo daude, eta metodo bakoitzaren bidez lortzen den produktuak bere ezaugarriak ditu:

Metodo tradizionala: estrusio-makinatik ateratzen diren termoplastikozko hiru geruzaren artean, beira-

zuntzezko bi mat geruza txertatzen dira. Multzoa arrabol batean zehar pasarazten da, plantxa lortzeko.

Paperaren antzera fabrikatzea: prozesuaren hasieran zuntz moztuzko eta termoplastiko-hautsezko ur-

esekidura daukagu. Esekidura hori arrabol batzuetan zehar pasarazten da, lehortu eta, bero bidez, trinkotu

egiten da, TREzko plantxa lortu arte. Papera fabrikatzeko erabiltzen den prozesuaren antzekoa da. Lortzen

den plantxak estrusioz eta ijetziz lortutakoak baino ezaugarri hobeak ditu, isotropia hobea duelako.

9.27. irudia.

Plantxa lortu ondoren, moldatu egin daiteke. Aurreformetan ebakitzen da, 200-220 ºC-an berotzen da (PP)

biguntzeko, eta, ondoren, prentsatu egiten da 180 ºC-an berotutako moldean.

TRE sistemaren abantaila nagusiak honako hauek dira: errazago robotizatzen da eta fabrikazio-kostuak txikia-

goak dira, ziklo-denborak txikiagoak direlako (injekzioan erabiltzen direnen antzekoak: 30-60 segundo).

Prentsa horizontalak erabiltzen dira, eta ixteko indarra 500-4000 tona bitartekoa izan ohi da, fabrikatu behar den

piezaren tamainaren arabera.

TREzko piezek SMCzko piezek baino talkarekiko erresistentzia askoz handiagoa dute. Batez ere automobilgintzan

garatu da erabilera, baina materiala pintatzeko orduan arazoak sortzen direnez, automobilen barneko elementuak

(maletategia, koadroak, eserlekuen armazoiak...) fabrikatzeko baino ez da erabiltzen.

C D

B A

A: Erdiproduktua B: Labea C: Erdiproduktu bigundua D: Moldea E: Kontrol-armairua

E

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 377

Konposatuak injektatzea

Injektatzea ordezko prozesua da. Prozesu horri esker ekoizpen-kadentzia handiagoak lor daitezke eta, beraz,

inbertsio garestiak egin behar direnez, serie handiak egiteko erabili ohi da. Matrize termoegonkorreko zein matrize

termoplastikozko konposatuekin erabil daiteke (ekipoak desberdinak dira kasuan kasu).

Aldez urretik inpregnatutako nahastea injektatzea

Molde beroan aldez aurretik inpregnatutako erretxinazko eta zuntzezko nahastea injektatzen da. Erabili ohi den

lehengaia BMC izan ohi da.

Prozesua honelaxe egiten da: aldez aurretik inpregnatutako nahastea injekzio-makinaren kargatzeko atakan

sartzen da. Zilindroa elikatzeko materiala pistoiaren (stuffer) bidez behartuta sartzen da. Zilindroaren barruan torlojua

dago. Torloju horrek biratu egiten du eta materiala zilindroaren aurreko alderantz garraiatzen du, eta, aldi berean,

plastifikatu egiten du. Zilindro plastifikatzailearen tenperatura 40-60ºC-koa izan ohi da, poliesterrezko konposatuentzat.

Material kopuru egokia dosifikatu ondoren, torlojuak biratzeari uzten dio eta dosifikatutako kopurua injektatzen da.

Injekzioko presio espezifikoa aldakorra da, injektatuko den piezaren geometriaren arabera. Injekzioko presio

espezifikoaren ohiko balioak 800-1600 barrekoak izan ohi dira. Moldearen tenperaturak 140-160 ºC-koa izan behar du

(poliesterretarako). Moldea betetzen denean, barneko materiala polimerizatu egiten da. Polimerizazioan, betetzeko

behar den presioaren 1/3 inguruko mantentze-presioa mantendu behar da. Zikloaren guztizko denbora piezaren

lodieraren eta konposatuaren formulazioaren araberakoa da, gutxi gorabehera, 1 eta 3 minutu bitartekoa.

Injekzio-makinaren osagai nagusiak honako hauek dira:

Elikatze-pistoia: beharrezkoa da, materiala behartuta hornitu behar delako; bestela, konposatua ez

litzateke torloju gainean eroriko.

Torlojua: eginkizun nagusiak materiala garraiatzea, dosifikatzea, plastifikatzea eta injektatzea dira. Hariek

sakonak izan behar dute, zuntza hondatuko lukeen gehiegizko zizaila saihesteko. Materialak ez du polime-

rizatu behar zilindroaren barruan. Neurrira berotuta egon behar du, gehiegizko beroa kentzeko.

9.28. irudia.


LANBIDE EKIMENA

378

Moldeak altzairuzkoak dira eta barrunbeak kromatuak izan ohi dira. Berotuta egon behar dute, pieza polimeriza

dadin. Moldea berotzeko hainbat era daude: olioaren bidez, erresistentzia elektrikoen bidez... Oso konplexuak izan

daitezke, zati higigarriak izan ditzakete edota txertaketen gainean moldatzeko aukera eman dezakete. Normalean

egozkailuak eduki ohi dituzte. Isurbideen, kanalen eta sarreren sekzioen tamainak zuntza gehiegizko zizailaren

ondorioz ez hondatzeko bestekoa izan behar du. Molde garestiak dira.

Esan dugunez, zuntza hondatu egiten da, eta, ondorioz, moldatutako piezen ezaugarri mekanikoak murriztu

egiten dira. Prozesuan, haustearen ondorioz zuntza hondatzen den hiru une daude:

SMCaren fabrikazioan orea eta zuntza nahasgailuan inpregnatzen direnean.

Torlojua eta noranzko bakarreko torlojua: hondatzea murriztu daiteke premixaren biskositatea txikiagotuz.

Isurbideak, kanalak eta sarrerak: ahalik eta sekziorik handiena izan behar dute.

BMCa injektatuz fabrikatutako piezek, beraz, BMCa konprimituz fabrikatutakoek baino ezaugarri eskasagoak

dituzte, eta azken horiek SMCa prentsatuz fabrikatutakoek baino ezaugarri eskasagoak dituzte. Erabilera nagusiak

karrozeria-piezak (Fiat tipo automobilaren atzeko atea), karkasak, erregistro-kaxak, etab. dira.

Ordezko aukera bat ZMCa injektatzea da. 1979an garatu zen, Citroën BX automobilaren atzeko atea beira-

zuntzez indartutako poliesterrezko erretxinaz fabrikatzeko. SMCaren aldean, abantailak ditu prozesuaren industriali-

zazioari, gainazalaren akaberari eta kostuari dagokienez. Automobilgintzako pieza handiak egiteko erabili ohi da batez

ere. Teknologia honetan, lehengai gisa premixa erabili ohi da. Prozesuaren arrakastaren alderdirik garrantzitsuenetako

bat injekzio-unitatearen diseinua da (zuntza ahalik eta gutxien hondatzeko pentsatuta dago). Torlojudun makinen

ezaugarri onak (zikloz zikloko sendotasuna, pistoidun makinena baino hobea) eta pistoidun makinenak (ez du noranzko

bakarreko balbularik eta, beraz, zuntza gutxiago hondatzen da) konbinatzen ditu injekzio-unitateak, eta ezaugarri

txarrak saihesten ditu. ZMC sisteman, torlojua egoki homogeneizatzeko eta dosifikatzeko erabili ohi da, eta injekzioa

pistoiaren bidez egiten da (barneko zilindroa zilindro nagusian zehar desplazatzen da). Ohiko injekzio-unitateekin baino

ezaugarri mekaniko hobeak lortzen dira, baina SMCa erabilita baino eskasagoak.

9.29. irudia.

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 379

Zuntz luzeko termoplastiko injektagarria

Termoplastikoek abantailak dituzte termoegonkorren aldean, hots, prozesua azkarragoa da, zailtasun handiagoa

lortzen da. Eta termoplastikoak injekzioz moldatzea merkeagoa eta erabilera askokoa denez, zuntz luzez indartutako

injekziorako egokiak diren termoplastikoak garatu dira. Materiala pikorretan (pellet) etortzen da. Pikorrek 10 mm-ko

luzera dute; material horri PMC (pelletized moulding compound) deitu ohi zaio. PMCz moldatutako azken produktuek

0,2-6 mm-ko luzerako indartzeko zuntzak dauzkate. Termoplastikoei indartzeko zuntza erantsiz gero, dimentsioen

egonkortasuna, zurruntasuna eta tenperatura handiekiko erresistentzia hobetzen dira. Gaur egungo joera matrizeak eta

antzeko termoplastikoak erabiltzekoa da; izan ere, oro har, zailtasun handiagoa dute eta etapa bakarreko fabrikazio

automatikoa errazten dute. Pikortuak kostua handiagotzen du. Pikorrak egiteko, zuntzezko hari etengabea estrusioz

estaltzen da (kableak estaltzeko prozesuan egiten den antzera) eta gero pikortu egiten da.

Harilkatuz moldatzea (filament winding)

Harilkatuz moldatzeko teknika arra edo mandrila errefortzuaz estaltzean datza. Errefortzua erretxinaz inpregnatzen

da aldez aurretik. Normalean, zuntzezko hari etengabeak erabili ohi dira. Hari horiek erretxina-bainutik pasarazten dira,

inpregna daitezen. Hariak inpregnatu ondoren, presiopean harilkatzen dira mandril birakari batera. Indartzeko hariak

haril batetik edo gehiagotatik datoz, inpregnatzeko bainutik pasatzen dira eta, gero, burutik. Buruak hariak biltzen ditu,

eta mandrilaren biratze-ardatzarekiko noranzko paraleloan mugitzen da; horrez gain, beste mugimendu bat ere egin

dezake: kulunkatzea. Burutik pasatu ondoren, hariak mandrilean biltzen dira. Harilkatzea, beraz, mandrilaren mugi-

mendu birakariaren eta buruaren translazio-mugimenduaren eta kulunkatze-mugimenduaren bidez lortzen da.

Mugimendu birakaria, translazio-mugimendua eta kulunkatze-mugimendua egoki programatuta, harilkatzeko

hainbat patroi lor daitezke eta pieza berean harilkatze desberdineko eremuak ere lor daitezke. Programazio hori

zenbakizko kontroleko sistemaren bidez egiten da, eta langileak espezializatua izan behar du. Gainera, harilkatzeko

patroiaren diseinuak garrantzi handia du harilkatuz lortutako piezen amaierako portaeran. Eskakizunak egoki

jasateko moduan pentsatuta egon behar du harilkatuak, hau da, harilkatuaren orientazioak eta espero diren tentsio

nagusiek bat etorri behar dute.

9.30. irudia.

Harilkatuaren nukleo birakaria Zuntzak hornitzea

Roving-ak Inpregnaziozko bainua


LANBIDE EKIMENA

380

Mandrilei dagokienez, hainbat motatakoak daude. Altzairuzkoak (hodiak), mandril disolbagarriak, mandril des-

muntagarriak edo puzgarriak (kontrako irteeradun piezak) izan daitezke. Mandrila piezaren parte izan daiteke;

adibidez, txapazkoa izan daiteke eta piezaren barneko estalkia izan daiteke. Halaber, mandrilaren gainean jartzen

diren termoplastikozko edo goma sintetikozko forruak ere erabil daitezke. Forruok piezaren parte izan ohi dira, eta

erresistentzia kimikoa hobetzen dute. Pieza errazago desmoldatzeko (hau da, mandrila errazago ateratzeko),

mandrila film desmoldatzailez estaltzen da harilkatu baino lehen. Mandrilak harilkatua berotzeko sistemaren bat izan

dezake (bertan sartutako berogailu elektrikoak, etab.) edo, behar izanez gero, mandrila eta harilkatua labean sar

daitezke ontzeko.

Ontzen den bitartean, mandrilak biratzen jarraitu behar du, erretxina irristatu ez dadin. Mandrilaren biraketa-abia-

durak ez du handia izan behar, zeren, handia bada, erretxina galdu egin baitaiteke, indar zentrifugoaren eraginez.

Piezen lodiera mugatua da, harilkatzen den materialaren kopuruaren araberakoa baita. Ekoizpen-abiadura 5

kg/ordu eta 250 kg/ordu bitartekoa izan ohi da, hurrenez hurren, pieza konplexuetarako eta biraketa-pieza handietarako

(tangak).

Harilkatuz fabrikatutako produktuek erresistentzia/pisua koefizienterik handiena dute, eta pisuaren % 80rainoko

beira-zuntz kopurua eduki dezakete. Prozesu egokia da poliesterrezko erretxinekin (epoxia) eta indartzeko material

ugarirekin (beira, karbonoa, aramida edo metalak) lan egiteko. Makina batzuen bidez, aldez aurretik inpregnatutakoak,

hari moztuzko feltroak edo ehunak harilka daitezke. Halaber, termoegonkorren ordez erretxina termoplastikoak ere

erabil daitezke.

9.31. irudia. Prozesu honek inbertsio handiak eta langile adituak eskatzen ditu. Horrez gain, kontuan hartu behar da ekoizpen-

kadentzia txikia dela. Erabilera nagusiak honako hauek dira: zerbitzuko presio handiak jasan behar dituzten industria

kimikorako hodiak (jarraituan 0,3-3,5 m-ko diametroko hodiak ekoitz daitezke), tangak, aeronautikako piezak, etab. Oro

har, pisu txikia eta erresistentzia mekaniko oso handia duten piezak izan ohi dira. Adibide gisa har ditzakegu abiadura

handiko mekanizaziorako makinen ardatzak. Ardatz horiek erresistentzia egokia eta inertzia txikia (pisu txikia) izan

behar dute. Piezek ez dute zertan biraketa-simetriarik izan.

9.32. irudia.

Erretxina

Roving-a

Mandrila

Harilkatzeko mandrila

Eraztuneko hornitzailea

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 381

Tanga handiak jarri behar diren lekuan bertan egiten dira, garraioaren ondoriozko kostuak murrizteko (6 m-ko

diametroko eta 20 m-ko luzerako edota 8,5 m-ko diametroko eta 10 m-ko luzerako tangak fabrikatu izan dira). Kasu

horietan, poliester indartuzko orri aurreformatuekin egiten da mandrila, eta birarazi egiten da. Beste teknika bat da

mandrila finko mantentzea eta mandrilaren inguruan biratzen duen kamioian muntatutako makinaren bidez

harilkatzea (10-25 m-ko diametroak lor daitezke).

Zentrifugazio bidez moldatzea

Metodo hau pareta-lodiera uniformeko gorputz zilindriko hutsak lortzeko erabili ohi da. Batez ere, 5 m-rainoko

diametroa duten hodiak eta poliesterrezko edo binil-esterrezko erretxinazko (epoxi erretxinak ere erabil daitezke)

posteak ekoizteko erabili ohi da. Sistema honen bidez ekoitzitako hodiek ez daukate burbuilarik barnean, eta

akabatu ona dute kanpoko zein barneko gainazaletan.

9.33. irudia. Zentrifugazio bidezko ereduaren eskema.

Prozesu honetan, ispilu-leunketazko akabatua izan ohi duen molde zilindrikoa behar da. Zentrifugatuan sortzen

diren indar handiei distortsionatu gabe eusteko adinako erresistentzia izan behar du moldeak.

Prozesua, laburbilduz, honako hau da: moldearen barruan erretxina (gel-denbora handiko eta biskositate txikiko

erretxina izan behar da) eta errefortzua sartzen dira. Eragiketa hori egin ondoren, eta erretxina gelifikatzen hasi baino

lehen, zentrifugatu egiten da, moldea abiada handian biraraziz. Ondu ondoren, zentrifugatua gelditu eta errefortzuzko

eta erretxinazko beste kapa bat sartzen da, eta berriz ere zentrifugatzen da. Prozesua, lortu nahi den lodieraren

arabera, errepikatu egiten da.

Errefortzua eta erretxina eskuz sar daitezke, edo erretxina eta zuntz moztua egozten dituen beso mugikorraren

bidez. Beso mugikorra moldearen barnean mugitzen da noranzko axialean, eta, aldi berean, moldeak astiro biratzen

du. Beso mugikorrak, pasatzen den bakoitzean, 0,5-1 mm-ko geruza ijetzia uzten du.

Erretxina sartu baino lehen desmoldatzaileren bat sartu behar da. Gel-geruzaren bat ere erabil daiteke.

Biraketa-abiadura rpm-tan (bira-minutuko) neurtzen da, eta balioa moldearen diametroaren araberakoa izango da.

Diametroa handiagoa den heinean, biraketa-abiadura txikiagoa izango da. 2 m-ko diametroa duen moldeak 180 rpm

behar du, edo, gauza bera esanda, 68 km/h abiadura periferikoa behar du. Diametroak txikiagoetarako, 2500 rpm-ko

abiadura erabiltzen da. Zentrifugatuaren eginkizuna da erretxinaren eta errefortzuaren inpregnazio ona lortzea,

burbuilak kentzea eta lodiera uniformea eta barneko gainazalaren akabatu ona lortzea.

Moldea

Roving moztua


Erretxina


LANBIDE EKIMENA

382

Pultrusioa

Prozesu hau edozein motatako egitura-profilak fabrikatzeko erabili ohi da: hesiak, egiturak, pasabideak, etab.

Zuntz indartzailearen kopuru handia daukate (% 70 gutxi gorabehera). Zuntza noranzko axialean orientatuta egoten

da, eta horrek erresistentzia mekaniko oso handia ematen dio (altzairuak baino trakzioarekiko erresistentzia

handiagoa du).

Prozesua, funtsean, honetan datza: errefortzu-hariak erretxina-bainuan inpregnatu ondoren, berotutako moldean

edo ilaran zehar pasarazten da. Moldearen barruan polimerizazioa egiten da mailaka. Trakziozko barailen sistema

baten bidez, lortutako profilari tira egiten zaio, eta, azkenean, profila nahi den luzeran mozten da.

9.34. irudia.

Arreta berezia behar dute erretxinaren erreaktibotasunak eta polimerizazioko uzkurtzeak; izan ere, polimeriza-

zioan uzkurtzea badago, profila moldearen paretetatik askatzen da eta gainazalaren akaberak akatsak izaten ditu.

Moldeak oso leunduta eta kromatuta egon behar du, horrela, perfilarekiko marruskadura murriztu egiten baita

eta arrastatzeko behar den indarra txikiagoa baita. Molde edo ilararen luzera 0,5-1,5 m-koa da. Behar izanez gero,

elkarren segidako hainbat ilara erabil daitezke, ontzeko behar den luzera lortu arte. Ilara, normalean, erresistentzia

elektrikoen bidez berotu ohi da.

Zuntza erretxinaz inpregnatzeko erak honako hauek dira:

Errefortzua, ilaran sartu baino lehen, erretxinazko bainuan zehar pasarazten da.

Erretxina etengabe sartzen da moldearen barruan, 1-5 kg/cm2-ko presioarekin.

9.35. irudia.

Arraste-sistema Konformagailu beroa

Aurrekonformatzea

Produktua

Errefortzua hedatzeko

ekipoa

Aklopamendua hotzean

Erretxinaren kontrola

Erretxina inpregnatzeko

tanga

Ebakigailua

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 383

Arrastea egiteko erak honako hauek izan daitezke:

Zinta garraiatzailearen bidez (profil txikietarako)

Beldar-katea edo trakzioko orgabidea

Baraila hidraulikoak. Profilaren forma bera dute eta txandaka lan egiten dute

Arraste-abiadura 1 m/min da gutxi gorabehera. Trakzio-sistemaren ostean ebakitze-sistema jartzen da (zerra

azkarra izan ohi da).

Gehien erabili ohi den erretxina (% 90) poliesterra da, eta gero epoxia. Ilararen tenperatura (poliesterrerako)

140-160 ºC-koa izan ohi da. Lehen esan dugunez, formulazioan uzkurtzearen aurkako gehigarriak sartu behar dira.

Biskositate txikiek zuntza inpregnatzen laguntzen dute. Profil trinkoak zein hutsak fabrika daitezke.

Pullforming

Pultrusioaren aldaera da, baina pullforming-aren bidez lortzen den produktua ez da profil zuzena, kurbatua baizik.

Zuntzak, inpregnatu ondoren, polimerizazioa egiten den moldean konformatzen dira. Sistema egokia da baleztak,

arkuak eta antzeko pieza kurbatu samarrak egiteko.

9.36. irudia.

Prozesua eskeman ikus daitekeenaren antzekoa da: errefortzua daukaten harilen bidez aurreformatua egiten da.

Aurreformatua egiten den ilaran erretxina botatzen da errefortzuaren gainera. Aurreformatua egin ondoren,

konformatua egiten da berotutako moldean, eta molde horretan polimerizazioa egiten da. Gero, trakzioko barailek tira

egiten diote konformatutako profilari, eta, azkenik, ebaki egiten da zerra azkarraren bidez.

Etengabe estratifikatzea

Sistema hau estalduretan edo fatxadetan erabiltzeko plaka izurtuak fabrikatzeko erabili ohi da. Halaber, plaka

lauak edo bestelako profil garagarriak egiteko ere erabil daiteke.

Prozesu honek SMCaren fabrikazioa gogorarazten digu: pelikula garraiatzailean erretxina jartzen da, eta haren

gainean beira-zuntza (feltroak edo roving moztua). Beste pelikula bat jartzen da aurreko multzoaren gainean. Horren

ondoriozko produktua labean sartzen da, eta, han, polimerizatu eta konformatu egiten da. Etengabeko prozesua

denez, jakina, trakzioko sistemaren batek egon behar du. Azkenik, nahi den neurrian mozten da estratifikatua.

Aurreformatua

Ebakidura

Konformatua

Erretxina

Arrastea


LANBIDE EKIMENA

384

9.37. irudia.

Indartzeko aurreformak fabrikatzea

Aurreformatzeko teknika piezaren errefortzua aldez aurretik prestatzean datza. Horretarako, moldatu nahi den

piezaren geometriara egokitu behar da errefortzua. Horrela, errefortzua matrizearen barruan uniformeki banatuko

dela ziurtatzen da.

Aurreformak erabilita, geometria konplexua duten piezak ekoizpen-kadentzia handiarekin indar daitezke. Aurre-

formetan erabili ohi diren errefortzuak, oro har, etengabekoestirenotan nekez disolbatzen diren nahasle termoplastikoak

dituzten ehun deformagarriak eta zuntzezko feltroak dira. Zuntz moztua, zuntz laburreko feltroak eta gainazaleko

beloak ere erabil daitezke. Zuntz etengabeko feltrozko errefortzuak ondo deformatzen dira berotan (erraz egokitzen dira

aurreformaren geometriara), eta zurruntasun handia dute hotzean (errazago manipulatzen eta biltegiratzen dira).

Aurreformak fabrikatzeko zenbait metodo daude:

Prentsatzea: serie handiekin lan egin behar denean, metalezko moldea behar izaten da, eta serie txikiak egin

behar direnean beste materialen batekoak izan daitezke. Horrez gain, prentsa ere beharko dugu. Prentsaren

ixteko indarrak lodieraren, aurreformaren zati proiektatuaren eta aurreformak daukan zuntz-ehunekoaren

araberakoa izan behar du. Azkenik, feltroa prentsatu aurretik berotzeko, labea beharko da (120-135 ºC-ko

tenperaturan). Prozesua honako hau da: lehenbizi, errefortzua moztu eta euskarrian jartzen da; gero, labean

berotzen da nahasle termoplastikoa bigundu arte, eta, ondoren, prentsatu egiten da. Prentsatu ondoren,

hoztu egiten da eta bizarrak kentzen zaizkio. Ikus daitekeenez, prozesu hau TREa konprimitzeko prozesuaren

antzekoa da.

9.38. irudia. Aurreforma fabrikatzeko etapak.

Zeluloidea

Ebakidura


Zeluloidea

Beroan konformatzeko eta polimerizatzeko eremua

(1)

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 385

Murgiltzea: kasu honetan moldea ez da benetako moldea, aurreformaren geometria bera duen pantaila

zulatua baizik. Pantaila zulatua zuntz moztuz, nahaslez eta urez osatutako likidotan murgiltzen da. Gero, pan-

taila bainutik ateratzen da, eta ura zuloetatik ateratzen da. Zuntzaren banaketa pantailaren zuloen tamainaren

eta banaketaren arabera kontrolatzen da. Hurrengo urratsa pantaila labean sartzea da. Aurreforma pantailan

finkatzen denean, labetik atera eta desmoldatu egiten da. Metodo honen bidez 45 s-ko ziklo-denborak lor

daitezke. Murgiltzearen ordez, nahaslea eta errefortzu moztua pistolaren bidez pantailara proiekta daiteke.

9.39. irudia.

Nahasleei dagokienez, moldatzeko erabiliko den erretxinarekiko bateragarriak izan behar dute. Termoplastikoak

edo termoegonkorrak izan daitezke. Aurreformaren pisuaren % 5-10 nahasleak dira.

9.40. irudia.


Laburpen-koadroak

MATRIZE TERMOEGONKORRAK

ESKUZ SERIE TXIKIAK

ALDI BEREAN PROIEKTATZEA SERIE TXIKIAK

INJEKTATZEA (RTM) SERIE ERTAINAK

HUTSEAN INJEKTATZEA SERIE ERTAINAK

HOTZEAN PRENTSATZEA SERIE ERTAINAK

BEROAN PRENTSATZEA SERIE HANDIAK

BMC SERIE HANDIAK

ZMC SERIE HANDIAK

SMC SERIE HANDIAK

AURREINPREGNATUAK INJEKTATZEA SERIE HANDIAK

PUR-M INJEKTATZEA SERIE HANDIAK

R-RIM INJEKTATZEA SERIE HANDIAK

ZENTRIFUGATZEA GORPUTZ HUTSAK

KIRIBILTZEA GORPUTZ HUTSAK

PULTRUSIOA PROFILAK

PLAKA IZURTUA PROFILAK

MATRIZE TERMOPLASTIKOAK

INJEKZIOA (TPA) SERIE HANDIAK

ESTANPATZEA (TRE) SERIE HANDIAK

9.3. taula.

LANBIDE EKIMENA

386

Plastikoen Lanketa

9.4. taulan laburtzen dira beira-zuntzez indartutako piezen eskuzko fabrikazioan kontuan hartu behar diren

ezaugarriak

PIEZEN GEOMETRIA EDOZEIN

DIMENTSIOAK MUGARIK GABE

LODIERAK 1 mm-TIK AURRERA

KURBADURA-ERRADIOAK GUTXIENEZ, 5 mm

DESMOLDATZEKO ANGELUAK GEHIENEZ, 0º

TXERTAKETAK EGITEKO AUKERA BAI

AKABERA ALDE BAKARRA

ERREFORTZUAREN % % 25-30 PIKORRA

% 45-50 EHUNA

SERIEAK TXIKIAK

KADENTZIA 1-4 PIEZA/MOLDE/EGUN

(piezaren arabera)

ESKULANA LANORDU ASKO

EZ DA BEHAR ADITURIK

INBERTSIOAK TXIKIAK

ERABILITAKO PRODUKTUAK

ERRETXINA

SISTEMA KATALITIKOA

KARGAK ETA GEHIGARRIAK (aukeran)

BEIRA-ZUNTZA

LAN-TRESNAK

MOLDEA

OIHALAK (desmoldatzailea emateko)

TXISPOIAK (erretxinak emateko)

ARRABOLAK

9.4. taula.

LANBIDE EKIMENA 387


9.5. taulan laburtzen dira beira-zuntzez indartutako piezen aldi bereko proiekzio bidezko fabrikazioan kontuan

hartu behar diren ezaugarriak


DIMENTSIOAK MUGARIK GABE

LODIERAK 1 mm-TIK AURRERA

KURBADURA-ERRADIOAK GUTXIENEZ, 5 mm

DESMOLDATZEKO ANGELUAK GEHIENEZ, 0º


AKABERA ALDE BAKARRA

ERREFORTZUAREN % % 25-35 ROVING-A

SERIEAK TXIKIAK

KADENTZIA 1-4 PIEZA/MOLDE/EGUN

ESKULANA LANORDU ASKO

PRESTAKUNTZA ERTAINA

INBERTSIOAK TXIKIAK

KONPRESOREA ETA PROIEKTATZEKO MAKINA

ERABILITAKO PRODUKTUAK

ERRETXINA

SISTEMA KATALITIKOA

KARGAK ETA GEHIGARRIAK (aukeran)

BEIRA-ZUNTZA

LAN-TRESNAK

MOLDEA

OIHALAK

TXISPOIAK

ARRABOLAK

9.5. taula.

LANBIDE EKIMENA

388

Plastikoen Lanketa

9.6. taulan laburtzen dira beira-zuntzez indartutako piezen RTM bidezko fabrikazioan kontuan hartu behar diren

ezaugarriak


DIMENTSIOAK ERTAINAK (1-5 m2)

LODIERAK > 2 mm

KURBADURA-ERRADIOAK > 5 mm

DESMOLDATZEKO ANGELUAK > 3 º


AKABERA BI ALDEAK

ERREFORTZUAREN % % 25-30 PIKORRA

% 35-40 EHUNA

SERIEAK 1500-5000 pieza/urte

KADENTZIA 1 PIEZA/ORDU

ESKULANA PRESTAKUNTZA ERTAINA

INBERTSIOAK ERTAINAK

HANDIAK > 4 m2-KO PIEZETAN

MOLDEEN BIZITZA

POLIESTERREZKO 1000-1500 pieza

EPOXIZKO 5000

METALEZKOAK > 5000

PROZESUAREN BILAKAERA

TENPERATURA KONTROLATZEKO MOLDEAK

AURREFORMAK

ERRETXINA-SISTEMAK low profile

9.6. taula.

LANBIDE EKIMENA 389


9.7. taulan laburtzen dira hutsezko injekzioko moldaketaren bidez piezak fabrikatzean kontuan hartu behar

diren ezaugarriak


DIMENTSIOAK ERTAINAK (1-5 m2)

HANDIAK (> 5 m2)

LODIERAK > 2 mm

KURBADURA-ERRADIOAK > 5 mm

DESMOLDATZEKO ANGELUAK > 3 º


AKABERA BI ALDEAK

ERREFORTZUAREN % % 20-22

SERIEAK ERTAINAK

KADENTZIA 1 PIEZA/1 h 30 min

ESKULANA PRESTAKUNTZA ERTAINA

INBERTSIOAK ERTAINAK

MOLDEEN BIZITZA

POLIESTERREZKO 1000-1500 pieza

EPOXIZKO 5000

METALEZKOAK > 5000

9.7. taula.

LANBIDE EKIMENA

390

Plastikoen Lanketa

9.8. taulan jasotzen diraaurreinpregnatuaren zenbait osagai

POLIESTER ASEGABEZKO ERRETXINA Ortoftalikoak Isoftalikoak Maleikoa

Binilesterra

UZKURTZEAREN AURKAKO AGENTEAK Polietilenoa

Poliestirenoa estirenotan Elastomeroa

PVAC PVC hautsa

SISTEMA KATALITIKOA Katalizatzaileak:

Tertbutilo perbentzoatoa Tertbutilo peroktatoa

Perazetaleak Inhibitzaileak:

Parabentzokinona Hidrokinona

HELTZEKO AGENTEAK Magnesio oxidoa

Kaltzio oxidoa Magnesio hidroxidoa

Kaltzio hidroxidoa

DESMOLDATZAILEAK Zink estearatoa

Kaltzio estearatoa Magnesio estearatoa

Esterren nahastea

KARGAK Kaltzio karbonatoa

Kaltzio eta magnesio karbonatoa Alumina Talkoa Kaolina

Mika Beirazko mikroesferak

GEHIGARRIAK Pigmentua:

Metal-hautsa Kearen beltza

Koloratzaile organikoak Bereziak:

Suaren kontrako babesleak Korrosioaren aurkakoak

Antitermikoak

9.8. taula.

LANBIDE EKIMENA 391


9.9. taulan laburtzen dira zentrifugatze bidez moldatuz piezak fabrikatzean kontuan hartu behar diren

ezaugarriak

PIEZEN GEOMETRIA ZILINDRIKOA EDO KONO-ENBOR FORMAKOA

DIMENTSIOAK LUZERA: 0,3-6 m

DIAMETROAK: 100-1600 mm

LODIERAK 4-50 mm

TXERTAKETAK EGITEKO AUKERA BAI, DESMOLDAKETA ERAGOZTEN EZ BADA

AKABERA BI ALDEAK

ERREFORTZUAREN % % 20-50

SERIEAK HANDIAK

KADENTZIA 1-30 PIEZA/EGUN

ESKULANA PRESTAKUNTZA BAXUA

INBERTSIOAK HANDIAK

9.9. taula.

9.10. taulan laburtzen dira Harilkatu bidez moldatuz piezak fabrikatzean kontuan hartu behar diren ezaugarriak

PIEZEN GEOMETRIA GORPUTZ HUTS ZILINDRIKOAK, KONO-ENBOR FORMAKOAK, ESFERIKOAK

DIMENTSIOAK LUZERA: 10-12 m

DIAMETROAK: 4 mm-rainokoak

LODIERAK MUGARIK GABE


AKABERA BARNEA

ERREFORTZUAREN %

% 10 BELOAK % 25-30 PIKORRAK % 45-50 EHUNAK

% 65-70 ROVING-AK

SERIEAK ERTAINAK edo HANDIAK

KADENTZIA ALDAKORRA

ESKULANA ADITUAK

INBERTSIOAK HANDIAK

9.10. taula.

LANBIDE EKIMENA

392

Plastikoen Lanketa

9.11. taulan laburtzen dira pultrusiozko moldaketaren bidez piezak fabrikatzean kontuan hartu behar diren

ezaugarriak

PIEZEN GEOMETRIA SEKZIO KONSTANTEA DUEN EDOZEIN

DIMENTSIOAK ASKOTARIKOAK

LODIERAK MUGARIK GABE

TXERTAKETAK EGITEKO AUKERA EZ

AKABERA LAUA

ERREFORTZUAREN % % 35-40 PIKORRAK % 50-55 EHUNAK

% 65-75 ROVING-AK

SERIEAK HANDIAK

KADENTZIA ALDAKORRA, PIEZAREN ARABERA

ESKULANA ADITUA

INBERTSIOAK HANDIAK

9.11. taula.

PROZESATZEKO METODOEN EZAUGARRI TEKNIKOAK

STM Formaren mugak

Paretaren lodiera

Forma hutsak/hodiak

Irekiak itxiak

Txertaketak Pieza handiak

Faktore mugatzailea

Kontaktua Ez Ez Bai Bai Ez Bai –

Proiekzioa Ez Ez Bai Bai Ez Bai –

RTM Moldagarria Bai Bai Bai Bai Bai –

Hotzean konprimitzea Moldagarria Bai Bai Ez Bai Ertaina Prentsaren

tamaina

Beroan konprimitzea eta transferitzea

Moldagarria Bai Bai Ez Bai Ez Presioa, prentsa eta moldea

Proiekzioa Moldagarria Bai Bai Ez Bai Ez Makina eta moldea

FW Biraketa-azalera Bai Ez Bai Bai Ertaina Makina

Zentrifugatzea Forma zilindrikoak Ez Ez Bai Ez 2 mØ Makina

Pultrusioa Zeharkako sekzio konstantea Bai Bai Bai Ez – Makina

TRE Moldagarria Bai Bai Ez Bai Ez Presioa, prentsa eta moldea

9.12. taula.

LANBIDE EKIMENA 393


PROZESATZEKO SISTEMEN EZAUGARRI EKONOMIKOAK

STM Ekipoaren kostua Ekoizpen-abiadura Tresnen kostua Pieza kopurua

Kontaktua B B B 1 ÷ 300

Proiekzioa B B B 100 ÷ 500

RTM B E E 100 ÷ 1000

Hotzean konprimitzea A E E 1000 ÷ 5000

Beroan konprimitzea eta

transferentzia A A A > 5000

Injekzioa, ZMC A A A > 5000

FW A E B > 100

Zentrifugazioa A E A > 1000

Pultrusioa A A E > 1000

TRE A A A > 5000

9.13. taula.

A > 15 M A≈ 10 pieza/h A > 1.000.000

E 3 ÷ 15 M A≈ 10 pieza/h A < 200.000 ÷ 100.000

B < 3 M B < 1 pieza/h B < 200.000

LANBIDE EKIMENA

394

Plastikoen Lanketa

1100 TTEERRMMOOPPLLAASSTTIIKKOOAAKK SSOOLLDDAATTZZEEAA

10.1 Sarrera

Kapitulu honetan, TPak (termoplastikoak) soldatzeko teknikak ikusiko ditugu. Teknika guztien oinarria plastikoa

urtu arte berotzea da, eta beroa lotura-lerrora ekartzeko eran desberdintzen dira. Ikusiko dugu soldatzeko metodo

bakoitza zein motatako piezetarako den egokia.

10.1. irudia.

Metodoa hautatzeko, diseinugileak hauek hartu behar ditu kontuan:

Materiala (prozesu jakin batean hautatutako materiala egoki solda daitekeen jakitea).

Diseinua (piezaren diseinu jakin baterako zein prozesu erabil daitezkeen jakitea).

Amaierako piezaren erabilera-baldintzak (erresistentzia, hermetikotasuna...).

Alderdi ekonomikoak (ekipoen kostua, zikloen denborak...).

Azkenik, hautatutako soldatzeko metodoa egoki erabiltzeko, piezaren diseinuari dagozkion zenbait xehetasun

zehaztu behar dira.

10.2 Alderdi orokorrak

Soldatzeko, polimeroaren kateak elkarren artean barreiatu eta nahaspilatu egin behar dira (ikus irudia). Horregatik,

bateragarriak diren materialak, hau da, elkarren artean nahaspila daitezkeen kateak dituzten materialak baino ezin dira

soldatu. Normalean, material jakin bat bere buruarekin baino ez da bateragarria, eta nekez izaten da bateragarria beste

materialen batekin. Horregatik, soldadura familia bereko materialak bateratzeko erabili ohi da eta gutxitan erabiltzen da

material desberdinak bateratzeko. Arau hori betetzen ez duten salbuespen nagusiak ABS/PMMA eta PS/PPO dira.

LANBIDE EKIMENA 395


LANBIDE EKIMENA

396

10.2. irudia. A Termoplastikozko pieza soldatuak. B: Polimero-kateen nahaspila, soldaduraren fasearteko gainazalean.

Materialari buruzko alderdiak

Soldatzeko teknika dinamikoak erabiltzen direnean (bibrazioa eta indukzioa) ikus daitekeenez, material amorfoak

kristalinoak baino errazago soldatzen dira; izan ere, amorfoetan, piezak zurruntasuna mantentzen du Tg-ra iritsi arte,

eta soldatzeko prozesuan erabili ohi diren esfortzu mekanikoak ondo transmititzen dira lotura-eremuraino. Lotura-

eremuko materialak Tg-a gainditzen duenean, lotura-eremuan dauden kateak mugikorrak dira eta elkarrekin

nahaspilatu eta barreiatu daitezke (ez dira injekzioan erabiltzen diren besteko tenperatura handiak behar izaten).

Baina, material kristalinoez ari garela, materialaren fusio-tenperaturara iritsi behar izaten da, lotura-eremuan urtu

dadin (material urtua kristalizatu ondoren, piezak kohesionatu egiten dira). Baina material horiek zurruntasun asko gal-

tzen duten Tg-ra iristen direnean, eta piezari eragiten zaizkion esfortzu mekanikoak gaizki transmititzen dira lotura-ere-

mura, Tg-aren eta Tm-aren arteko tenperaturetan. Horrez gain, material kristalinoa urtzeko, amorfoa urtzeko baino bero

kopuru handiagoa behar da (fusio-bero sorra). Bi alderdi horiek (material kristalinoaren zurruntasun urriagoa eta bero

kopuru handiagoa behar izatea) direla eta, zailagoa da material kristalinoak soldatzea material amorfoak soldatzea

baino.

10.3. irudia.

Bestalde, material amorfoak hozkatzearekiko sentikorrak dira. Erradiorik gabeko ertz zorrotzak esfortzuak kontzen-

tratzen ditu, eta, ondorioz, haustura sor daiteke. Beroa sortzeko indar mekanikoak erabiltzen diren prozesu dinami-

koetan (bibrazioa eta ultrasoinuak) ager daiteke arazo hori. Pitzadura txikiak erraz hazten dira egitura amorfoan, ez

baitute inolako eragozpenik. Material erdikristalinoen eremu kristalinoek pitzadurak hedatzea eragozten dute.

40

1 2

3

Ber

o es

pezi

fikoa

(J/g

K)

4

200 Tm

240 0

160 80 120

8

5 6 7

Tg Tg Tenperatura ºC

0

Goiko partea

Beheko partea

Soldaduraren fasearteko eremua

Beheko partea

B A

40

Ziza

iladu

r-mod

ulua

(MP

a)

200 Tm

240 160 80 120

100

1000

Tg Tg Tenperatura ºC

0

Plastikoen Lanketa

Soldatzeko teknikak

Energia lotura-eremura ekartzeko eraren arabera bereizten dira (ikus taula).

Energia-iturria Soldatzeko teknika Fenomenoa

Ultrasoinuak moteltzearen ondoriozko galerak

Marruskadura Bibrazioa

Errotazioa

marruskadura dinamikoa

marruskadura dinamikoa

Beroa plaka beroa

gas beroa

eroapena/erradiazioa

konbekzioa

Elektrizitatea Indukzioa

Erresistentzia

histeresiaren ondoriozko galerak

berotzeko eroalea

10.1. taula.

Soldatzeko teknikak, oro har, itzulezinak dira, indukzioa izan ezik, hori itzulgarria baita. Aurreko taulan ikus daitez-

keen teknika guztiak injekzioan erabili ohi dira, gas bero bidezko soldadura izan ezik. Teknika hori, normalean, plantxak

edo profilak soldatzeko, kolpe-leungailuak, tangak eta bidoiak konpontzeko eta prototipoak fabrikatzeko erabili ohi da.

10.3 Ultrasoinuen bidez soldatzea

Pieza injektatuak soldatzeko gehien erabiltzen den metodoa da. Prozesu honetan, maiztasun handiko (20-50 kHz)

eta anplitude txikiko (25 - 40 �m) bibrazioak erabiltzen dira, molekulen arteko marruskadura sorrarazteko eta, ondorioz,

plastikozko pieza soldatzeko behar den beroa ekoizteko. Lotu behar diren bi parteetako bat geldirik mantentzen den

finkatzeko gailu batera estu lotzen da, eta, besteari ukipen-eremuarekiko zuta den bibrazio ultrasonikoa eragiten zaio.

Luzera-uhinak piezan zehar transmititzen dira lotura-eremuraino, hau da, ukipen-gainazala urtzen den eremuraino.

Osagaiek erabat aske egon behar dute, luzetarako noranzko horretan mugi daitezen. Soldadura-denborak, normalean,

0,5-1,5 segundokoak izan ohi dira.

Metodo honen bidez, polimero garbiaren % 90-95erainoko erresistentziak dituzten loturak sortzen dira. Norma-

lean, pieza txikiak eta ertainak egiteko erabili ohi da, baina pieza handiak ere solda daitezke hainbat soldadura-estazio

erabilita. Material amorfoei dagokienez, gehienezko tamaina 200 mm-koa da eta erdikristalinoei dagokienez, 70 mm-

koa da. Oszilazio-anplitudea uniformeki banatu behar da ukipen-eremuan zehar. Sonotrodo handiak edo irregularrak

kritikoak dira alderdi horretan.

LANBIDE EKIMENA 397


LANBIDE EKIMENA

398

10.4. irudia.

Ultrasoinuen bidez soldatzeko ekipoa

Ultrasoinuen bidez soldatzeko makinek, normalean, 20-40 kHz-etan egiten dute lan.

20 kHz. Ohikoenak dira. Potentzia: 150-3200 W.

40 kHz. Oszilazio-anplitudea aurreko kasuan behar zenaren erdia da. Abantailak: pieza nekezago kaltetzen

da, hobeto kontrolatzen da eta zarata txikiagoa ateratzen da. Hala ere, mugatuta daude potentziari dago-

kionez (150-700 W).

Ultrasoinu bidez soldatzeko ekipoak honako osagai hauek ditu:

a) Maiztasun handiko sorgailua. Sareko korronte alternoa (50 Hz) maiztasun handiko energia elektriko (20

kHz-50 kHz) bihurtzen du.

b) Bihurgailua. Maiztasun handiko bibrazio elektrikoa maiztasun bereko eta 0,013 mm-ko (maximo eta

minimoen artean) anplitude estandarreko bibrazio mekaniko bihurtzen du. Horretarako, metalezko piezen

artean jarritako transduktore piezoelektrikoak erabili ohi dira. Seinale elektrikoaren maiztasunean erreso-

nantzian sartzeko diseinatuta daude.

c) Anplifikadorea (booster). Bihurgailuaren irteerako bibrazioa anplifikatzen du.

d) Sonotrodoa (horn). Bibrazioak piezara transmititzen dituen metalezko pieza da. Pieza bakoitzerako disei-

natu behar da, lotura-eremuan plastikozko piezaren gainazal osoa ukitu behar baitu. Aluminiozkoak, altzai-

ruzkoak edo titaniozkoak egiten dira, eskakizun mekanikoen (nekearen) arabera.

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 399

e) Euskarri-egitura. Bihurgailua, zilindro pneumatikoa eta soldatu behar den pieza finkatzeko sistema dauzkan

euskarri zurruna da.

f) Kontrolak. Prozesu-aldagaiak honako hauek dira:

Soldadura-denbora

Posizioa

Soldadura-energia

Prozesua kontrolatzeko metodoak

Prozesua kontrolatzeko hiru metodo daude:

Denbora kontrolatzea

Energia kontrolatzea

Posizioa kontrolatzea

Denbora kontrolatzea

Metodo honetan, ultrasoinuak jakineko denbora konstante batez (0,2-0,3 s) aktibatzen dira. Saiakuntza eta errore

metodoaren bidez zehazten da denbora. Baina, prozesuan transferitzen den energia kopurua pieza zentratzeko eta

katigatzeko eraren, soldatu behar diren bi parteen doiketaren kalitatearen, eta abarren araberakoa izango da. Beraz,

soldadurara transferitzen den energia kopurua (eta ondorioz kalitatea) aldatu egin daiteke, irudian ikus daitekeenez.

10.5. irudia.

Posizioa kontrolatzea

Sonotrodoa jaitsi egiten da, soldatu behar den pieza ukitu arte. UAPko (ultrasoinuak aktibatzeko puntua)

sentsoreak kontaktua detektatzen duenean, bibrazioa aktibatzen da. Zilindro pneumatikoak, orduan, programatutako

presioa eragiten du UDPra (ultrasoinuak desaktibatzeko puntu) iritsi arte, eta, une horretan, soldatzea bukatzen da.

%50

Gar

atut

ako

pote

ntzi

a

%0

%10

Denbora (ms)

Energia

Energia- -aldaketa

%100


LANBIDE EKIMENA

400

10.6. irudia.

Energia kontrolatzea

Metodo hau mikroprozesadore bidez kontrolatutako soldatzeko sistemekin baino ezin da erabili. Prozesua energia

kopuru konstantea hornitzean datza. Ziklotik ziklora energia konstantea hornitzea bideratzen duen denbora-leihoa dago

(ikus irudia). Horrela, soldaduren kalitatea errepikatu egiten da.

10.7. irudia.

Soldatze-zikloa optimizatzea

Soldatzea optimizatzeko, kalitatea zehazten digun irizpideren bat behar dugu. Normalean, piezan hainbat saia-

kuntza fisiko eginda lortzen da irizpidea (talkarekiko edo marruskadurarekiko erresistentzia, presioarekiko erresis-

tentzia ontziak soldatzean, etab.). Zizailadura bidezko junturetan soldaduraren sakonera neurtu ohi da, soldaduraren

sakonera eta erresistentzia estuki lotuta baitaude.

Soldatzeko prozesuan, anplitudea eta presioa dira parametro kritikoak. Denbora ez da kritikoa, eta azkenean

optimizatzen da. Soldatzea optimizatzeko, honako urrats hauek bete behar dira:

Soldadura-denbora estandarra programatzen da. Zizaila bidezko junturetan 0,3-0,6 s-koa izan ohi da, eta,

tope-loturetan, 0,5-1 s-koa.

Material motaren araberako anplitude estandarra aukeratzen da. Material amorfoek ondo transmititzen

dituzte bibrazioak, eta ez dute anplitude handirik behar (0,013 mm). Material kristalinoek anplitude handia-

goa behar izaten dute (gehienez, 0,15 mm). Ekipoaren maiztasuna balio konstantea denez (normalean,

20 kHz), anplitude handiagoa emanez gero, energia kopurua ere handiagoa izango da.

%50

Gar

atut

ako

pote

ntzi

a

%0

Denbora (ms)

Energia %10

Denbora- -aldaketa

%100

UAP

a) b)

UDP

Plastikoen Lanketa

Piezak hainbat presiotan (1,5-2-2,5-3-3,5 bar) soldatzeko saiakuntzak egiten dira, eta presioaren araberako

soldatzea irudikatzen duen kurba zehazten da. Soldatzeko sonotrodoa plastikozko piezarekin lotzeko behar

den indar estatikoa ematen du presioak. Presioa oso txikia bada, prozesua ez da oso eraginkorra. Presio hori

sonotrodoaren bibrazioaren anplitudearen arabera handia bada, gainkarga egin dezake eta bibrazioak gelditu

egin daitezke. Oro har, anplitudea handia denean presio txikia behar izaten da, eta alderantziz.

Anplitudea optimizatzen da. Anplitudea optimizatzeko, prozedura errepikatzen da anplitude handiagoa eta

txikiagoa ezarrita. Aldaketa handirik ez badago, gehienezko anplitudea erabiltzea gomendatzen da.

Soldadura-denbora optimizatzen da. Gehiegi soldatzea saihestu behar da, bestela, piezan gehiegizko

bizarrak eta sonotrodoaren markak sor baitaitezke.

Mantentze-denbora ezartzen da. Soldatzen bukatu ondoren erabiltzen da. Piezak elkartuta mantentzen

dira, presiopean eta bibraziorik gabe, soldadura solidotzen den arte. Kasu gehienetan, nahikoa izaten da

0,3-0,5 s-ko denbora.

10.8. irudia. Ultrasoinuen bidez soldatzeko zikloa.

Ultrasoinu bidezko soldaduraren akatsak

a) Gainsoldatzea. Bizar gehiegi sortzen dira. Soldatzeko presioa edo denbora murriztuta konpontzen da.

b) Uniformea ez den soldadura. Arrazoiak honako hauek izan daitezke:

Soldatu behar diren parteak gaizki doitzea. Piezen dimentsioak, perdoiak eta prozesatzeko baldintzak

berrikusi behar dira. Konponbidea presioa handiagotzea izan daiteke.

Soldatzeko presioaren eraginez pieza okertzea. Pieza oker ez dadin, finkatzea aldatu behar da edota

piezari nerbioak sartu behar zaizkio. Soldatzeko presioa txikiagotu egin daiteke.

Sonotrodoaren eta piezaren arteko kontaktua desegokia izatea. Ez du hurrupadurarik, erlieberik edo

kontaktua eragozten duen bestelako ezaugarririk.

Sonotrodoaren, finkatzearen eta piezen artean paralelismorik ez egotea.

Lotura-eremuan ez da izan behar egozkailuen markarik, edo, gutxienez, berdinduta egon behar dute.

c) Bizarra. Arrazoiak honako hauek izan daitezke:

Energia-gidariak neurriz kanpo egotea. Tamaina murriztu behar da. Soldadura-denbora eta presioa

murriztea.

Zizaila-interferentzia. Murrizten saiatu behar da.

Perdoi estuegiak.

Hurbileko eremua eta urrutiko eremua

LANBIDE EKIMENA 401


LANBIDE EKIMENA

402

Sonotrodoaren eta junturaren arteko tartea 6,5 mm baino txikiagoa denean, hurbileko eremua dela esaten dugu.

Teknika hori urrutiko eremukoa baino komenigarriagoa da, errazago soldatzen delako. Edonola ere, material amorfoe-

kin urrutiko eremuko teknika ere erabil daiteke.

10.9. irudia.

> 6,3 mm

Hurbileko eremuko soldadura

6,3 mm

Urrutiko eremuko soldadura

Junturak diseinatzea

Junturen oinarrizko diseinuak zizaila bidezko juntura eta tope-juntura dira. Teknika horren bidez, soldadura

erresistenteak lortzen dira material amorfoetan bi juntura motekin, baina material kristalinoekin zizaila bidezko

junturak erabiltzea gomendatzen da. Halaber, piezak errematxatu eta mekanikoki mihiztatu daitezke.

Tope-junturak

Tope-juntura sinpleak

Irudian tope-juntura eta maila-juntura ikus daitezke. 1. diseinuak kontaktu-gainazal lauak ditu; soldadura-

energiaren kopuru handia eskatzen dute eta gehiegizko bizarrak sorrarazten ditu. Diseinu hori ez da praktikan

erabiltzen. Energia-gidariak dituzten diseinuak erabili ohi dira. Hurrengo irudian, dimentsio estandarrak ikus

daitezke. Energia-gidariak hobeto lan egiten du polimero amorfoekin.

10.10. irudia. A: Tope-junturaren diseinu pobrea. Gehiegizko soldadura-denbora. Gehiegizko soldadura-energia. Urtu exudatuak bizar gehiegi sorrarazten ditu. B: Tope-junturaren diseinu hobetua. Soldadura-denbora laburragoa. Soldadura-

energia kopuru txikiagoa. Bizar exudatua. C: Soldadura-eremu txikiagoa. Ez da bizarrik sorrarazten.

B

Biza- tranpa duen tope-lotura

Tope-lotura

C

A

Energia-gidaria duen tope-lotura

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA

h

θ

H

403

10.11. irudia. θ = 60º-90º. h = H/10 erretxina amorfoetarako eta h = H/6 erretxina kristalinoetarako.

Energia-gidariaren aurkako gainazala ehunduz gero, soldaduraren kalitatea hobetu egiten da (ikus irudia).

10.12. irudia.

Ertzetan, energia-gidariek erradio lodiak eduki behar dituzte edo etenda egon behar dute, bizarrik ez sortzeko.

10.13. irudia.

Tope-lotura aldatuak

Tope-lotura sinplea aldatu egin daiteke, piezak hobeto zentratzeko eta/edo piezen esfortzu ebakitzaileekiko

erresistentzia hobetzeko. Atal honetan, lerrokadura-xehetasunak dituen tope-lotura, maila-lotura eta mihiztadura.

Lerrokadura-xehetasuna duen tope-lotura

Lehenbiziko irudian, lerrokadura erroaren bidez lortzen da, eta bigarrenean, nerbio banatzaileen bidez.

Diseinu okerra: soldatutako materiala metatu egiten da ertzean

Diseinu hobetua: inguruko energia-gidariak ertzeko erradioari jarraitzen dio

Aukerako diseinua: inguruko energia-gidari eten egiten da ertzean

Energia-gidarien ertzei buruzko alderdiak

Energia--gidaria

Aurkako gainazala


LANBIDE EKIMENA

404

10.14. irudia.

Maila-lotura

Ikusten den partean maila duen tope-lotura da. Lotura honen bidez estetika hobea lortzen da, eta errazago le-

rrokatzen da. Horrez gain, zizaila-esfortzuekiko erresistentzia hobetzen da.

10.15. irudia.

H

Desplazamendua

H/3

H/8 (0,20 – 0,64 mm)

Ultrasoinu bidez soldatzeko maila-loturaren diseinua

H/3

H/8 (0,20 – 0,64mm)

Maila-lotura, soldatu baino lehen

Maila-lotura aldatua

Maila-lotura, soldatu eta gero

Lerrokadura-xehetasuna duen tope-lotura, nerbio banatzaileak erabilita

Nerbio banatzaileak erabil daitezke lerrokadura hobetzeko

A A – A ebakidura

A

> 2 hazbete (0,05 mm)

Lerrokadura-xehetasuna duen tope-lotura, erroa erabilita

Erroa eta doitzeko zuloa

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 405

Mihiztatzea

Tope-lotura aldatu honen bidez, lotu behar diren junturak zentra daitezke. Lodiera handiko paretetan baino ez

da erabiltzen.

10.16. irudia.

Zigilu gehigarriz soldatzea

Lotura elastomerikoak erabiliz, lotura hermetikoak lor daitezke. Horrela, perimetro osoa ez soldatu arren,

hermetikotasuna ziurtatzen da.

10.17. irudia.

Zizaila-loturak

Lotura mota hau polimero kristalinoak eta soldatzen zailak diren materialak (bigunak edo kargatuak) soldatzeko

eta hermetikoki itxi behar denean soldatzeko gomendatzen da. Loturek sekzio pilotua dute, errazago lerrokatu ahal

izateko. Garrantzitsua da alboko paretak euskarrian ondo finkatuta egotea, paretok soldatzen direnean kanporantz

okertu ez daitezen.

Goiko aldea

Beheko aldea

Junta hermetiko elastomerikoa

Energia gidaria

Goiko aldea

Beheko aldea

H

3º - 5º

H15etik H14ra

0,002 – 0,006 hazbete (0,05 – 0,13 mm)

Ultrasoinu bidez soldatzeko mihi eta artekaren lotura

H/2

<0,008 – 0,025 hazbete (0,2 – 0,6 mm)

H/3

<0,008 – 0,025 hazbete (0,2 – 0,6 mm)


LANBIDE EKIMENA

406

10.18. irudia.

Txirula-mokoko lotura (scarf joints)

Erresistentzia handiko itxiera hermetikoak lortzen dira. Berez lerrokatzen da, eta pieza zirkular edo obalatu txikiak

egiteko da egokia. Soldatzeko behar den material gehigarria bi eratara horni daiteke. Diseinu sinplean, arra emea baino

zabalagoa da (A>B), eta soldatzeko, energia kopuru handia behar da. Diseinu aldatuan interferentziak (zizailadura

bidezko energia-gidariak) eransten direnez, energia-eskakizunak murriztu egiten dira. Diseinu bietan bizar-tranpak

erabil daitezke.

10.19. irudia.

Txirula-mokoko juntura

0,10 – 0,264 mm 0,5 mm

0,76 mm

Pieza finkoa

30º - 60º

Txirula-mokoko juntura aldatua (interferentziak erantsita)

A

B C

Soldatu aurretik

0,5 – 1,3 mm

1 – 1,5 mm

0,3 – 0,4 mm

Soldatu ondoren

Interferentzia 0,2 – 0,5 mm

Finkatzeko euskarria

Goiko partea

Hormak muntatzeko mihia eta arteka lotzeko zizaila-lotura

Parteen barneko aldea ez okertzen laguntzen du

Beheko partea

Plastikozko piezak

Kateatzeko euskarria

Besoa

Airea injektatzea (aukeran)

Kateatzeko euskarria

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 407


C (hazbete) C (mm) (º)

<0,025 <0,64 60

0,032-0,045 0,81-1,14 50

0,050-0,060 1,27-1,52 40

>0,060 >1,52 30

10.2. taula.

A=B + (0,004-0,006 hazbete)

A=B + (0,10-0,15 mm)

10.20. irudia.

Esparrago-soldadura

Zizaila bidezko soldadura-puntuak dira, eta hainbat gunetan egin daitezke. Interferentzia zirkunferentzialeko

zizaila zilindrikoko loturak dira. Erresistentzia egokia izateko, arraren ∅ bi aldiz altuera da. Potentzia txikia eta ziklo-

denbora txikia (<0,5 s) behar dira.

10.21. irudia.

Soldatu baino lehen

0,4 –0,8 mm 0,50 mm

0,8 – 1,0 mm

Soldatu ondoren

Interferentzia erradiala 0,2 – 0,4 mm

Bizar-tranpa

Torlojua


Bizar-tranpak dituen txirula-mokoko juntura


LANBIDE EKIMENA

408

Ultrasoinuen bidez errematxatzea

Bateragarriak ez diren termoplastikoak edo plastikozko piezak beste material batzuekin lotzeko erabiltzen da.

Errematxe-pibotearen oinarriak biribilduta egon behar du, hautsi ez dadin. Hainbat errematxe mota daude:

Errematxe estandarra. 1,6-4 mm-ko ∅-ko piboteetarako.

Kupula-errematxea. Gehienez 1,6 mm-ko ∅ duten piboteetarako. Punta konikoa izan behar dute, pibotearen

bidez kanporatutako energia kopurua murrizteko.

Hormatal-errematxea. Errematxeak arrasean gelditu behar du. Punta konikoa eta nahikoa lodiera izatea

gomendatzen da.

Errematxe barnehutsa. Gutxienez, 4 mm-ko ∅ duten piboteetarako. Injekzio bidezko moldaketan kontrako

aldean hurrupadurarik ez sortzeko erabili ohi da.

10.22. irudia.

Mekanikoki elkarrekin lotzea

Termoplastikozko piezak bestelako materialekin (termoegonkorrekin, metalezkoekin, zurezkoekin...) lotzeko erabili

ohi da. Pibotea urtu egiten da eta kontrako irteera betetzen du, eta bi piezak mekanikoki elkarrekin lotuta gelditzen dira.

10.23. irudia.

Doitzen diren parteak

Urtu eta deformatuko den pibotedun parte

termoplastikoa

Hainbat material

Elkartze mekanikoa

Beso ultrasonikoa

Lotura bukatua

Errematxe estandarra

Kupula errematxea

1,6 – 4 mm-ko ∅-ko piboteetarako

Oihal bidezko errematxea

Errematxe barnehutsa

Gehienez 1,6 mm-ko ∅-ko piboteetarako

Gutxienez 4 mm-ko ∅-ko piboteetarako

Plastikoen Lanketa

Bateragarritasuna Bi plastiko ultrasoinuen bidez soldatu ahal izateko, baldintza nagusia bateragarriak izatea da. Bateragarri-

tasuna, normalean, oso antzeko egitura kimikoa duten plastikoen artean izaten da. Horregatik, plastikoak, oro har,

euren buruarekin baino ez dira bateragarriak izaten, eta polimero-aleazioa bada, aleazioaren osagaiekin ere izan

daitezke bateragarriak. Arau hori betetzen ez duten salbuespenak PMMA/ABS eta PPO/PS bikoteak dira.

Materiala Bateragarritasun ona Bateragarritasun partziala

PE - -

PP - -

PMP - -

PVC - -

PS PPO SAN, ABS

SAN - PS, ABS, PMMA, PPO

ABS PC/ABS, PMMA PS, SAN

PMMA ABS PC/ABS, SAN, PC, PPO

PC PC/ABS PMMA, PPO, PES

PC/ABS PC, ABS PMMA

PA - -

PET - -

PBT - -

POM - -

PPO PS PMMA, PC, SAN

PPS - -

PES - PC

Oharra: polimero guztiek, jakina, bateragarritasun ona dute euren buruarekin. Bateragarritasun partzialari dagokionez, soldaduraren kalitatea egiaztatu behar da kasuan kasuko, aldez aurretik saiakuntza eginez.

10.3. taula.

Materialari buruzko alderdiak Polimero amorfoak egokiak dira prozesu honetarako. Zurrunak dira, bibrazioak transmititzen dituzte eta hurbileko

eremuan zein urrutiko eremuan landu daitezke. Materiala malguagoa den heinean, nekezago soldatzen da. Adibidez,

HIPSa soldatzeko, GPPSa soldatzeko baino energia kopuru eta anplitude handiagoak behar dira. Elastomero termo-

plastikoak ezin dira soldatu.

Polimero kristalinoak nekezago soldatzen dira; izan ere, bibrazioak moteltzeko joera dutenez, ez dituzte hain ondo

transmititzen bibrazioak. Ondorioz:

Hurbileko eremuan landu behar dira.

Energia kopuru handiagoa erabili behar da (anplitudea: 0,005-0,15 mm); beraz, altzairuzko edo titaniozko

sonotrodoak erabili behar dira.

LANBIDE EKIMENA 409


Material higroskopikoek beste arazo batzuk sor ditzakete. Hezetasunak soldadura apartzea eta energia kopuru

handiagoa kontsumitzea (moteltzea handiagoa delako) eragin dezake. Ondorioz, hezetasuna saihestu behar da.

Erretxina amorfoei dagokienez, moldatu eta berehala soldatzea gomendatzen da. Erretxina kristalinoetan, piezak

zigilatutako edukiontzietan 24 orduz biltegiratzea gomendatzen da, moldaketaren osteko uzkurtzea buka dadin.

Hezetasuna hartzea saihestu ezin izan bada, pieza lehortu egin behar da soldatu baino lehen.

Gehigarrien eragina

Ondorengo gehigarriek eragina izan dezakete piezaren soldagarritasunean:

Kargak eta errefortzuak. Kontzentrazioak txikiak direnean, soldagarritasuna hobetzen dute, piezaren

zurruntasuna handiagotzen baita (bibrazioen transmisioa hobetu egiten da) eta junturaren gainazalean

erretxina kopuru handia mantentzen baita. Kontzentrazioak handiak direnean (> % 35), junturan erretxina

kopuru txikiagoa dagoenez, nekezago soldatzen da. Tangak soldatzen direnean, zaila izan daiteke

hermetikotasuna lortzea. Zenbait kasutan, soldatzea eragotz dezake kargak, baina, saiakuntzak egin behar

dira; izan ere, PP40 talkoak, adibidez, soldagarritasun handia baitu.

Agente desmoldatzaileak. Lotura-eremua kutsatzen dute eta soldatu baino lehen kendu (garbitu) behar

dira. Nahitaez erabili behar badira, pintagarri gisa katalogatutakoak hautatu behar dira.

Lubrifikatzaileak. Kanpokoek lotura-eremua kutsatzen dute. Barnekoek ez dute eragin handirik. Moldatu

eta berehala soldatzen badira, soldadura ona izan daiteke.

Plastifikatzaileak. Piezaren malgutasuna handiagotzen denean, bibrazioak nekezago transmititzen dira.

Energia kopuru eta anplitude handiagoak behar izaten dira, eta hurbileko eremuan lan egin behar izaten

da.

Galderak

11. Polimero desberdinak ezin dira soldatu, baina badira zenbait salbuespen. Aipatu salbuespenok.

10.4 Bibrazio bidez soldatzea

Teknika honetan, piezetako bat kateatuta dago; pieza horri bibrarazi egiten zaio, eta aldi berean presioa sartzen

da. Soldatzeko behar den energia piezen arteko marruskaduraren ondoriozko beroak ematen du. Soldatzen hastean,

gainazalaren zimurtasuna higatu egiten da erabateko kontaktua lortu arte. Une horretan, marruskadura solidoa-solidoa

da, eta horrek gainazalaren tenperatura handiagotzen du materiala urtu arte. Berotzeko gailua aldatu egiten da, eta

kanpoko marruskadura zizailaren ondoriozko disipazio likatsu (barneko beroketa) bihurtzen da. Orduan, urtuaren

geruza finean dagoen zizaila handia denez, azkarrago berotzen da. Egoera egonkorra sor daiteke. Egoera horretan,

bizarra kulunkatu egiten da eta alboetara jariatzen da, presio axialaren eraginez. Etapa horrek laburra izan behar du,

zeren gehiegi iraunez gero, lotura ahuldu egiten baita. Soldatzeko azken fasean, bibrazio-mugimendua gelditu egiten

da, urtua solidotu dadin.

LANBIDE EKIMENA

410

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 411

10.24. irudia.

Piezen arteko presioa 5-50 barrekoa izan ohi da, maiztasuna 100-400 Hz-ekoa eta anplitudea 2-0,5 mm-koa.

Piezaren diseinua dela eta desplazamendu erlatiboa mugatuta dagoenean (anplitudea txikia denean), maiztasun

handiak erabili ohi dira. Maiztasun handiek soldadura hobetzen dute marruskadura-koefiziente txikiko materialak

erabiltzen direnean. Soldadura-denborak 1-10 s irauten du, eta zikloak 6-15 s-koak izaten dira. Itxidura hermetikoak lor

daitezke.

Hainbat motatako pieza termoplastikoak lotzeko erabiltzen da. Normalean, tamaina ertainekoak izan ohi dira,

baina automobilgintzan, kolpe-leungailuak egiteko ere erabili izan da. Piezak ez du eragozpenik izan behar

bibrazioaren noranzkoan. Material bigunak ezin dira soldatu (TP elastomeroak, adibidez); izan ere, zurruntasun falta

dela eta, ezin izaten da bibrazio-mugimendu egokia sortu. Prozesu honek ultrasoinuen bidezko soldadurak baino

hobeto onartzen du gainazaleko kutsadura (desmoldatzaileen ondoriozkoa, adibidez), gai kutsatzaileak arrastatu

egiten baitira soldadura sortzen den heinean.

Bi aldaera daude: soldadura lineala eta soldadura angeluarra.

Bibrazio bidezko soldadura angeluarra

Jakineko orientazio erlatiboarekin gelditu behar duten simetria zirkunferentzialeko piezak lotzeko erabili ohi da.

Lotura-junturak simetria zirkunferentziala izan behar du. Geometria zirkunferentziala ez duten piezekin ere erabil

daiteke, baina zirkunferentzialaren antzekoa izan behar du.

Bibrazio-mugimendua gailu mekanikoen bidez (eszentrikoak eta palankak) lortzen da. Bibrazioaren maiztasuna

eszentrikoaren biraketa-abiaduraren araberakoa da, eta anplitudea da bi aldiz palanken ardatzen arteko tartea,

eszentrikoan neurtuta. Bibrazioaren bukaeran, eszentrikoak posizio finkoan gelditu behar du piezak lerrokatu ahal

izateko. Soldatzeko presioa b) pistoiaren bidez sartzen da, eta pistoi hori pneumatikoa edo hidraulikoa izan daiteke.

Tenperatura

Biguntzeko tenperatura

Desplazamendu axiala

Giro-tenperatura

Denbora

Tenperatura

II III IV I


LANBIDE EKIMENA

412

10.25. irudia.

a

b

Bibrazio bidezko soldadura lineala

Bibrazio bidez soldatzeko ohiko prozedura da. Bibrazio-mugimendua gailu mekanikoen bidez edo eremu

magnetiko alternoaren bidez lortzen da.

Irudiko ekipoan, elektroimanak osziladorea bibrarazten du. Malgukiek nahi den soldatzeko presioa ematen dute,

goiko multzoaren desplazamenduaren arabera. Elektroimanaren harilean intentsitatea handiagotzen bada

(elektroimanaren indarra handiagotzen bada), oszilazioaren anplitudea handiagotu egiten da. Bibrazioaren

maiztasuna harilean dagoen korronte alternoaren maiztasunaren araberakoa da.

10.26. irudia.

Bibrazioa gelditzen denean, piezen lerrokadura ziurtatzeko moduan kokatuta daude malgukiak. Taulan, Branson

markako ekipoei dagozkien laneko maiztasunak eta anplitudeak ikus daitezke.

Elektroimanaren harila Osziladorea

Malgukiak Elektroimanaren harila

Goiko multzoa

Zubia

Maiztasuna (Hz) Anplitudea (mm)

100 1-2

240 0,35-0,9

10.4. taula.

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 413

Soldatzeko presioa

Plastiko bakoitzari dagokiona ezarri behar da, saiakuntzen bidez. Presioa handiegia edo txikiegia bada,

soldaduraren erresistentzia murriztu egiten da. Irudian ikus daitekeenez, Delrin 500 POMarentzat, presio egokia 33

barrekoa da.

10.27. irudia. Hauste-presioaren eta soldatzeko presioaren arteko erlazioa.

MPa

Hauste-presioa

Soldatzeko presio espezifikoa 2 3 4

Loturak diseinatzea

Prozesu honetan ezin da piezen lerrokadura-xehetasunik erabili. Oinarrizko lotura-diseinua tope-lotura da.

Lotura-juntura laua edo makurdura txikia duten piezak dira egokiak. Erlaitzaz aldatutako topea erabiliz gero (erlai-

tzaren luzera lodiera baino bi aldiz handiagoa da), soldaduraren erresistentzia hobetu egiten da (ikus irudia).

10.28. irudia.

a: Soldatzeko tresnetarako artekak

b: Gainazalen arteko banaketa-lerroak

A: Soldatu aurretiko tope-soldadura estandarra

c: Desplazamendu horizontal erlatiboa

B: Soldatu osteko tope-soldadura estandarra d: Soldadura-bizarra

C: Bizar-tranparen bidez aldatutako tope-lotura e: Bizar-tranpen bidezko lotura

b

A

d

B

e c

Presioa C

a


LANBIDE EKIMENA

414

10.29. irudia. Junturaren erresistentzia luzeraren arabera.

Soldadura-akatsak

a) Gainsoldatzea. Soldatzeko presioa, denbora edo anplitudea murriztu behar dira.

b) Bizarrak. Bizar-tranpak erantsi behar dira.

c) Soldadura homogeneoa ez izatea:

Pieza kopatua atera daiteke. Akatsa zuzendu edo soldatzeko presioa handiagotu behar da.

Soldatzean pieza zeharka okertu daiteke. Eustea berriro diseinatu, pieza zurrunago bihurtu eta solda-

tzeko presioa murriztu behar da.

d) Prozesua sendoa ez izatea. Piezetan perdoirik ez izateagatik edo material birziklatua erabiltzeagatik izan

daiteke.

e) Piezak ez lerrokatzea. Pieza kopatuen edo euskarriak gaizki diseinatzearen ondorioz gerta daiteke.

10.5 Errotazio bidez soldatzea

Errotazio-simetriako lotura-eremua duten piezak lotzeko erabili ohi da metodo hau. Pieza bat birarazten da eta

bestea finko mantentzen da. Errotazio-marruskaduraren eraginez material-geruza sortzen denean, mugimendua gelditu

egiten da eta presiopean solidotzen uzten da. Lortzen diren loturek kalitate eta erresistentzia oso onak dituzte, eta tek-

nika azkarra, sinplea eta merkea da. Bibrazio-transmisio pobrea duten materialak (PA edo poliolefinak) erabilita ere,

loturaren kalitatea ona da. Hainbat tamainatako piezak lotu daitezke. ∅ = 0,6 m-ko piezekin ere erabili izan da. Sekzio

zirkularreko piezak zirkularra ez den sekzioa duten pieza handiagoekin ere lotu daitezke.

Honako ekipo hau erabili ohi da: zulagailu edo tornu aldatua, edota, bestela, ekoizpenerako prestatutako

makinak ere erabil daitezke. Makina bereziek presio arrunta , rpm-ak, parea eta desplazamendu axiala neurtzeko

sentsoreak dituzte (ikus irudia).

W

Hauste-presioa

Erlazioa W/T 2 3 1

T

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 415

10.30. irudia. Bibrazio bidezko soldaduran bezala, soldatzeko energiaren iturria marruskadura da; beraz, irudian ikus

daitekeenez, bi prozesuek etapa berdinak dituzte.

I. fasea: Higatzea eta kanpoko marruskadura

II. fasea: Hasierako urtzea

III. fasea: Zizailadura-erregimen etengabea

IV. fasea: Bibrazio-mugimenduaren amaiera eta solidotzea

10.32. irudia. Prozesu birakaria egiteko bi era daude:

Ardatz-formako soldadura

Inertzia bidezko soldadura

Parte finkoa

Indar axiala

Parte birakaria

10.31. irudia.

Tenperatura

Desplazamendu Tenperatura

Biguntzeko tenperatura

axiala

Giro-tenperatura

Denbora II III IV I


LANBIDE EKIMENA

416

Soldadura pibotagarria

Motor pneumatikoak edo KAkoak erabili ohi dira soldatzeko burua abiatzeko. Buruak punta pibotagarri kalibratua

du, eta horrek malgukia eta horzdun koroa dauzka. Buruak etengabe biratzen du, eta soldadura denbora bidez

kontrolatzen da (punta pibotagarriaren presio jakin baten arabera). Burua jaisten denean, piezak punta pibotagarria

ukitzen du. Gero, koroa horzdunak pieza engranatzen du, eta biraka hasten da. Soldadura-denbora egokia pasatu

ondoren, burua aldendu egiten da pieza desengrana dadin, baina puntak behar den mantentze-presioa eragiten

jarraitzen du.

10.33. irudia. Soldadura piotagarriaren sekuentzia. Tresnen hortzek markak egiten dituzte piezan. Marka horiek egin ez daitezen, gomaz estalitako tresnak erabili

behar dira. Piezan erroak edo mihiak ere jar daitezke, momentuaren transmisioa hobetzeko.

10.34. irudia. Koroa horzdun burua.

Inertzia bidezko soldadura

10.35. irudia. Soldadura-buruari eragiteko, motor pneumatikoak edo KAkoak erabili ohi dira. Materiala urtzeko behar den

energia buru birakarian (inertzia-bolantean) gordetzen den biraketa-energia da. Buru birakaria jaitsi egiten da pieza

ukitu eta presio egokia eragin arte. Burua gelditzen denean bukatzen da soldadura.

Triangelu-formako txapen eta antzekoen bidez momentuaren transmisioa hobetzen da

Plastikoen Lanketa

10.36. irudia. Inertzia bidez soldatzeko makinaren burua.

Motorraren eta buruaren artean azkar eragiteko lozagia dago. Lozagia banandu egiten da burua jaisten denean,

eta akoplatu egiten da berriro igotzen denean. Multzo birakariak 1 s baino lehen gelditu behar du, eta lotura-junturan

zehar material urtuaren geruza bat sortu behar da. Buruaren masa 5-10 kg-koa da, lotura-eremuaren 20 mm2

bakoitzeko. Masa birakariaren energia honako hau da: inertzia-momentua bider abiadura angeluarraren karratua;

beraz, biraketa-abiadura soldatzeko baldintzak doitzeko erabili ohi da. Biraketa abiadura aldakorra da: 1.000 rpm

pieza handietarako eta 18.000 rpm txikietarako (3-15 m/s abiadura linealak).

10.37. irudia.

Junturen diseinua

Normalean berez zentratzen diren junturak erabili ohi dira. Horregatik, nahiago izaten dira zizaila-loturak (mihi-

loturak eta txirula-mokoko loturak –ikus xehetasunak ultrasoinuei buruzko kapituluan–). Bizar-tranpak ere erants

daitezke. Soldadura-presioen ondorioz ez deformatzeko adina zurruntasun izan behar du piezak.

C eranskinean, zenbait diseinuren xehetasunak ikus daitezke.

10.6 Elementu beroaren bidez soldatzea

Teknika hau ultrasoinuen bidez edo bibrazio bidez soldatu ezin daitezkeen pieza asimetrikoak mihiztatzeko erabili

ohi da (adibidez, lotura-plano desberdinak dituzten piezak). Prozesua sinplea eta azkarra da, eta oso egokia da pieza

handietarako, ez baita ekipo askorik behar. Materialaren erresistentziaren % 100eko soldadura-erresistentziak lor

daitezke. Metodorik sinpleena plaka bero bidez soldatzea da (irudian). Osagaiak horzdun plaka baten aurka manten-

tzen dira, plaka hori 200-360 ºC-an dagoela. 1-6 segundoko denbora-tartea pasatu ondoren, plaka kendu eta osagaiak

lotzen dira, mantentze-denboran zehar (3-6 s) presioa eraginez (1-3 bar).

LANBIDE EKIMENA 417


LANBIDE EKIMENA

418

10.38. irudia.

1. urratsa: Soldatu behar diren parteak eusteko muntaketan jartzen dira. Goiko partea mugikorra da.

2. urratsa: Bi parteen artean, soldatzeko platera sartzen da. Platera elektrikoki berotuta dago.

3. urratsa: Eusteko muntaketa itxi egiten da eta soldatu behar diren parteek soldatzeko platera ukitzen dute.

4. urratsa: Eusteko muntaketa ireki egiten da eta platera atera egiten da.

5. urratsa: Eusteko muntaketa itxi egiten da eta soldatu behar diren parteei presioa eragiten zaie.

6. urratsa: Muntaketa ireki egiten da eta soldatutako mihiztadura atera egiten da.

Prozesua egokia da mota guztietako TPak soldatzeko, baina, batez ere, beste teknika batzuk erabiliz nekez sol-

datzen diren PEak eta PPak soldatzeko da egokia. Ez da gomendatzen poliamidak soldatzeko erabiltzea, zikloan

erraz oxidatzen baitira.

Irudian, prozesuan zehar presioek era ibiltarteek duten bilakaera ikus daiteke.

10.39. irudia.

Plaka beroa

Aur

kezp

ena

Sol

datz

ea

Ber

otze

a

Hoz

tea

Pla

ka k

entz

ea

Denbora

Elektrikoki berotutako

platera

6. urratsa

Eremu soldatuak

5. urratsa

Presioa

4. urratsa

2. urratsa

Plastikozko parteak

1. urratsa

3. urratsa

Mihiztadura soldatuak

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 419

Osagaien hezetasunak soldaduraren porotasuna eragiten du. Soldadura hausten denean, hezetasun lurrundua

burbuila gisa agertzen da soldaduraren gainazalean. Soldadurak bero-iturria zuzenean ukitzen duenez, arazoak sor

daitezke material urtua plakara itsasten denean. Plaka beroa estaltzeko PTFEa (tefloia) erabil daiteke,

270 ºC-rainoko tenperatura jasan baitezake. Plakaren tenperatura handia denean (500-600 ºC), bero-erradiazioa

erabil daiteke. Horrez gain, termoplastikoak infragorrien erradiazio bidez soldatzeko ekipoak garatu dira.

Lotura diseinatzea

Plaka beroa erabilita soldatzeko oinarrizko diseinua tope-lotura da. Irudian zenbait adibide ikus daitezke. D

eranskinean, zenbait diseinuren xehetasunak ikus daitezke.

10.40. irudia.

Galdera 16. Azaldu elementu beroaren bidez soldatzeko prozesua. Zein metodo erabili ohi dira piezak berotzeko?

10.7 Indukzio bidez soldatzea

Ixte hermetikoa behar duten pieza egituratuak soldatu ohi dira indukzio elektromagnetikoaren bidez. Fusio-

tenperatura lortzeko, indukzioz sortutako energia erabiltzen da. Material laguntzailea behar izaten da, magnetikoki

aktiboa den plastikoa, alegia.

Behar den ekipoa honako hau da: irrati-maiztasuneko sorgailua, urez hoztutako harilak eta finkalekuak, piezei

eusteko eta piezak eta material laguntzailea lerrokatzeko. Sorgailuak maiztasun handiko korronte alternoa sorra-

razten du (2-8 MHz), eta korronte horrek, lotura-junturatik hurbil dagoen harila zeharkatzen du.

10.41. irudia.

Soldatu baino lehen

Soldatu baino lehen

Soldatu eta gero

Soldatu eta gero

Soldatu eta gero

Soldatu baino lehen

Urez hoztutako harila

Aurreforma

Karga/tentsioa

Lotu behar diren parteak


LANBIDE EKIMENA

420

Material laguntzailea, normalean, magnetikoki aktiboa den polimero kargatua izaten da. Polimero horren oinarrizko

erretxina eta soldatu behar diren parteena berdinak edo bateragarriak izaten dira. Karga ferromagnetikoa duen

polimero horrek burdinazko, burdin oxidozko, altzairuzko edo beste material magnetikoren batezko partikula finak

(mikretako diametrokoak) izaten ditu. Karga bolumenaren % 15 baino txikiagoa izan ohi da (pisuaren % 20-60). Mate-

rial laguntzailezko juntura indukzioz berotzen da, histeresiaren ondoriozko galeren bidez eta Foucault-en korronteen

bidez (eremu magnetiko alternoak induzitutako korronte elektrikoak).

Prozesu horretan, lehenbizi material laguntzailea urtzen da, eta, gero, material urtu horrek inguruko materiala

berotzen du. Ohiko soldadura-denbora 3-10 s-koa da. Prozesua merkea da pieza txikietarako, eta 6 metroko piezak ere

soldatu izan dira. Prozesua itzulgarria da (harila abiatu egiten da berriro), eta horri esker, gaizki lerrokatutako edo

akastun piezak konpon daitezke. Perdoi-eskakizunak ez dira oso handiak, zeren material laguntzaileak zuloak

betetzeko ahalmen handia baitu, eta ondoriozko lotura itxuraz garbia baita. Material laguntzailea oinarrian erretxina

higroskopikozkoa bada, lehortu egin behar izaten da.

Loturak diseinatzea

Soldadura gogorrenak zizaila-soldadurak dira. Horregatik, praktikan gehien erabili ohi diren lotura-diseinuak

mihiztadura eta maila-lotura dira. Junturaren kanalaren bolumena material laguntzailearen bolumena baino % 5 txikia-

goa izan ohi da; beraz, erabat zigilatzen dela ziurtatzen da. E eranskinean, lotura-diseinuen xehetasunak ikus daitezke.

10.42. irudia.

10.8 Alanbre erresistibo bidez soldatzea

Prozesu honetan, alanbre erresistiboa zuzenean jartzen da lotura-junturan. Alanbrea zirkuitu elektrikora

konektatzen da, eta erresistentzia elektrikoaren ondoriozko galeren bidez berotzen da. Joule efektuaren eraginez

sortutako beroak plastikoa biguntzen du, eta, aldi berean, presioa eragiten da piezan, kontaktu ona ziurtatzeko.

Alanbreak produktuan gelditzen dira soldatu ondoren ere. Prozesua sinplea eta azkarra da, eta oso egokia da pieza

handietarako, behar den ekipoa sinplea baita. Alanbreak eragin kaltegarria izan dezake soldaduraren erresistentzian.

Gero

Gero

Lotura laua artekan Mihiztatzea

Gero Lehenago

Lehenago Gero Lehenago

Lehenago

Maila-lotura Zizaila-lotura

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 421

10.9 Gas beroaren bidez soldatzea

Prozesu hau asko erabili izan da profilen eta plantxen bidez lortutako pieza handiak lotzeko. Prozesua ez da

hainbeste erabiltzen pieza injektatuetan, prozesu automatizatuak gehiago erabiltzen baitira. Hala ere, konponketetan

(kolpe-leungailuetarako), prototipoen fabrikazioan eta lekuan lekuko muntaketetan erabiltzen da.

Beharrezko ekipoa merkea, sinplea eta eskukoa da. Oxidazioarekiko sentikorrak diren materialetan aire beroa

edo nitrogenoa erabili ohi da, piezak eta hagatxo laguntzailea lotzeko. Kalitaterik oneneko soldadura lortzeko,

material laguntzaileak soldatu behar diren piezen maila berekoa izan behar du; normalean, familia berekoa bakarrik

erabiltzen da, eta horrek soldaduraren prestazioak murrizten ditu. Material laguntzailea, normalean, sekzio

zirkularrekoa izan ohi da, baina profil triangeluarrak ere erabil daitezke.

10.43. irudia.

10.44. irudia.

Prozesua piezaren ertzak alakatuta hasten da. Ertzak garbi eta lehor mantendu behar dira, lotura ona lortzeko.

Piezan edo material laguntzailean ez du hezetasunik egon behar. Piezak kateatu egiten dira edo euskarrietan

jartzen dira, ondo zentratuta daudela ziurtatzeko. Kontrolatu beharreko parametroak airearen tenperatura eta emaria

eta soldadura-abiadura dira. Tenperatura materialaren araberakoa da (ikus taula), eta emaria lotu behar den

piezaren lodieraren eta soldadura-abiaduraren araberakoa da.

Soldatu eta gero

Soldatzeko hagatxo triangeluarraren zeharkako ebakidura

Soldatzeko hagatxo zirkularraren zeharkako ebakidura

Soldatu eta gero Soldatu baino lehen

Soldatu baino lehen


LANBIDE EKIMENA

422

Materiala Tenperatura (ºC)

LDPE 270-300

HDPE 250-280

PP 300

PVC 220-300

PS 250

ABS 350

PMMA 350

PC 350

10.5. taula.

10.10 Estrusio bidez soldatzea

Metodo hau aurrekoaren arabera garatu da. Juntura biguntzeko, aire beroa erabiltzen da, eta juntura, estrusio

bidez, material plastifikatu beraz betetzen da. Juntura bete ondoren, arrabolaren edo jarraitzailearen bidez

mantentzen da presioa. Plantxa handiak automatizatuta soldatzeko erabili ohi da.

10.45. irudia.

10.11 Goi-maiztasun (hf) bidez soldatzea

Goi-maiztasunezko eremu elektriko alternoa dagoenean orientatzeko gai diren talde polarrak dauzka PVCak.

Sortutako bibrazio molekularraren ondoriozko marruskadura molekularrak erretxina berotzen du. Teknika hori ezin

da erabili beste plastiko mota batzuekin polarizazio-gehigarririk erabili gabe.

Ekipoak honako tresna hauek ditu: goi-maiztasuneko sorgailua (27 MHz) eta bi plaka dauzkan prentsa

pneumatikoa (plaka biak elektrodoak dira). Metodo hau, batez ere, PVC malguzko filma lotzeko erabili ohi da.

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 423

10.46. irudia.

Tenperatura

Tenperatura


LANBIDE EKIMENA

424

A ERANSKINA: JUNTUREN DISEINUAK. ULTRASOINU BIDEZKO SOLDADURA

10.47. irudia. Zizaila-juntura – Dimentsioak.

10.48. irudia. Zizaila-juntura – Soldatzeko sekuentzia.

10.49. irudia. Zizaila-juntura – Pieza handietarako aldaketak.

B

Soldatu eta gero

Soldadura B

E

Soldatu bitartean

D

Bizarra

B

Finkatzeko euskarria

C A

Bizarra

Soldatu baino lehen

B B

E

C

A Dimentsioa: 0,2 – 0,4 mm. Kanpoko dimentsioak B Dimentsioa: Paretaren lodiera C Dimentsioa: 0,5 – 0,8 mm. Jangune hori estalkia ondo kokatuta dagoela ziurtatzeko erabiltzen da D Dimentsioa: Jangune hori aukerakoa da eta, oro har, soldatzeko besoarekin kontaktu ona egiteko erabiltzen da E Dimentsioa: Soldaduraren sakonera. Loturaren erresistentziarik handiena lortzeko, 1,25 – 1,5 B.

A

B

D

Euskarria

0,3 mm

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 425

10.50. irudia. Esparragodun soldadura – Arrak pareta finetan.

10.51. irudia. Zizaila-juntura – Bizarretarako ahokadura.

A dimentsioa: 0,4 mm, Bren 1,5 - 3 mm-ko

dimentsioetarako eta proportzionalki

handiagoa edo txikiagoa, beste lodiera

batzuetarako

B dimentsioa: Paretaren lodiera orokorra

C dimentsioa: Aukerako jangunea, soldatzeko

besoarekin kontaktu ona ziurtatzeko

D dimentsioa: 0,05 - 0 13mm-ko perdoia albo bakoitzeko

A dimentsioa: 0,4 mm, Bren 1,5 - 3 mm-ko dimentsioetarako

eta proportzionalki handiagoa edo txikiagoa,

beste lodiera batzuetarako

B dimentsioa: Paretaren lodiera orokorra

C dimentsioa: Aukerako jangunea, soldatzeko besoarekin

kontaktu ona ziurtatzeko

10.52. irudia. a) Mihiztadura; b) Tope-juntura energia-gidatzailearekin.

10.53. irudia. Tope-juntura aldaerak.

0,6 B D

1,4 B

B

B

C

B

A

90º

0,5

B

1,6

B

60º

A

0,4 B

B

B

C

10º 0,6 B 10º

A0,

5 B

0,6 B

0,4

mm

Gero Lehen Lehen

0,2 mm

Bren

0,5

T

T =

Lodi

era

Gero

0,4 mm 0,25 mm

Bren

T


LANBIDE EKIMENA

426

10.54. irudia. Errematxea ultrasoinu bidez sortzea.

10.55. irudia. Esparragodun soldadura – Aldaerak.

10.56. irudia. Ultrasoinu bidezko soldadura esparragoduna.

10.57. irudia. Esparragodun soldadura – Aldaerak.

Gero

B = bi maila

Lehen Gero

Lehen

A = zulo itsua

B 2 B

B

A

Soldatu baino lehen Soldatu bitartean Soldatu ondoren

A dimentsioa: 0,25 - 0,4 mm, ehienez 13 mm-ko D-rako B dimentsioa: soldaduraren sakonera B = 0,5 D, gehienezko erresistentzia lortzeko (esparragoa hautsi egiten da soldadurak akatsa izan baino lehen) C dimentsioa: Gehienezko sarrera: 0,4 mm D dimentsioa: Esparragoaren diametroa

D

C

Gero

B A

Lehen Gero Lehen

0,5 D

Metalezko edo plastikozko pieza

Plastikozko pieza

2 D 1,6 D 0,5 D

Errematxatzeko besoa (punta aldagarria)

0,25eko koxka D

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 427

B ERANSKINA. JUNTUREN DISEINUAK. BIBRAZIO BIDEZKO SOLDADURAK

10.58. irudia.

t

2t

1.5t

0.3t

4t

1.5t

0.2t

0.5t

60º

0.1t

(a) (b)

0.6t 3t

0.43t

t

t

4t

t

0.6t

0.3t

t t

(c) (d) (e)

(f) (g)

(h) (i)

0.2t

0.2t 0.6t

3.5t

t

t

t

t

0.4t

2t

t

t

0.2t

0.4t

t

4t 2t


LANBIDE EKIMENA

428

C ERANSKINA. JUNTUREN DISEINUAK. ERROTAZIO BIDEZKO SOLDADURA

10.59. irudia.

t

5t

60º - 90º

0.5t

30º

0.5t

0.2t

0.3t

(j)

0.25t

(a) (b)

0.6t

30º

0.6t

t t

45º

t

0.25t

0.3t

t

t

(c)

(d) (e)

(f) (g) (h)

(i)

0.2t

t

2.5t

3.3t

t

t

t

3t

0.4t

0.1t

t

t

0.2t

0.5t

t

0.6t

0.1t

0.2t

30º 30º

1.2t

0.3t

0.1t 0.1t 0.1t

0.2t

(k) (l)

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 429

10.60. irudia.

10.61. irudia.

10º

0.6t t

(a) (b)

0.8t 15º t

0.3t 1.8t

0.8t

5º

1.5t

5º

(a) (b)

30º 15º

t

0.4t

1.6t


LANBIDE EKIMENA

430

D ERANSKINA. JUNTUREN DISEINUAK. PLAKA BERO BIDEZKO SOLDADURA


10.64. irudia.

10.65. irudia.

2t t

(a) (b)

4.5t

1.9t 1.6t

t

2t

t

(a) (b)

0.75t

1.3t

1.3t

2.75t

t

(a) (b)

2t

1.3t

t

(a) (b)

x + 0.3t

y + 0.3t

x + y

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 431

E ERANSKINA. JUNTUREN DISEINUAK. INDUKZIO BIDEZKO SOLDADURA

10.66. irudia.

10.67. irudia.

10.68. irudia.

10.69. irudia.

10º

2.5t

t

0.7t

2t

3t

0.3t

1.15t

3t

0.7t

2.3t

(b) (a)

(a) (b)


LANBIDE EKIMENA

432

10.70. irudia.

10.71. irudia.

(a) (b)

0.020

2t

t

(a) (b)

0.4t

0.3t

2.3t t

t

Plastikoen Lanketa

10.12 Soldatzea: Ariketak

1. Termoplastiko amorfoak erdikristalinoak baino errazago soldatzen dira? Zergatik?

2. Esan zein diren ultrasoinu bidez soldatzeko makinaren parteak eta eginkizunak.

3. Soldadura kontrolatzeko metodoak. Zein erabili ohi da gehien?

4. Azaldu nola doitzen den ultrasoinu bidez soldatzeko makina.

5. Zer dira hurbileko eremua eta urrutiko eremua?

6. Energia-gidariaren eginkizuna tope-loturetan. Piezaren lodieraren araberako neurriak.

7. Zein motatako tope-lotura hautatuko zenuke, soldadura-lerroak ebakidura-esfortzuak edo zizaila-esfortzuak

jasan behar baditu?

8. Zein polimerotarako gomendatzen da zizaila-lotura? Marraztu adibide bat.

9. Oro har, solda al daitezke hainbat polimeroz fabrikatutako piezak? Zergatik? Ba al dago salbuespenik?

10. Azaldu gehigarriek eta hezetasunak nola eragiten duten ultrasoinu bidez soldatzeko prozesuan.

11. Zer da errotazio bidezko soldadura?

12. Bibrazio bidezko soldadurari dagozkion etapak. Irudikatu grafikoki denboraren araberako tenperatura.

13. Ba al dago soldadura itzulgarririk? Azaldu zertan datzan.

14. Azaldu gas bero bidez soldatzeko prozesua.

15. Azaldu elementu bero bidez soldatzeko prozesua.

LANBIDE EKIMENA 433


1111 TTEERRMMIINNOOEENN GGLLOOSSAARRIIOOAA

Barreiagarritasun termikoa:

Barreiagarritasun termikoa materialak berotzeko edo hozteko duen abiaduraren neurria da. α ikurraren bidez

adierazten da, eta formula honen bidez kalkulatzen da:

ck⋅

=ρ

α

m2/s-tan adierazten da.

Barreiagarritasun termikoa kalkulatzeko, materialaren eroankortasun termikoa, k (J/s · m · K), dentsitatea, ρ

(kg/m3) eta bero espezifikoa c (J/m3·K) zein diren jakin behar dugu. k-ren balio materialak beroa garraiatzeko duen

ahalmenaren neurria da. ρ · c (J/kg·K) biderkadura lagina berotzeko edo hozteko behar den beroaren neurria da.

Materialaren eroankortasuna handiagoa eta material hori berotzeko edo hozteko behar den bero-kopurua txikiagoa

diren heinean, material horrek berotzeko edo hozteko duen abiaduraren neurria handiagoa izango da.

Betetze orekatua:

Barrunbe anitzeko moldea betetze orekatuaren bidez betetzeko, pieza guztiak presio berarekin injektatu behar

dira; horretarako, beti ere, kanal guztietan presio-erorketa berdinak egon behar du. Hori lortzeko, barrunbeak

simetrikoki jarri behar dira, kanal guztiek luzera berdina izan dezaten, eta, beraz, presio-erorketa berdina egon

dadin.

11.1. irudia. Orekatu gabeko kanalen sistema.

Baina, askotan, simetria hori ezin izaten da beti bete; horregatik, kanalen sistema artifizialki orekatu behar

izaten da, elikadura-sistemako kanalen diametroak aldatuta.

11.2. irudia. Kanalen sistema orekatua.

LANBIDE EKIMENA

434

Plastikoen Lanketa

Blister ontzia:

Kartoizko oinarria eta plastikozko estalkia dituen paketea.

11.3. irudia.

Bolumen espezifikoa:

Dentsitatearen alderantzizkoa da, hau da, masa-unitateko bolumena. Adibidez, polimero jakin batek 1,5 cm3-ko

bolumen espezifikoa duenean, polimero horren gramo batek 1,5 cm3-ko bolumena betetzen duela esan nahi du.

Bolumen espezifikoa aldatu egiten da tenperaturaren eta presioaren arabera.

Colmonoy:

1937an Kaliforniako bi ingeniari metalurgikok, Norman Cole-k eta Walter Edmonds-ek aleazio berri bat patentatu

zuten, eta Colmonoy izena eman zioten (COLe, EdMONnds eta allOY —aleazioa ingelesez— hitzen akronimoa).

Nikelezko oinarriaduen aleazio honek osagai bakarra dauka: kromo boridioa. Kromo borozko kristalen gogortasuna

dela-eta (diamantearenaren antzekoa), Colmonoy aleazioak ezin hobeak dira piezak higaduraren aurka babesteko.

Coulomb:

Karga elektrikoa neurtzeko unitatea.

CR (Erreologia kontrolatua):

Erreologia kontrolatuan (fluxu kontrolatuan) kate-luzerak ia berdinak dira. Polisakabanatzearen indizearen balioa

(1. unitatea: material plastikoak) unitatera hurbiltzen denez, polimero osoa berdintsu jariatzen da, zeren kate-luzerak

polimeroaren biskositatea zehazten baitu, eta biskositatea, fluidoak, desplazatzen denean, hau da, jariatzen denean,

duen erresistentzia baita.

Distortsio-tenperatura edo bero bidezko flexioa (HDT):

Materialak, tenperatura handian eta denbora laburrean esfortzu edo karga jakin bati eusteko duen ahalmena

da.

LANBIDE EKIMENA 435


LANBIDE EKIMENA

436

11.4. irudia.

Egituratzea:

Piezari itxura zimurtsua ematen dion moldearen gainazalaren akabatua. Metalari kimikoki eraso eginez lortzen da.

Elektroimana:

Barnean burdinazko nukleoa daukan espiralean kiribildutako alanbrezko haril zilindrikoaz (solenoideaz) egindako

aldi baterako imana da. Korronte elektrikoak harila zeharkatzen duenean, harilaren ardatzarekiko paraleloan eremu

magnetiko indartsua sortzen da. Nukleoan, iman iraunkor txikitzat jo ditzakegun burdin partikulak lerrokatu egiten dira

eremu magnetikoaren noranzkoan, eta solenoideak sortutako eremu magnetikoaren indarra handiagotu egiten dute

nabarmenki. Molekula guztiak lerrokatuta daudenean, nukleoa ase egiten da, eta, harrezkero, korrontea handiagotu

arren, eremu magnetikoaren indarra ez da handiagotzen. Korrontea eteten bada, molekulak sakabanatu egiten dira

berriz ere, eta hondar-magnetismoa besterik ez da gelditzen. Elektroimanak aginte-zirkuituen (eskuzkoen zein

automatikoen) eta balazta eta enbrage elektromagnetikoen oinarrizko osagaiak dira.

Erradiazio infragorria:

Erradiazio bidezko bero-transmisioan, energia uhin elektromagnetikoen bidez garraiatzen da gainazal batetik

bestera. Uhin elektromagnetiko horiek lerro zuzenean hedatzen dira argiaren abiaduran, eta ez dute ingurune fisiko

zehatz bat behar transmititzeko. Teoria ondulatoriaren arabera, erradiazioa η[s-1] maiztasunarekin eta λ[m] uhin-

luzerarekin oszilatzen duen uhina da; argiaren abiadura Vr izanik:

Erradiazio infragorriari dagokion uhin-luzera 0,7-3 mm-koa da.

Karga

Termometroa

Olio- -bainua

Lagina

100 120

10

8103 ⋅=⋅= ηλrV

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 437

Errakorea:

Moldearen hozte-sistema epeltzeko gailuarekin lotzen duten tutu malguak erraz konektatu ahal izateko moldean

jartzen den elementua da.

11.5. irudia. Erregimen laminarra:

Erregimen laminarrean, fluidoaren partikulak ordenatuta mugitzen dira, ondo zehaztutako korronte eta ibilbide jakin

batzuen arabera.

Erregimen zurrunbilotsua:

Erregimen zurrunbilotsuan, partikulen mugimendua kaotikoa da eta korronteak eta ibilbideak ez daude zehaztuta.

Erresistentzia:

Material-lagina hausteko behar den indarra da.

Errota:

Termoplastikoak berriz erabil daitezke; beraz, kanalak eta isurbideak berriz injektatzeko erabil daitezke. Horre-

tarako, materiala txikitu egin behar da errotaren bidez.

11.6. irudia.

Materialaren sarrera (kanalak, isurbideak...)

Horzdun errotorea materiala txikitxeko

Txikitutako materialaren irteera


Estelita:

Kromo, wolframio eta kobaltozko aleazioa da. Oso gogorra eta herdoilgaitza da. Abiadura handiko erremintetan,

aizto eta labanetan eta kirurgia-elementuetan erabili ohi da, baldintza gogorretan ere distira manten dezaten.

Fluidoa puztea:

Puztea, polimero urtuak hodi batetik ateratzen direnean polimero horietan sortzen den fenomenoa da. Adibidez,

moldea betetzen denean, polimeroa sarreratik barrunbera pasatzen denean, sarbideak polimeroaren molekula-kateen

portaera elastikoan (luzaketan) eragiten duen murrizketa desagertu egiten da, eta, ondorioz, polimeroaren bolumena

handiagotu egiten da.

Abiaduren profilen aldaketa polimeroa puztean.

11.7. irudia.

Fluxu isotermoa:

Fluidoaren tenperatura ez da aldatzen hodian zehar pasatzen denean; beraz, fluido hori newtondarra bada, bis-

kositatea ez da aldatuko.

Foucault-en korronteak:

Eremu magnetikoaren aldaketak korrontea sortzen du, eta efektu hori erabilera praktiko askotarako aprobetxatu

ohi da. Material ferroelektrikoak, eroale oso onak ez badira ere, elektrizitate-eroaleak dira. Material horietan, korronte

induzituak sortzen dira, materialok eremu magnetiko aldakorren baten eraginpean daudenean. Korronte horiei

Foucault-en korronteak deitu ohi zaie. Oro har, korronte horiek saihestu egin behar dira, zeren material ferromagnetikoa

berotu egiten baitute.

Fusio-bero sorra:

Fusio-bero sorra, materia-unitate jakin batek, tenperatura konstantean egoera fisikoa edo kimikoa aldatzen ari

denean hartzen edo ematen duen beroa da. Adibidez, disoluzio-beroa, diluzio-beroa edo erreakzio kimikoaren beroa

izan daiteke, baina, termodinamika mekanikoari dagokionez, bero sor interesgarriak honako hauek dira:

Fusio-bero sorra: gorputz jakin baten masa-unitatea tenperaturarik aldatu gabe egoera solidotik egoera

likidora pasarazteko behar den beroa da.

Lurruntze-bero sorra: gorputz jakin baten masa-unitatea tenperaturarik aldatu gabe egoera likidotik egoera

gaseosora pasarazteko behar den beroa da.

LANBIDE EKIMENA

438

Plastikoen Lanketa

Gogortasuna edo zailtasuna:

Material jakin baten lagina hausteko behar den energia edo lana da (indarra bider luzapena).

Gogortasuna neurtzeko unitateak:

HRB gogortasuna edo Rockwell B: Bola bat daukan aparatua da. Bola hori neurtu behar den altzairuaren

gainean jartzen da eta presio jakin batekin ezartzen da. Bolak altzairuan uzten duen hatzaren diametroak

gogortasunaren unitateak emango dizkigu.

HRC gogortasuna edo Rockwell C: Altzairu tenplatuekin erabiltzen da eta diamantea daukan aparatuaren

bidez neurtzen da. Diamantea altzairuan presio-karga jakin batekin ezarriz gero, gogortasun-unitateak lortuko

ditugu.

Inertzia-bolantea:

Pieza hau energia zinetikoa gordetzeko erabili ohi da. Masa handia du eta honelaxe funtzionatzen du: motor baten

bidez birarazita energia zinetikoa ematen zaio (abiadura handiagoa den heinean energia-kopurua ere handiagoa

izango da) eta gero, motorra gelditzen denean energia uzten du.

Kobre berilio-aleazioa:

Eroankortasun termiko handia eta erresistentzia mekaniko ona duen aleazio berezia da. Asko hoztu behar diren

nukleoak fabrikatzeko injekzio-moldeetan erabili ohi da, altzairuaren ordez. Puzte bidezko moldaketarako moldeetan

ere aluminioaren ordez erabili ohi da, eskakizun mekaniko handiak dauden eremuetan; adibidez, imurtxi-eremuetan.

Kromoztatzea:

Elektronikoki ezarritako kromoa oso metal gogorra da eta kolore mate urdintsu berezia du. Normalean, jalkipe-

naren bidez ezartzen da, geruza oso finak sortuz (0,000025 – 0,000125 cm-ko lodierakoak, gutxi gorabehera).

Estaldura-mota hori, akabatu ona eta korrosioaren aurkako erresistentzia eta babesa emateko egiten da.

Material harikorrak edo malguak:

Material hauek ez dute deformazioa material zurrunek bezain ondo jasaten, baina, halaber, ez dute hausteko

joerarik. Hasieran deformazioaren aurkako erresistentzia dute, baina indarra handia bada, azkenean deformatu egiten

dira. Oro har, ez dira zurrunak bezain iraunkorrak, baina gogorragoa dira. Adibideak: polietilenoa eta polipropilenoa.

Material hauskorrak:

Erresistenteak dira, baina ez dira asko deformatzen hautsi baino lehen. Adibideak: termoplastiko erdikristalinoak,

beira-trantsizioko tenperaturaren azpitik.

Material zurrunak:

Deformatu ahal izateko indar handi samarra egin behar da. Adibideak: poliestirenoa, metil metakrilatoa eta

polikarbonatoa.

LANBIDE EKIMENA 439


LANBIDE EKIMENA

440

MFI (Melt Fluent Index):

Polimero urtuaren jariakortsuna MFI-ren arabera adieraz daiteke. MFI-a zehazteko saiakuntzan, polimero urtua,

presio jakin bat duen hodi jakin batetik pasarazten da, eta denbora jakin batean neurtzen da. Emaitzak g/10 min-

etan adierazten dira.

11.8. irudia. Molekula arteko marruskadura:

Molekulen desplazamendu erlatiboak marruskadura sortzen du, eta, ondorioz, beroa ere bai. Bero hori materiala

urtzeko erabil daiteke.

Nitruratzea:

Nitrokarburazioa edo nitrurazioa gainazala termikoki tratatzeko prozesua da. Gainazalean sortzen den konposatu

jakin batzuen (nitruroen) geruzari esker, higaduraren, nekearen eta urraduraren aurkako erresistentziak handiagotu

egiten dira. Jarduteko tenperaturak 560-570 ºC-koak dira. 5 eta 25 bitarteko (0,005 – 0,025 mm) konposatuen geruza-

sakonerak lor daitezke, altzairu-aleazioen arabera. Gatz-labeetan egin ohi dira.

Nukleo urtugarria:

Gorputz kofadunak moldatzen direnean, urtzen edo deskonposatzen diren nukleoak erabil daitezke, moldatutako

piezatik atera eta barrunbea utzi ahal izateko. Nukleo hauek, besteak beste, hareazkoak edo argizarizkoak izan

daitezke.

Petri-ren kaxa:

Laborategian erabili ohi den kristalezko ontzi zilindriko laua.

Pita

Termometroa

Pistoia

Pisua

Plastikoen Lanketa

11.9. irudia.

Presioa neurtzeko unitateak:

Presioa neurtzeko hainbat unitate daude, besteak beste: barra (bar), atmosfera (atm), pascala (Pa = N/m2),

kilogramo zentimetro karratuko (kg/cm2), libra hazbete karratuko (psi), merkurio-zutabearen milimetroak (Hg edo

torr). Unitateon arteko erlazioak honako hauek dira:

1 atm = 1,01325 bar = 0,101325 MPa = 760 mmHg = 1,033 kg / cm2 = 14,69 psi

Silika gela:

Produktu hau oso porotsua denez, airea edo beste gas heze batzuk deshidratatzeko erabili ohi da.

11.10. irudia.

Sistema termostatikoa edo hozte-sistema:

Moldea hozteko erabili ohi den fluidoak zirkulatzen duenean duen tenperatura kontrolatzeko aparatua da. Ten-

peraturaren kontrola ziurtatzeko mikroprozesadorea daukan termorreguladorea erabili ohi da. Termorreguladore

horrek, tenperatura erregulatu behar zaion fluidoa berotzeko eta hozteko funtzioak kudeatzen ditu, lortu nahi den

balioa mantentzeko.

11.11. irudia.

LANBIDE EKIMENA 441


Tentsopitzatzea:

Piezaren barneko tentsioek eragindako mikropitzadurak dira. Tentsopitzatzeak eragin handiagoa du termoplastiko

amorfoetan.

TMP:

Mantentze-denbora edo 2. faseko denbora.

Vicat-en tenperatura:

Polimero jakin bat biguntzen hasten den, eta, beraz, markatzen erraza den tenperatura da.

LANBIDE EKIMENA

442

��

pdf-plastiko_lanketa_ii

Documents