Ruiskupuristus eli ruiskuvalu

Muovin ruiskupuristus eli ruiskuvalu tehdään käyttämällä ruiskupuristuskonetta. Kappaleen koko vaikuttaa tapaan jolla ruiskuvalu (ruiskupuristus) toteutetaan, sillä puristuskoneen sulkuvoima on säädettävä kappaleelle sopivaksi. Onnistunut ruiskupuristus (ruiskuvalu) vaatii kokemusta, ammattitaitoa ja ajanmukaiset koneet. Nämä kolme asiaa ovat keskeisellä sijalla onnistuneessa muovin ruiskuvalussa. Tärkein komponentti ruiskupuristuksessa on tietysti itse muovimuotti. Prosessin toteuttamiseksi tarvitaan sähköä, paineilmaa ja jäähdytysvettä. Tyypillisimmät apulaitteet ovat robotti, lineaari-robotti ja kuljettimet. Muotin lämpötilaa säädellään muotin lämmittimellä ja vesikiertoisella jäähdytyslaitteistolla. Olennainen osa prosessia ovat myös valujätteen murskausmylly, raaka-ainekuivurit, raaka-ainejakeluverkosto sekä kuumasuuttimien säätö- ja automaatiolaitteet.

Raaka-aine granulaattina 

Ruiskuvalu hyödyntää Granulaattimuodossa toimitettavaa raaka-ainetta, joka syötetään ruiskupuristuskoneen ruuvisylinteriin täyttösuppilon kautta. Raaka-ainetta annostellaan sylinteriin, jonka ympärillä olevat lämpövastukset sulattavat raaka-aineen sulaan muotoon. Sula raaka-aine ruiskutetaan muottiin kovalla paineella ja mahdollisimman nopeasti. Ruiskupuristus on siis pitkälle automatisoitu prosessi.

  • High Density Polyethylene (HDPE)
  • Low Density Polyethylene (LDPE)
  • Polypropylene (PP)
  • Thermoplastic Elastomers (TPE)
  • Thermoplastic Polyurethane Elastomer (TPU)
  • Polycarbonate (PC)
  • Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS)

Tuotteiden paino 1g - 3.7 kg.

Ruiskuvalu ja tuotteen valmistusprosessi

Ruiskuvalu ja ruiskutusprosessia hallitaan useassa osassa porrastetuin jaksoin. Prosessissa hallitaan painetta, nopeutta ja aikaa suhteessa toisiinsa.
Ruiskutuksen aikana sula muoviraaka-aine täyttää muotin. Sula raaka-aine syrjäyttää muotista muottipesän verran ilmaa. Mikäli ilmanpoistokanavat muotissa ovat tukossa tai muotin ilmanpoistokanavat ovat riittämättömät, aiheuttaa se ilman palamista ja jälkiä tuotteeseen sekä jaksoajan pidentymistä.
Ennen kuin muottipesä on kokonaan täyttynyt, pudotetaan painetta ja ruiskutusnopeutta eli säädetään jälkipainetta ja ruiskutusnopeutta. Toimenpide tehdään, jotta ilma ehtii poistumaan muotista. Näin vältytään paineen äkilliseltä nousulta muottipesässä. Hallittaessa jälkipainetta saadaan tuotteelle asetetut oikeat mitat ja muodot. Samalla ruiskuvalu ehkäisee jälkijännitystiloja, joita tuotteeseen saattaa jäädä. Oikeaoppisella ruiskutusparametrien hallinnalla ehkäistään tuotteeseen tulevia vikoja sekä kylmäsaumojen syntymistä.

DSCF1453

Valmis ruiskupuristettu tuote

Sulan muovin jäähtyessä tuote saa lopullisen muotonsa. Jäähdytys muotissa tehdään vesikanavakiertojen avulla. Kun tuote on jähmettynyt muotoonsa ja se kestää ulostyöntötappien työntovoiman ilman, että kappale muuttaa muotoaan, poistetaan tuote muotista. Kappaleen poisto voidaan tehdä käsin manuaalisesti tai suuremmissa sarjoissa robotilla. Tuotteen mittoihin voidaan vaikuttaa mm. jäähdytyksen kestolla. Muovit kutistuvat jäähtyessään raaka-aineen laadusta riippuen 0,5-2%. Muoville ominaista on kutistua vielä valmistusprosessin jälkeen kunnes se on täysin jäähtynyt samaan lämpötilaan ympäröivän ilman kanssa.

Muovijätteen synty ja kierrätys

Ruiskupuristusprosessista syntyy jätettä. Jäte muodostuu prosessin aikana tulleista laatupoikkeama tuotteista sekä valukaroista (jööti), jotka voidaan rouhia ja kierrättää ajossa uudestaan.

Muovigranulaatin, raaka-aineen esikäsittely

Raaka-aine kuivataan ennen ruiskupuristusta. Raaka-aineessa oleva kosteus aiheuttaa lopputuotteessa laatupoikkeamia, joista yleisin on raitajäljet tuotteen pinnalla. Muut poikkeamat ovat kaasukuplat ja mekaaninen heikkous. Raaka-aineet imevät kosteutta ympäröivästä ilmasta. Eteenkin sadesäällä ilman suhteellinen kosteus nousee. Tämä näkyy ruiskutusprosesissa edellämainituilla tavoilla, jos raaka-ainetta ei kuivata. Raaka-aineista Nylonit imevät ilmasta kosteutta eniten.

Lähde: Succesful injection moulding-Beaumount, Nagel, Sherman; Raaka-ainekäsikirja, Teknova Oy.