PDF-Plastiko_lanketa_I

��

��

��

��

Proiektuaren bultzatzaileak

Laguntzaileak

Hizkuntz koordinazioa

LANBIDE EKIMENA LANBIDE EKIMENA

Egilea(k):

GARITAONAINDIA Felipe; ZALDUA Ane Miren; MEAURIO Emilio; ANAKABE Jon eta ARRILLAGA Alex: Procesado de plástico, Lea-Artibai ikastetxea.

Itzultzailea(k): Josemari Navascues

Zuzenketak: Elhuyar Hizkuntz zerbitzuak

Maketa: Itziar Etxabe

Azalaren diseinua: Naiara Beasain

2005an itzulia eta prestatua

Plastikoen lanketa

LANBIDE EKIMENA I

Aurkibidea

11 MMAATTEERRIIAALL PPLLAASSTTIIKKOOAAKK ..........................................................................................................................................................................................................................................................................22

11..11 SSaarrrreerraa..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................22

11..22 SSiinntteessiiaa ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................55

11..33 MMoolleekkuullaa aarrtteekkoo lloottuurraa--iinnddaarrrraakk ..............................................................................................................................................................................................................................1100

11..44 PPllaassttiikkooeenn iizzeennaakk ..........................................................................................................................................................................................................................................................................1111

11..55 PPllaassttiikkooeenn ssaaiillkkaappeennaa ............................................................................................................................................................................................................................................................1133

11..66 PPiissuu mmoolleekkuullaarrrreenn bbaannaakkeettaa.. PPoolliissaakkaabbaannaattzzee--iinnddiizzeeaa........................................................................................................................................................1166

11..77 PPllaassttiikkooeenn ppoorrttaaeerraa ....................................................................................................................................................................................................................................................................1177

11..88 GGeehhiiggaarrrriiaakk ............................................................................................................................................................................................................................................................................................2277

11..99 TTeerrmmooppllaassttiikkoo iinndduussttrriiaallaakk eettaa oorroo hhaarr eerraabbiillttzzeenn ddiirreennaakk................................................................................................................................................3344

11..1100 MMaatteerriiaall ppllaassttiikkooaakk:: AArriikkeettaakk ........................................................................................................................................................................................................................................5555

22 IINNJJEEKKZZIIOO--ZZIIKKLLOOAA..............................................................................................................................................................................................................................................................................................5588

22..11 IInnjjeekkzziioo--zziikkllooaa ....................................................................................................................................................................................................................................................................................5588

22..22 GGaassaazz llaagguunndduuttaakkoo iinnjjeekkzziiooaa ......................................................................................................................................................................................................................................7788

22..33 ZZiikkllooaarrii bbuurruuzzkkoo aarriikkeettaakk ....................................................................................................................................................................................................................................................8833

22..44 IInnjjeekkttaattzzeekkoo mmaakkiinnaa ..................................................................................................................................................................................................................................................................8899

22..55 TTeerrmmooppllaassttiikkooaakk lleehhoorrttzzeeaa..........................................................................................................................................................................................................................................111133

22..66 IInnjjeekkttaattzzeekkoo mmoollddeeaakk ..........................................................................................................................................................................................................................................................112277

22..77 PPiieezzaa iinnjjeekkttaattuueenn aakkaattssaakk ............................................................................................................................................................................................................................................115500

33 EERRRREEOOLLOOGGIIAA ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................116633

33..11 SSaarrrreerraa ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................116633

33..22 HHooookkee--rreenn lleeggeeaa ..............................................................................................................................................................................................................................................................................116644

33..33 EEbbaakkiidduurraa-- eeddoo zziizzaaiillaadduurraa--tteennttssiiooaa ssoolliiddooeettaann..................................................................................................................................................................................116644

33..44 EEbbaakkiidduurraa-- eeddoo zziizzaaiillaadduurraa--tteennttssiiooaa lliikkiiddooeettaann....................................................................................................................................................................................116655

33..55 EErrrreeoollooggiiaakkoo aarriikkeettaakk:: fflluuiiddoo nneewwttoonnddaarrrraakk ..............................................................................................................................................................................................117722

33..66 FFlluuiiddoo nneewwttoonnddaarrrraakk eettaa eezz--nneewwttoonnddaarrrraakk ................................................................................................................................................................................................117766

33..77 DDiissiippaazziioo lliikkaattssuuaa ............................................................................................................................................................................................................................................................................118822

33..88 PPoorrttaaeerraa lliikkaattssuu--eellaassttiikkooaa....................................................................................................................................................................................................................................................118833

33..99 AArriikkeettaakk ..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................118866

33..1100 TTeerrmmooppllaassttiikkooeenn iinnjjeekkzziioo--ssiimmuullaazziiooaa.. mmoollddffllooww MMPPAA ........................................................................................................................................................119900

Plastikoen lanketa

LANBIDE EKIMENA II

44 EESSTTRRUUSSIIOOAA............................................................................................................................................................................................................................................................................................................221111

44..11 EEssttrruussiioo--mmaakkiinnaarreenn oossaaggaaiiaakk..................................................................................................................................................................................................................................221111

44..22 BBii ttoorrlloojjuurreenn bbiiddeezzkkoo eessttrruussiiooaa..............................................................................................................................................................................................................................221199

44..33 EEssttrruussiioo bbiiddeezz nnaahhaasstteeaa ((CCoommppoouunnddiinngg)) ..............................................................................................................................................................................................222222

44..44 AArriikkeettaakk....................................................................................................................................................................................................................................................................................................222255

44..55 HHooddiieenn eettaa hhooddii mmaallgguueenn eessttrruussiiooaa ..............................................................................................................................................................................................................222277

44..66 PPllaannttxxaakk eessttrruussiioonnaattzzeeaa..................................................................................................................................................................................................................................................223333

44..77 FFiillmmaa eessttrruussiioonnaattzzeeaa............................................................................................................................................................................................................................................................224400

44..88 AArriikkeettaakk....................................................................................................................................................................................................................................................................................................224499

55 MMOOLLDDAAKKEETTAA PPUUZZTTUUAA ..........................................................................................................................................................................................................................................................................225511

55..11 SSaarrrreerraa......................................................................................................................................................................................................................................................................................................225511

55..22 PPrroozzeessuuaarreenn aabbaannttaaiillaakk eettaa eerraaggoozzppeennaakk ..........................................................................................................................................................................................225511

55..33 PPuuzzttee--pprroozzeessuuaakk ........................................................................................................................................................................................................................................................................225522

55..44 PPuuzzttee bbiiddeezzkkoo eessttrruussiioorraakkoo eerrrreettxxiinneenn eezzaauuggaarrrriiaakk ..............................................................................................................................................................226611

55..55 PPuuzzttee bbiiddeezzkkoo eessttrruussiioorraakkoo bbuurruuaakk ................................................................................................................................................................................................................226611

55..66 PPaarriissooiiaa ppuuzztteeaa ............................................................................................................................................................................................................................................................................226699

55..77 PPuuzztteekkoo mmoollddeeaakk ......................................................................................................................................................................................................................................................................227700

55..88 PPuuzzttee bbiiddeezzkkoo mmoollddaakkeettaarrii bbuurruuzzkkoo aarriikkeettaakk ..................................................................................................................................................................................227755

66 TTEERRMMOOKKOONNFFOORRMMAATTUUAA....................................................................................................................................................................................................................................................................227766

66..11 SSaarrrreerraa......................................................................................................................................................................................................................................................................................................227766

66..22 MMaatteerriiaallaakk ............................................................................................................................................................................................................................................................................................227777

66..33 KKoonnttzzeeppttuuaakk eettaa tteekknniikkaakk..............................................................................................................................................................................................................................................228800

66..44 MMaakkiinnaa mmoottaakk.. EEggiittuurraakkeettaakk......................................................................................................................................................................................................................................229911

66..55 MMaatteerriiaallaa bbeerroottzzeeaa ..................................................................................................................................................................................................................................................................229933

66..66 MMoollddeeaakk ..................................................................................................................................................................................................................................................................................................229955

66..77 KKoonnffoorrmmaattzzee--eerrllaazziiooaa..........................................................................................................................................................................................................................................................330000

66..88 HHuuttsseekkoo ssiisstteemmaa ........................................................................................................................................................................................................................................................................330000

66..99 TTeerrmmookkoonnffoorrmmaattzzeekkoo aarraauu oorrookkoorrrraakk..........................................................................................................................................................................................................330011

66..1100 EErraabbiilleerraakk..............................................................................................................................................................................................................................................................................................330044

66..1111 TTeerrmmookkoonnffoorrmmaattuuaarreenn aabbaannttaaiillaakk eettaa eerraaggoozzppeennaakk ............................................................................................................................................................330044

66..1122 TTeerrmmookkoonnffoorrmmaattuuaarrii bbuurruuzzkkoo aarriikkeettaakk ......................................................................................................................................................................................................330055

Plastikoen lanketa

LANBIDE EKIMENA III

77 PPOOLLIIMMEERROO ZZEELLUULLAARRRRAAKK EEDDOO AAPPAARRTTUUAAKK TTRRAANNSSFFOORRMMAATTZZEEAA ..............................................................................................................................330066

77..11 EEzzaauuggaarrrrii oorrookkoorrrraakk ..............................................................................................................................................................................................................................................................330066

77..22 AAggeennttee aappaarrttzzaaiilleeaakk ..............................................................................................................................................................................................................................................................330077

77..33 AAppaarr mmoottaakk ........................................................................................................................................................................................................................................................................................330088

77..44 EEggiittuurraazzkkoo aappaarrrraakk uurrttuu tteerrmmooppllaassttiikkooeekkiinn mmoollddaattzzeeaa.. EEzzaauuggaarrrrii oorrookkoorrrraakk ....................................................................................331133

88 IINNJJEEKKZZIIOO EERRRREEAAKKTTIIBBOO BBIIDDEEZZKKOO MMOOLLDDAAKKEETTAA ((RRIIMM)) ..................................................................................................................................................................332299

88..11 SSaarrrreerraa......................................................................................................................................................................................................................................................................................................332299

88..22 PPrroozzeessuuaarreenn aazzaallppeennaa ......................................................................................................................................................................................................................................................333300

88..33 EEssttaazziioo aanniittzzeekkoo mmaakkiinnaakk.. BBiilltteeggiirraattzzeekkoo ttaannggaakk ......................................................................................................................................................................333311

88..44 PPrreessiioo ttxxiikkiiaann eeggookkiittzzeeaa ..................................................................................................................................................................................................................................................333311

88..55 PPrreessiioo hhaannddiiaann ddoossiiffiikkaattzzeeaa ......................................................................................................................................................................................................................................333322

88..66 NNaahhaasstteeaa eeggiitteeaa..........................................................................................................................................................................................................................................................................333333

88..77 MMoollddeeaa bbeetteettzzeeaa ........................................................................................................................................................................................................................................................................333355

88..88 RRIIMM pprroozzeessuurraakkoo mmoollddeeeeii bbuurruuzzkkoo oohhaarr oorrookkoorrrraakk ................................................................................................................................................................333388

88..99 OOnnttzzeeaa ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................334400

88..1100 RRIIMM ssiisstteemmaakk.. EErraabbiilleerraakk ..............................................................................................................................................................................................................................................334433

88..1111 RRIIMM ssiisstteemmaarreenn eesskkaakkiizzuunn nnaagguussiiaakk ..........................................................................................................................................................................................................334433

88..1122 RRIIMM iinnddaarrttuuaa eettaa RRIIMM eessttrruukkttuurraallaa ..................................................................................................................................................................................................................334433

88..1133 RRIIMM pprroozzeessuuaarreenn aabbaannttaaiillaakk eettaa eerraaggoozzppeennaakk ............................................................................................................................................................................334444

88..1144 PPrroozzeessuuaarrii ddaaggoozzkkiioonn zzeennbbaaiitt ddaattuu aaddiieerraazzggaarrrrii ........................................................................................................................................................................334455

99 PPOOLLIIMMEERROO--MMAATTRRIIZZEEKKOO KKOONNPPOOSSAATTUUAAKK ..........................................................................................................................................................................................................334466

99..11 SSaarrrreerraa......................................................................................................................................................................................................................................................................................................334466

99..22 MMaattrriizzee oorrggaanniikkooaakk ................................................................................................................................................................................................................................................................334466

99..33 MMaattrriizzee tteerrmmooppllaassttiikkooaakk ..................................................................................................................................................................................................................................................334477

99..44 MMaattrriizzee tteerrmmooeeggoonnkkoorrrraakk ..............................................................................................................................................................................................................................................334477

99..55 EErrrreeffoorrttzzuuaakk ......................................................................................................................................................................................................................................................................................335500

99..66 GGeehhiiggaarrrriiaakk ........................................................................................................................................................................................................................................................................................335522

99..77 KKaarrggaakk ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................335522

99..88 MMaattrriizzee ppoolliimmeerriikkoozzkkoo kkoonnppoossaattuueenn zzeennbbaaiitt eerraabbiilleerraa ......................................................................................................................................................335533

99..99 PPllaassttiikkoo iinnddaarrttuuaakk ffaabbrriikkaattzzeekkoo mmeettooddooaakk ..........................................................................................................................................................................................335533

Plastikoen lanketa

LANBIDE EKIMENA IV

1100 TTEERRMMOOPPLLAASSTTIIKKOOAAKK SSOOLLDDAATTZZEEAA ..................................................................................................................................................................................................................................339955

1100..11 SSaarrrreerraa......................................................................................................................................................................................................................................................................................................339955

1100..22 AAllddeerrddii oorrookkoorrrraakk ......................................................................................................................................................................................................................................................................339955

1100..33 UUllttrraassooiinnuueenn bbiiddeezz ssoollddaattzzeeaa..................................................................................................................................................................................................................................339977

1100..44 BBiibbrraazziioo bbiiddeezz ssoollddaattzzeeaa ................................................................................................................................................................................................................................................441100

1100..55 EErrrroottaazziioo bbiiddeezz ssoollddaattzzeeaa ............................................................................................................................................................................................................................................441144

1100..66 EElleemmeennttuu bbeerrooaarreenn bbiiddeezz ssoollddaattzzeeaa ............................................................................................................................................................................................................441177

1100..77 IInndduukkzziioo bbiiddeezz ssoollddaattzzeeaa ..............................................................................................................................................................................................................................................441199

1100..88 AAllaannbbrree eerrrreessiissttiibboo bbiiddeezz ssoollddaattzzeeaa ..............................................................................................................................................................................................................442200

1100..99 GGaass bbeerrooaarreenn bbiiddeezz ssoollddaattzzeeaa ..............................................................................................................................................................................................................................442211

1100..1100 EEssttrruussiioo bbiiddeezz ssoollddaattzzeeaa ................................................................................................................................................................................................................................................442222

1100..1111 GGooii--mmaaiizzttaassuunn ((hhff)) bbiiddeezz ssoollddaattzzeeaa ..............................................................................................................................................................................................................442222

1100..1122 SSoollddaattzzeeaa:: AArriikkeettaakk ................................................................................................................................................................................................................................................................443333

1111 TTEERRMMIINNOOEENN GGLLOOSSAARRIIOOAA ..............................................................................................................................................................................................................................................................443344

PPLLAASSTTIIKKOOEENN

LLAANNKKEETTAA

LANBIDE EKIMENA

1

Plastikoak eta Kautxua

11 MMAATTEERRIIAALL PPLLAASSTTIIKKOOAAKK

1.1 Sarrera

XIX. mendean hasi zen, gaur egun “plastiko” izenarekin ezagutzen ditugun materialak lortzeko substantzia

naturalak lantzen eta transformatzen, baina ekonomikoki ez ziren garrantzitsuak izan XX. mendeko 30eko

hamarkadara arte. Garai horretan, Hermann Staudinger irakasleak plastikoen egituraren eredua formulatu zuen. H

Staudinger kimikari alemanak (1881-1965) Nobel saria jaso zuen 1953an ikerketa horiengatik.

Plastikoaren industria II. Mundu Gerraren ostean hasi zen garrantzitsua izaten. Hasieran, ikatza ibili izan zen

oinarrizko material gisa, eta berrogeita hamarreko hamarkadaren erdialdeaz geroztik petrolioa erabili izan da. Aldaketa

horrek abantaila ekarri zuen, hots: petrolioa “cracking” (to crack = hautsi) bidez fintzearen ondoriozko azpiproduktuak,

estreinakoz, eraginkorki aprobetxa zitezkeen. 1973ko petrolioaren krisiak plastikoen produkzioaren hazkuntza gelditu

egin zuen. Hala ere, material horien produkzioak batez bestekoa baino gehiago hazten jarraitzen du.

Plastikoen erabilera egokia lortzeko, ordea, dituen ezaugarri bereziak kontuan hartu behar dira. Plastikoak eskain-

tzen dituen aukera ugariak, batez ere, zura, metala edo antzeko ohiko materialaren ordez erabili nahi denean kontuan

hartu behar dira, eta ordezkatzen dituen materialen printzipioen araberako piezak diseinatu behar dira. Transforma-

zioko metodorik egokienak eta eraikuntza-material bakoitzaren ezaugarri-balioak ezagutu behar ditugu.

Plastikoekin prozedura egokiak erabiltzeko, aldez aurretik fabrikatzeko eta transformatzeko metodoen oinarriak eta

unean uneko materialaren portaera ezagutu behar dira. Ebaluazio honen helburua plastikoen gaiari buruzko ikuspuntu

orokorra eman nahi dugu.

Plastikoak gure eguneroko bizitzaren parte dira

Egunero erabili ohi direnez, plastikoak gauza normaltzat jotzen ditugu. Izoztuetarako plastikozko poltsak edo

plastikozko baldeak erabiltzen ditugunean, ez dugu gogoan izaten objektu horiek zergatik dauden plastikoz eginda.

Zergatik fabrikatzen dira baldeak plastikoz eta ez zurez edo txapaz, lehen egiten zen bezala?

Kasu honetan, alderdi erabakigarria pisua da. Plastikozko baldea arinagoa da eta ura garraiatzeko behar

bezain egonkorra da. Zeratarako erabili, beraz, askoz ere pisutsuagoa den txapazko baldea?

Zergatik estaltzen dira kableak plastikoz, eta ez portzelanaz edo ehunez?

Kableen plastikozko estalia portzelana baino malguagoa eta ehuna baino iraunkorragoa da, eta, aldi berean,

kablea berdin edo hobeto isolatzen dute.

Zergatik estaltzen dira plastikoz hozkailuen barruko aldeak?

Alde batetik, plastikoak erresistentzia ematen dietelako eta, bestetik, plastikoek beroa gaizki eroaten dutenez,

tenperatura txikiak denbora gehiagoan mantentzen dituztelako.

LANBIDE EKIMENA

2

Plastikoen Lanketa

Zergatik fabrikatzen dira plastikoz compact disk-ak?

Polikarbonato izeneko plastikoa kristala bezain gardena delako eta, aldi berean, kristala baino arinagoa delako

eta hain hauskorra ez delako.

Adibide guztietan, abantaila gisa, merkeagoa dela erantsi behar da. Plastikoak erabiltzea, batez ere artikuluen

produkzio ugarian, soluziorik merkeena da.

Plastikoak erabilera askoko materialak

Plastikoak ezagutu baino lehen, natura zen material arina egiteko iturri bakarra. Zura erraz lan daiteke, solidoa

eta malgua da, eta, zenbait prozesuren bidez, zurari forma iraunkorra eman dakioke. Kautxu naturala, gomaren

lehengaia, malgua eta luzagarria da.

Baina substantzia naturalen propietateak ez ziren aski arazo guztiak konpontzeko. Horregatik, gabezia horiek

betetzeko substantziak bilatzen hasi ziren. Kimikariek, XX. mendearen hasieran, substantzia naturalen (adibidez,

kautxuaren) egitura molekularrak erabat argitu zituzten, eta substantziok sintetikoki ekoizten hasi ahal izan zen.

Gaur egun ekoizten diren plastikoen ezaugarriak, alderdi askotan, substantzia naturalenak baino hobeak dira.

Orain, hainbat helburu dituzten erabileretara ezin hobeto egokitzen den profila duten materialak ditugu.

Itxura hutsaren arabera, ezin dugu pieza baten aplikaziorik egokiena zein den jakin. Horregatik, barne-egitura

ezagutu behar dugu. Hor material bakoitzaren berariazko ezaugarriak sartzen dira: dentsitatea, eroankortasuna,

gardentasuna edo disolbagarritasuna.

Zer dira plastikoak?

Plastiko hitza ez dagokio materialari bakarrik. Metal hitzak, burdina eta aluminioaz aparte, beste hainbat material

biltzen ditu, baina “plastiko” hitza, substantzia ugari adierazteko termino orokorra da. Substantzia horiek egituraren,

propietateen eta konposizioaren arabera bereizten dira.

Hala ere, plastiko guztiak bat datoz zerbaitetan. Makromolekulak (makro = handia) deritzen molekula oso luzeak

elkarrekin gurutzatuz edo kateatuz sortzen dira. Askotan, makromolekula horiek elkarren segidako 1000 egitura-unitate

baino gehiago izaten dituzte. Plastikoa hari askoz osaturiko artilezko harila balitz bezala ikus dezakegu. Haril horretatik

hari bakarra ateratzea oso zaila izan daiteke. Gauza bera gertatzen da plastikoekin: makromolekulek elkarri eusten

diote. Makromolekulak, eta, ondorioz, plastikoak monomero (mono = bat, meros = partea) izeneko egitura-unitate

sinple ugariz osatuta daudenez, polimeroak (poli = asko) deitu ohi zaie.

Lehengaiak

Plastikoak fabrikatzeko erabili ohi diren lehengaiak substantzia naturalak dira: zelulosa, ikatza, petrolioa eta gas

naturala. Substantzia horien guztien molekulek karbonoa (C) eta hidrogenoa (H) daukate. Oxigenoa (O), Nitrogenoa

(N) edo sufrea (S) ere eduki dezakete. Aipatutako lehengaietako garrantzitsuena petrolioa da.

LANBIDE EKIMENA 3


Irudian, petrolioaren produkzio osoarekiko, petroliotik atera daitezkeen produktuen proportzioa zein den ikus

daiteke. Petrolioaren ehuneko laua baino ez da plastiko bihurtzen.

Plastikoak ezin dira petroliotik zuzenean atera; horretarako, bitarteko urratsak bete behar dira.

Petrolio-findegian petrolioaren osagaiak banandu egiten dira distilazioz (likidoak banantzeko prozesua).

Horretarako, osagai horien irakite-puntuak aprobetxatzen dira. Besteak beste, honako osagai hauek banantzen dira:

gasa, gasolina, petrolio-eterra, gasolioa eta distilazioaren hondar gisa, errepideak egiteko erabili ohi den alkitrana

gelditzen da.

Plastikoak fabrikatzeko distilazioaren ondoriozko produkturik garrantzitsuena gasolina da. Distilatu ondoren,

gasolina disoziazio termikoa deritzon prozesuaren bidez. Prozesu horretan, gasolinaren osagaiak, hau da, etilenoa,

propilenoa, butilenoa eta beste zenbait hidrokarburo banandu egiten dira. Prozesu horri cracking (to crack = hautsi)

ere deitu ohi zaio. Disoziazioaren ondoriozko produktuen proportzioak tenperaturaren arabera erregula daitezke.

Adibidez 850 ºC-tan etilenoaren proportzioa % 30etik gorakoa izaten da.

Elkarren segidako hainbat erreakzio-etapatan, etilenotik, besteak beste, estirenoa eta binil kloruroa atera daitezke.

Bi substantzia horiek ere oinarrizko substantziak (monomeroak) dira, eta substantzia horietatik plastikoak lor daitezke.

Polimeroen oinarrizko substantziei “monomero” deitu ohi zaie. Askotan, substantzia beretan oinarrituta hainbat

polimero ekoitz daitezke, ekoizpen-prozesuan aldaketak eginez edo substantziok elkarrekin nahasiz.

Monomeroen aitzindari nagusiak petrolioa eta gas naturala dira. Monomeroak fabrikatzeko ezinbesteko osagai

bakarra petrolioak eta gas naturalak daukaten karbonoa denez, teorian, monomeroak zuretik, ikatzetik edo aireak

daukan CO2-tik ere atera daitezke. Hori ez da egiten, zeren petroliotik eta gas naturaletik ateratzea merkeagoa baita.

Duela urte batzuk, zenbait monomero gasolinen edo berokuntzarako olioen fabrikazioko azpiproduktuak ziren.

Gaur egun, plastikoa asko kontsumitzen denez, ezinbestekoa da produktu horiek findegietan ekoiztea.

Petrolioa % 100

Berokuntzarako diesel olioak % 70

Gasolinak % 20 Bestelakoak % 10

Oinarrizko produktuen sailkapena

Erregaiak % 13 Oinarrizko produktu kimikoak % 7

Plastikoak % 4 Beste produktu kimiko batzuk % 3

Polietilenoa (PE), Binil polikloruroa

(PVC)

Poliuretanozko aparrak (PUR)

Polipropilenoa (PP)

Poliamidak (PA) Poliesterrak (UP)

Poliestirenoak (PS)

LANBIDE EKIMENA

4

Plastikoen Lanketa

1.2 Sintesia

Polimerizazioa

Plastikoen oinarrizko substantziei monomero (mono = bat, meros = partea) deitu ohi zaie. Substantzia horietan

oinarrituta plastikoen makromolekulak sintetizatu egin daitezke. Makromolekula hitza plastikoen molekulen tamainaren

araberakoa da (makro = handia), zeren makromolekulek monomeroen milaka molekula baitauzkate.

Makromolekula osatu baino lehen monomeroak isolatuta daude. Isolatutako molekula horiek elkartzeko eta

makromolekula eratzeko, erreakzio kimikoa behar da. Makromolekula horri polimero (poli = asko) deitu ohi zaio.

Makromolekula eratzeko prozesuari polimerizazio deitu ohi zaio. Kasurik sinpleenean, makromolekulak mono-

mero berdin askoren bidez eratzen dira, eta, ondorioz, azken emaitza errepikatzen diren elkarren segidako kate-

mailak dira.

Monomeroa Makromolekula

1.1. irudia.

Lerro nagusia, eskeletoa deitzen dena, askotan karbono (C) hutsez osatuta dago. Beste batzuetan, oxigenoa

(O) edo nitrogenoa (N) ere agertzen dira. Eskeletotik beste elementu edo elementu-multzo batzuk ateratzen dira;

adibidez, hidrogenoa (H). Elementu-multzoak, molekula-kateak osatzen dituzten kate-mailez osatuta badaude,

molekula-kate horiei adarrak edo alboko kateak deitu ohi zaie.

Adizio bidezko polimerizazioa

Polimerizazio-mota honetan, monomeroak daukan bi karbono-atomoen arteko lotura bikoitza ezinbestekoa da.

Hori azaltzeko, binil kloruroaren adibidea erabiliko dugu.

Molekularen lotura bakoitza bi elektroiz osatuta dago. Lotura bikoitzak, beraz, bi lotura ditu eta lotura bakoitzak

bi elektroi ditu. Lotura bikoitzetan erraz samarra da bietako bat irekitzea, hau da, bi elektroiak banantzea eta

bereizita uztea.

Binil kloruroaren egituraren formula

Hidrogenoa

Karbonoa

Kloroa

1.2. irudia.

LANBIDE EKIMENA 5


Zatiketa horren ondorioz, molekula-kateak sortzen dira. Hasieran, beste partikula baten, adibidez, erradikal

baten, eraginez lotura bikoitza zatikatu egiten da. Erradikalak elementu edo elementu-multzo oso erreaktiboak dira,

hau da, beste molekula batzuekin erraz erreakzionatzen dute, zeren erradikalek beste elektroi batekin bikotea

osatzeko joera duen elektroi askea (bikotetik banandua) baitute. Hurrengo irudian, erradikalaren (R) bidezko binil

kloruroaren lotura bikoitzaren zatiketa ikus daiteke.

Lotura bikoitzaren zatiketa

Beste edozein molekula

1.3. irudia. Zatiketan, erradikalaren elektroiak lotura berria sortzen du zatikatutako loturaren elektroietako batekin.

Zatikatutako loturaren gainerako elektroia, orain, binil kloruroaren beste aldean dago.

Elektroi askea gelditu den alde horrek, era berean, beste lotura bikoitz bat zatika dezake. Horrela, multzoa hazi

egiten da kate luzea osatu arte. Hazkuntza hori katearen bi muturrak batzen direnean edo muturretako bat

erradikalen batekin lotzen denean bukatzen da. Hasieran kate-mutur edo erradikal baino binil kloruroaren askoz

manomero gehiago dagoenez, kateak asko luzatzen dira hazkuntza gelditu baino lehen. Plastikoaren ezaugarriei

dagokienez, katearen luzera oso garrantzitsua da. Luzera hori katean errepikatzen den n elementu-kopuruaren

bidez adierazten da. Kopuru hori, normalean 10.000tik gorakoa izan ohi da.

Errepikatze-unitatea

1.4. irudia. Makromolekula zein luzea izan daitekeen azaltzeko, pentsa dezagun, makromolekularen tamaina milioi bat

aldiz handiagotuko bagenu, 20 cm-ko lodiera eta 1 km-ko luzera izango lituzkeela.

Hurrengo tauletan, adizioz lortzen diren polimeroetako batzuen eta polimero horien erabileren laburpena ikus

dezakegu:

Polimeroa Produktuak

Polietilenoa

(PE)

Bilgarriak egiteko eta babesteko filma, botilak, hodiak,

garraio-ontziak, osagai elektrikoak, tapak, taulak, aparatu

kimikoen eraikuntza.

Metil polimetakrilatoa

(PMMA)

Beira-hornikuntzak, atzeko tulipak, osasun-piezak,

errotuluak, lenteak, marrazketa-tresnak, kupulak.

Polipropilenoa

(PP)

Aparatuen karkasak, garbigailuen piezak, instalazio

elektrikoak, hodiak, taulak, makinen eraikuntza.

LANBIDE EKIMENA

6

Plastikoen Lanketa

Oro har:

1.5. irudia.

X multzoa Polimeroa

-H Polietilenoa (PE)

-CH3 Polipropilenoa (PP)

-Cl Binil polikloruroa (PVC)

-COO-CH3 Metil polimetakrilatoa (PMMA)

-C6H5 Poliestirenoa (PS)

(kopolimeroa)* Estireno-akrilonitriloa (SAN)

(kopolimeroa)* Akrilonitrilo-butadieno-estirenoa (ABS)

* Ikus, 1.9.3.3 eta 1.9.3.4. atalak.

Nola gogoratu erraz polimerizazioaren mekanismoa? Tren-bagoien konboia egiteko ezinbestekoa da bagoi

bakoitzak aurrean krokagailu bat eta atzean beste bat izatea. Era berean, kate makromolekularra polimerazioz

eratzeko, monomero-unitateek elkarrekin krokatu behar dute, zatikatutako lotura bikoitzen elektroien bidez.

Polikondentsazioa

Polikondentsazio-erreakzioetan ohikoa da molekula txikiak galtzea (normalean, ur-molekulak izan ohi dira).

Kimika organikoan galera horri kondentsazioa deitu ohi zaio, eta hitz horretatik dator, hain zuzen, plastikoa lortzeko

prozedura horren izena. Uraren formula kimikoa H2O da. Uraren molekulak bi hidrogeno-atomo (H) eta oxigeno-

atomo (O) bat dauzka.

Polikondentsazio-erreakzio bidez makromolekulak sortzeko, “talde funtzional” bi edo gehiago dituzten molekulek

parte hartu behar dute.

Talde funtzionalak

X

Karboxilo taldea

Karbonilo taldea

Amino taldea

Hidroxilo taldea

1.6. irudia.

Bi molekularen arteko lotura sortzeko, beti ere, ur bihurtuz kondentsatzen den parteren bat galtzen duten bi

talde funtzional desberdinek egon behar dute.

LANBIDE EKIMENA 7


Beraz, erreakzioak polikondentsazioan jarraikako katea sor dezan, honako molekula-mota hauek izan behar

ditugu: gutxienez bi talde funtzional desberdin dauzkan molekula-mota bakarra edo gutxienez, bi talde funtzional

berdinak edo gehiago dauzkaten bi molekula-mota.

Polikondentsazioaren adibide bat bi molekularen arabera amida bat sortzen duen erreakzioa da. Molekula

horietako askorekin osatutako plastikoa poliamida deitzen da. Hexametilendiaminaren eta azido adipikoaren arteko

polikondentsazio-erreakzioaren ondorioz poliamida 66 sortzen da.

Egituren formulak

1.7. irudia.

Erreakzioa bi etapatan garatzen da:

1. etapa: talde funtzionalen atomo-taldeak disoziatu egiten dira.

Talde funtzionalen atomo-taldeen disoziazioa

1.8. irudia. 2. etapa: ura eta poliamidaren makromolekula sortzen dira.

Poliamidaren eta uraren unitatea

1.9. irudia. Polikondentsaziorako oso garrantzitsua da erreakzioa itzulgarria izatea eta oreka-prozesu kimikoaren

araberakoa izatea. Horregatik, erreakzioan, molekula kondentsatuak (kasu honetan ura) deuseztatu egin behar dira

etengabe, erreakzioak iraun dezan eta oso kate luzeak osa daitezen. Kasu honetan prozesua ez da bukatzen,

adizio-polimerizazioan gertatzen zen bezala.

HOOC-(CH2)6-COOH + HO-(CH2)4-OH HOOC-(CH2)6-COO-(CH2)4-OH + H20

Hexametilendiamina Azido adipikoa

Polikondentsazioz sortzen diren plastikoak polikondentsatuak deitzen dira. Hurrengo taulan, polikondentsatu

batzuen eta euren aplikazioen laburpena ikus daiteke:

LANBIDE EKIMENA

8

Plastikoen Lanketa

Polikondentsatuak Produktuak

Fenol-formaldehido erretxinak

(PF)

Aldagailu-palankak hagatxoak, etengailuen piezak, automobiletako hautsontziak,

galdarak, plantxak, pertzak eta zartaginak, lanpara-etxeak.

Poliester asegabeak (UP) Beira-zuntzez indartuta itsasontzien, automobilen eta makinen karkasen

eraikuntzan erabili ohi dira.

Poliamidak (PA) Horzdun gurpilak, kojineteak, aparatu elektrikoen karkasak, takoak.

Polikarbonatoak (PC) Etxeko eta bulegoko aparatuen karkasak, bisoreak, CD-ak, kameren karkasak,

seinaleztatzeko argiak.

Fenileno polioxidoa (PPO) Abatz-estalkiak, gasolina-tangaren estalkiak.

Polibutilen tereftalatoa (PBT) Konektore eta entxufe elektrikoak.

Polietilen tereftalatoa (PET) Ura eta edari gasdunak gordetzeko botilak.

Nola gogoratu errazago polikondentsazioaren funtzionamendua? Polikondentsazioan ura banandu egiten da.

Polimeroen konbinazioa

Plastikoak konbinatzearen xedea oinarrizko materialen ezaugarriak helburu jakin baten arabera aldatzea da;

adibidez, talkaren aurkako erresistentzia handiagotzea. Kasu gehienetan, termoplastikoen konbinazioak honako

eskema hauen araberakoak dira:

Kopolimerizazioa

Polimerizazioaren bidez plastikoa lortzeko, aldi berean monomero-mota bakarra edo gehiago erabil daitezke.

Monomero-mota bakarra erabiliz gero, homopolimeroa lortuko dugu. Polimeroa fabrikatzeko monomero-mota bi edo

gehiago erabiltzen direnean, kopolimerizazioa (co = elkar, elkarrekin) dela esaten da. Kopolimerizazioaren azken

emaitza kopolimeroa da. Kopolimeroan, monomero-unitateak era desberdinean banatuta egon daitezke. Monomeroak

hautatuz gero, plastikoaren azken ezaugarrietan eragin dezakegu. Barne-plastifikazioa lortzeko, kateetan kate-maila

“elastikoak” sartzen dira (adibidez kopolimerizazioaren bidez), eta kate-maila horiek “artikulazio elastiko” gisa jarduten

dute, eta talkaren aurkako erresistentzia hobetzen dute (adibidez S/B kopolimero gisa).

Kopolimero-motak

Auzazko kopolimeroak: monomeroak aske polimeriza daitezen uzten da, hazkuntza murriztu gabe;

horrela, inolako ordenarik gabeko elkarren segidako monomeroak lortzen dira.

Txandakako kopolimeroa: monomero-unitateak txandakatzen direnean.

Blokezko kopolimeroak: monomero-unitateak, txandakatzen diren bloke luzeago edo laburragoetan

ordenatzen direnean. Kasurik nabarmenena mutur bakoitzean bloke-mota bat dagoenean izango litzateke.

Txertozko kopolimeroak: adardun kopolimeroa da. Kopolimero horren kate nagusia monomero-unitate

batez osatuta dago eta alboko kateak bestelako monomero-unitate batez daude osatuta.

LANBIDE EKIMENA 9


Ausazko kopolimeroa

Blokezko kopolimeroa

Txandakako kopolimeroa

Alboko kateak Kate nagusiak

Txertozko kopolimeroa

1.10. irudia. Kopolimeroen egituren eskemak: A) kate linealak, B) adardun kateak, txertozko kopolimeroak.

Amaitutako hainbat termoplastiko nahastea

Nahaste horien bidez, polimeroen aleazioak (“blends”, “alloys”) deritzenak fabrikatzen dira. Nahaste edo aleazio

horietako garrantzitsuenak honako hauek dira: (PA + ABS), (PP + EPDM), (PBT + PC). Nahasteak propietate-

konbinaziorik onenak bilatu nahian egin ohi dira.

PS-a aldatzeko termoplastikoaren baitan (“matrizean”), fin-fin banandutako eslastomeroaren (adibidez, SB-aren)

partikulak sartzen dira. Emaitza aleazioa da. Salbuespena PVC-aren plastifikazioa da (PVC-P). Plastifikatzailearen

molekulak, tenperatura handietan, plastikoaren barruan sartzen dira, molekula-kateen artean jartzen dira eta plastikoari

“gomaren antzeko portaera elastikoa” ematen diote. Plastifikatutako plastiko horiek plastifikatzailea kanporatu egin

dezakete, plastifikatzailea exudatuz edo migratuz; horren ondoren, berriz ere hauskor bihurtzen dira. Oro har, plastifika-

tutako plastiko horiek ez dira elikagaigintzan erabiltzen.

1.3 Molekula arteko lotura-indarrak

Polimeroa osatzen duten monomero-molekulen atomoak, lotura atomikoen bidez lotuta daude (lotura

kobalenteak ere deitzen zaie). Molekulen barruan dauden indarrez gain, ondoko molekulen arteko indarrak ere

badaude. Azken indar horiek molekula arteko indarrak dira eta molekulak intentsitate jakin baten arabera erakartzea

eta elkarrengandik ezin askatzea eragiten dute. Indar horiek dira, neurri handi batean, plastikoari erresistentzia

ematen diotenak, zeren molekulek indarroi esker mantentzen baitute kohesioa eta ez baitute elkarren gainean irrist

egiten.

Molekula arteko indarrak

Molekula-kateak

Molekula arteko indarrak

1.11. irudia.

Molekula arteko indarrak, hala ere, lotura kobalenteak baino ahulagoak dira. Karga dagoenean, molekula arteko

loturak dira karga horren eraginaren ondorioz lehenbizi askatzen direnak.

LANBIDE EKIMENA

10

Plastikoen Lanketa

Tenperaturaren eragina Beroak eragina du molekulen mugimenduan. Tenperatura handiagoa den heinean, molekulak are gehiago mu-

gitzen dira. Mugimendu horren eraginez, molekula arteko indarrak txikiagotu egiten dira. Tenperatura jakin batean,

indar horiek desagertu egiten dira, eta lehen kateatzen zituzten molekulak aske mugi daitezke. Tenperatura berriz

ere txikiagotzen bada, molekulak gutxiago mugitzen dira eta molekula arteko indarrak agertu egiten dira berriz ere.

Molekula baten atomoen arteko loturak ezin dira ireki molekulen mugimenduaren eraginez. Askoz ere iraun-

korragoak dira eta deuseztatzeko tenperatura askoz ere handiagoak behar dira. Molekula arteko loturak ez bezala,

atomoen arteko loturak ez dira berriro eratzen tenperatura txikiagotzen denean. Molekula hautsita mantentzen da.

Molekularen mugimendu gorakorraren beste eragin bat, mugimendu horren eraginez leku gehiago behar izatea da.

Tenperaturak plastikoa dilatatu egiten du. Tenperatura-aldaketaren eraginez sortzen den bolumen-aldaketa horrek, hau

da, zabalkuntza termikoak, balio desberdinak ditu plastiko batzuetan eta besteetan. Luzera-aldaketari dagokion neurria

zabalkuntza termiko linealaren koefizientea da. Koefiziente hori handiagoa den heinean, are gehiago dilatatzen da

materiala, beroaren eraginez:

Materiala Zabalkuntza termiko linealaren koefizientea (α [ l / K x 10-6 ] a 5O ºC)

Polietilenoa (PE) 150-200

Polikarbonatoa (PC) 60-70

Altzairua 2-17

Aluminioa (Al) 23

1.1. taula.

1.4 Plastikoen izenak DIN 7728 arauaren arabera, plastikoak dagokien konposizio kimikoa adierazten duten laburduren bidez

izendatzen dira. Letra osagarrien (kodeen) bidez, erabilera, dauzkaten kargak eta oinarrizko propietateak (adibidez,

dentsitatea edo biskositatea) adierazten dira. Hurrengo koadroetan, homopolimeroei eta produktu deribatuei

dagozkien siglak eta siglon esanahiak ikus daitezke:

SIGLAK IZENA SIGLAK IZENA

CA Zelulosa azetatoa PI Poliimida

CAB Zelulosa azetobutiratoa PIB Poliisobutilenoa

CN Zelulosa nitratoa PMI Polimetakrilimida

CP Zelulosa propionatoa PMMA Metil polimetakrilatoa

EP Epoxia PMP Poli(4-metil- 1 -pentenoa)

MF Melamina-formaldehidoa POM Metilen polioxidoa, poliformaldehidoa, poliazetala

PA Poliamida (bereizteko beste adierazle batzuk behar ditu) PP Polipropilenoa

PAI Poliamidaimida PPE Fenilen polieterra [lehen: PPO = fenilen polioxidoa]

PAN Poliakrilonitriloa PPS Fenilen polisulfuroa

1.2. taula.

LANBIDE EKIMENA 11


SIGLAK IZENA SIGLAK IZENA

PB Polibuteno-1 PS Poliestirenoa

PBT Butilen politereftalatoa PSU Polisulfona

PC Polikarbonatoa PTFE Politetrafluoretilenoa

PCTFE Poliklorotrifluoretilenoa PUR Poliuretanoa

PDAP Dialilo poliftalatoa PVC Binil polikloruroa

PE Polietilenoa PVC-C Binil polikloruro kloratua

PE-C Polietileno kloratua PVI-)C Binilden polikloruroa

PEI Polieterimida PVDF' Binilden polifluoruroa

PEK Polieterzetona PVF Binil polifluoruroa

PEEK Polietereterzetona SI Silikona

PES Polietersulfona UF Urea-formaldehidoa

PET Etilen politereftalatoa UP Poliester asegabea

PF Fenol-formaldehidoa

1.2. taula (Jarraipena).

Aipatutako sigla horiei ezaugarriak adierazten dituzten letrak eransten zaizkie, adibidez:

Letra Ezaugarria Letra Ezaugarria

C Kloratua N normala, novolaca

D Dentsitatea P plastifikatua

E apartsua, apargarria R nagusia, resol

F malgua, likidoa U ultra, plastifikatzialerik gabea

H handia V oso

I talkarekiko erresistentea W pisua

L Lineala, txikia X erretikulatua, erretikulagarria

M masa, ertaina, molekularra

1.3. taula.

Plastikoaren izena: Gainerako ezaugarriei dagozkien kodeak eta letrak:

PE-LLD

L = Beste ezaugarri batzuei dagokien 1. letra: L = lineala

L = Beste ezaugarri batzuei dagokien 2. letra: L = baxua

D = Beste ezaugarri batzuei dagokien 3. letra: D = dentsitatea

Produktuaren izena: Beste zenbait adibide:

Dentsitate txikiko polietileno lineala

PA6

PVC-U

PVC-P

PS-HI

ε-kaprolaktamatik lortutako poliamida

PVC plastifikatu gabea

PVC plastifikatua

Eragin handiko poliestirenoa

Polimeroari dagokion taldearen laburdura:

PE = Polietilenoa

LANBIDE EKIMENA

12

Plastikoen Lanketa

1.5 Plastikoen sailkapena

Barne-egituraren arabera Plastikoak makromolekulen egituraren eta material plastikoen multzoen arteko loturen mekanismo-motaren

arabera sailkatzen dira. Hurrengo irudian, sailkapen horren adibide batzuk ikus daitezke.

Plastikoen sailkapena

Termoplastikoak Termoegonkorrak Elastomeroak

NR EPDM SBR NBR

UP PF MF EP

PP EP

POM PA

PC PMMA

PS PVC

Partzialki kristalinoak Amorfoak

Plastikoak

Termoplastikoak Termoplastikoak (thermos = beroa; plasso = eratu) urtugarriak (behin eta berriz urtu daitezke) eta disolbagarriak

dira (edo, gutxienez, disolbatzaile askorekin kontaktua egitean handitu egiten dira). Plastiko hauen makromolekulek,

molekula arteko indarren bidez kohesioa mantentzen duten kate linealak edo adardunak izan ditzakete. Giro-

tenperaturan, bigunak edo gogorrak eta hauskorrak izan daitezke, edota gogorrak eta zailak izan daitezke.

Kate linealak eta adardunak

Linealak Adardunak

Molekula-kateak

1.12. irudia.

Termoplastiko amorfoak

Termoplastiko amorfoak (amorfo = formarik –ordenarik– ez duena) gardenak dira eta beiraren antzeko

molekula-ordena dute. Adar asko eta alboko kate luzeak dituzten molekula-katez osatutako plastikoak, egitura irre-

gularra dutenez, ezin dira trinkoak izan, ezta parteren batean ere. Molekula-kate horiek, hariak edonorantz guru-

tzatuta dituen harilaren edo kotoi-zatiaren antzekoak dira. Plastiko horrek, beraz, ez du inolako egitura-ordenarik eta

horregatik, termoplastiko amorfo deitu ohi zaio.

LANBIDE EKIMENA 13


Termoplastiko amorfoak, egoera naturalean gardenak direnez, hau da, kolorerik ez dutenez, kristal sintetikoak edo

kristal organikoak deitu ohi zaie.

Termoplastiko erdikristalinoak edo partzialki kristalinoak

Makromolekulek adar asko ez badituzte, hau da, alboko kate gutxi eta laburrak badituzte, molekula-kateen eremu

batzuk trinko ordena eta bana daitezke elkarren alboan. Oso ordenatuta dauden molekula barruko eremu horiei eremu

kristalinoak deitu ohi zaie. Hala ere, kontuan hartu behar da, kristalizazio hori ez dela inoiz perfektua edo osoa izaten,

ezta polimerizazioan, kateak elkarrekin gurutzatzen direnean ere, zeren kateak luzeegiak baitira.

Beraz, eremu ordenatuak kenduta, beti ere, molekularen parte bat desordenatuta geratzen da. Parte

desordenatu horretako eremuak ez daude elkarren alboan, eta eremu amorfoak deitu ohi zaie. Eremu kristalinoak

eta amorfoak dauzkaten termoplastikoak termoplastiko partzialki kristalinoak dira.

Termoplastiko partzialki kristalinoak ez dira inoiz gardenak izaten, ezta egoera naturalean koloreztatu gabe

daudenean ere. Plastikoaren eremu amorfoen eta kristalinoen arteko mugetan argia sakabanatu egiten da, eta,

horregatik, beti esne-itxurakoak edo lausotuak izaten dira. Hurrengo irudian, eskematikoki, termoplastiko amorfoen

eta termoplastiko partzialki kristalinoen makromolekulak nola ordenatzen diren ikus dezakegu.

1.13. irudia. Egiturak: a) termoplastiko amorfoak; b) termoplastiko partzialki kristalinoak.

Plastiko erretikulatuak

Termoplastikoen taldeaz gain, sarearen antzekoaren bidez (zubien bidez) elkarrekin lotutako molekulak

dauzkaten beste plastiko-talde batzuk daude. Sare-formako lotura horiek (zubien bidezkoak) gurutzatze-guneak ere

deitzen dira, eta ondoriozko materialak plastiko erretikulatuak deitzen dira. Taldeak gurutzatze-guneen kopuruaren

arabera bereizten dira; horren arabera, bi talde daude: elastomeroak eta termoegonkorrak. Material horien

molekulak, beraz, molekula arteko loturen bidez ez ezik, lotura kobalenteen bidez ere lotuta daude.

1.14. irudia. Egiturak: a) Polimero elastomeroak; b) Polimero termoegonkorrak.

LANBIDE EKIMENA

14

Plastikoen Lanketa

Elastomeroak

Elastomeroen molekulak ordenarik gabe banatuta daude eta gurutzatze-gune gutxi dituzte. Plastiko-talde honen

ezaugarria, beraz, erretikulatze-maila txikia izatea da.

Giro-tenperaturan, elastomeroen portaera kautxuarena bezalakoa da. Molekula-kateen gurutzatzeak direla eta,

molekula-kate horiek mugikortasuna mugatua dute. Makromolekulen lotura kobalenteetan gertatzen den bezala, zubiak

osatzen dituzten lotura kobalenteak ere tenperatura handien bidez baino ezin dira askatu, eta hauek ere ez dira eratzen

tenperatura jaisten denean. Beraz, ez dira ez urtugarriak, ez eta disolbagarriak ere. Elastomeroek, neurri bateraino egin

dezaketena handitzea da, zeren, gurutzatze-gune gutxi daudenez, molekula txikiak (urarenak, adibidez) molekulen

artean sar baitaitezke. Elastomeroen adibideak pneumatikoak edo gomak dira.

Termoegonkorrak

Termoegonkorren taldeko plastikoetan ere molekula-kateen egitura desordenatua da. Elastomeroekin kon-

paratuz, hala ere, askoz ere gurutzatze-gune gehiago dauzkate molekula-kateen artean. Hain erretikulatze-maila

handia duten makromolekulez osatutako plastikoei termoegonkorrak deitu ohi zaie.

Batzuetan, material horien izen zaharra, hau da, duromeroa ere aurki dezakegu. Hitz hori latinetik dator (durus

= gogor), eta, gurutzatze-guneen kopuru handiaren eraginez oso gogorra zelako esaten zitzaion horrela.

Giro-tenperaturan, molekula oso erretikulatu horiek oso gogorrak eta zurrunak dira, baina, aldi berean, hauskorrak

dira (kolpeekiko sentikorrak), eta, termoplastikoen aldean, askoz gutxiago biguntzen dira beroaren eraginez. Urtuezinak

dira, eta, beraz, ezin dira moldatu. Elastomeroak bezala, hauek ere urtuezinak dira eta, kasu honetan, erretikulazio

handia dela eta, handitu ere ez dira egiten. Adibidez, korronte-hartuneak termoegonkorrez fabrikatzen dira.

Polaritatearen araberako plastikoen sailkapena

Egitura molekularrari eta molekulen ordenari dagozkien aipatutako ezaugarriez gain, plastikoen eta plastikoen

gehigarrien polaritatea ere oso garrantzitsua da, plastikoen ezaugarri fisikoak, kimikoak eta mekanikoak konfiguratzeko.

Konposatu organikoen polaritatea, molekula osatzen duten elementuen atomoen arteko loturan partekatzen diren

elektroien desplazamenduaren araberakoa da. Desplazamendu hori, batez ere, zenbaki atomikoaren eraginez sortzen

da (adibidez, hona hemen zenbait elementuren protoi-kopurua edo nukleoaren karga atomikoa: C = 6+; H= l+; N= 7+;

O= 8+; F = 9+; Cl: 17+). Nukleoan karga handiena duen atomoak indar handiagoarekin erakarriko du partekatzen den

elektroi-parea. Adibidez, C-H taldeak bi polo ditu (“dipoloa” da) eta Cδ--Hδ+ motako karga elektrikoak banatzen dira (δ+ y

δ-, hurrenez hurren, elektroien karga positibo eta negatibo partzialak dira). Hau da, hidrogenoak elektroi bat ematen dio

loturari eta karbonoak beste elektroi bat, baina hidrogenoak (karbonoak eraginda) elektroiarekiko dituen eskubideak utzi

egin behar ditu eta elektroi-parea karbonotik hurbilago egon dadin onartu behar du. Nukleoaren kargez gain, atomoen

arteko distantziek, atomoen barneko elektroien kargen banaketak, eta abarrek ere eragina dute dipoloaren tamainan.

Dipoloaren tamainak eragina du, halaber, dagozkion multzo atomikoen eta makromolekularen edo polimero osoaren

polaritate elektrikoan. Atomoetako batek edo atomo-multzo batek loturetako elektroi partekatuak erakartzeko joerari

“elektronegatibotasuna” deitzen zaio.

LANBIDE EKIMENA 15


Polimeroen sailkapena polaritatearen arabera:

Polaritate handikoak: poliamidak, poliuretanoak, zelulosa esterrak, binil polifluoruroa, binilden

polifluoruroa eta termoegonkorretako asko.

Polaritate ertainekoak: estireno-akrilonitriloa, akrilonitrilo-butadieno-estirenoa, binil polikloruroa eta bere

kopolimeroak, ester-motako termoplastikoak, poliimidak.

Polaritate txikikoak: etilen kopolimeroak eta ester asegabeak (EVA), etileno-tetrafluoroetilenoa,

fenilen polioxidoa.

Polaritaterik gabekoak: polietilenoa, polipropilenoa, poliestirenoa, politetrafluoroetilenoa.

1.6 Pisu molekularren banaketa. Polisakabanatze-indizea

Polimeroaren eta substantzia kimiko arruntaren arteko alde nagusia tamaina da. Adibidez, bentzenoaren (C6H6)

pisu molekularra 78 da, eta edozein polimerok erraz gainditzen du 100.000ko pisu molekularra. Beraz, egitura-

unitatea bentzenoaren eraztunena izanda ere, kateak 1.280 talde lerrokatu izango ditu; eta, alderantziz ere, batez

besteko pisuak milioiak balioko balitu ere 12.800 eraztun baino gehiago izango genituzke, lotura kobalenteen bidez

elkarrekin lotuta.

Beste ezaugarri-desberdintasun bat honako hau da: edozein konposatu kimikoren pisu molekularra zehazteko

osagaien pisu atomikoak batu besterik ez da egin behar, baina makromolekulekin pisu atomikoa kalkulatzea

ezinezkoa da, zeren pisu molekular desberdina duten molekulen nahastea baita. Beraz, polimeroen pisu molekularra

adierazteko, batez besteko pisu molekularra edo pisu molekular erlatiboa erabili behar dugu. Hala ere, beste

eragozpen bat ere badago, hots, mota askotako batez bestekoak egotea, zeren pisu molekularra lortzeko erabiltzen

dugun teknikaren arabera batez bestekoa ere desberdina izango baita.

Polimeroen kateen pisu molekularra zehazteko erabili ohi den batez besteko sinpleena “Pisu Molekular Batez

Bestekoa kopurutan ( nM )” deritzona da. Har dezagun polimero-lagin jakin bat; lagina erabat zatikatuko dugu,

luzera desberdineko kateak banaka zenbatu ahal izateko. Banatutako zati bakoitzak Mi pisu jakin bateko Ni kate-

kopuru zehatz bat du. Hasierako lagineko molekulen guztizko kopurua ΣNi izango da. Batukari horrek, inplizituki, i-k

har ditzakeen balio guztiak hartzen ditu. Mi pisu molekularra duten Ni kateen masa erlatiboa Ni Mi biderkadura da,

eta, beraz, ΣNi Mi hasierako laginaren masa izango da. Hortaz, nM , laginaren guztizko masa zati guztizko

molekula-kopurua izango da, eta honelaxe adierazten da:

∑∑

i

iin

N

MN = M

Era berean, pisu molekular erlatiboa duen zatikia kontuan hartzen badugu Mi honelaxe adieraz daiteke: wi = Ni

Mi eta pisu molekular batez bestekoa kopurutan lor daiteke, baina Ni-ren ordez wi irakurri behar dugu, eta, beraz,

ekuazioa honako hau izango da:

∑∑

∑∑

ii

ii

i

iiw

MN

MN =

w

Mw = M

2

LANBIDE EKIMENA

16

Plastikoen Lanketa

Beraz, wM balioak, pisu molekular handiko zatikien eragin handiagoa izango duenez, nM balioa baino

handiagoa izango da. Azaldutakoa hurrengo irudian ikus dezakegu:

Polimero bateko pisu molekularren banaketa-kurba

Batez bestekoa kopurutan, Mn

Pisu molekularra

Batez bestekoa pisutan, Mw

Pol

imer

o-ko

puru

a

1.15. irudia.

Batez bestekoen arteko alde horrek polimeroaren masan hainbat zatiki daudela esan nahi du; horregatik, bat ez

datozen batez bestekoak dituzten nahasteei polisakabanatuak deitzen zaie. Polisakabanatze hori polisakabanatze-

indizearen arabera zehazten da. Polisakabanatze-indizea honako zatidura hau da: wM / nM . Zatidura horren balioa

1 bada, polimeroa monosakabanatua izango da eta, bestela, polisakabanatua.

1.7 Plastikoen portaera

Portaera orokorra

Plastikoen oinarrizko ezaugarriak barne-egituraren arabera ondoriozta daitezke. Plastikoak, adibidez, bero- eta

elektrizitate-eroale txarrak dira, hau da, isolatzaileak dira, zeren elektroien binakako loturez gain, ez baitaukate beste

elektroi askerik. Plastikoek, bestelako materialekin konparatuz, ez dute dentsitate handirik, zeren egitura “solte” sama-

rragoa baitute. Beroarekiko egonkortasun mugatua dute, zeren tenperatura txiki samarretan deskonposatzen edo

biguntzen diren materialak baitira. Materialon erresistentzia kimikoa, oro har, ona da, hau da, ez dute babesteko estalkirik

behar izaten. Hala ere, zenbait produktu kimiko, disolbatzaile, erradiazio ultramore edo energia-erradiazio gogorrarekiko

sentikortasun aldakorra dute. Eragin horien ondorioz, plastikoak zaharkitu (makromolekulak degradatu) edo tentsio bidez

pitzatu egin daitezke.

Plastiko termoegonkorrak, erretikulazio tridimentsionala dutenez, gogorrak eta hauskorrak dira eta, normalean,

sendotzeko kargak eta materialak behar izaten dituzte. Pigmentuekin tindatu ohi dira, kolore opakuak lortzeko.

LANBIDE EKIMENA 17


Termoplastikoak ezaugarri desberdinak dituzte egitura amorfoa edo erdi-kristalinoa duten heinean. Amorfoak, oro

har, gardenak dira eta tindatu egin daitezke; erdi-kristalinoak opakuak dira eta esne-itxurako zati kristalinoak dituzte

(itxurari dagokionez, opakuak, zeharrargitsuak edo gardenak izan daitezke) eta, beraz, estaltzeko baino ezin dira

tindatu. Termoplastiko amorfoen eta erdikristalinoen ezaugarrien koadroa asko alda daiteke sendotzeko kargei eta

materialei esker. Plastikoak erabiltzeak dituen abantaila nagusiak honako hauek dira:

Erraz moldatzen dira tenperatura txiki samarretan (metalekin erabiltzen direnak baino txikiagoetan).

Forma zailak fabrika daitezke, merke eta eragiketa bakar batean.

Ezin hobeak dira serie luzeetan ekoizteko.

Ezin hobeak dira isolatzaile gisa erabiltzeko.

Zarata ondo moteltzen dute.

Tindatu egin daitezke.

Ezaugarri labaingarri interesanteak dituzte, baita lubrifikatu gabe ere.

Portaera termikoa

Termoplastiko amorfoak. Beira-trantsiziozko tenperatura

Polimero amorfoak, kateen % 100 desordenatuta (espagetiak platerean egoten diren bezala) dutenak dira.

Kateak inolako ordenarik gabe erakartzen eta aldentzen dira elkarrekiko.

Material amorfoak tenperaturarekiko duen zurruntasuna irudikatzen badugu, honako kurba honen antzekoa

ikusiko dugu:

Zurruntasuna

Tenperatura

B

A

C

3

6

9

Tg

1.16. irudia.

A eremua. Tenperatura txikietan, materialaren zurruntasuna oso handia da, kateak mugitu ezin direlako.

Molekulak ez dira mugitzen eta materiala zurruna eta hauskorra da.

Tg eremua. Eremu honetan, materialak zurruntasun asko galtzen du, zeren kateak mugitzen hasten baitira. Ten-

peratura honi beira-trantsiziozko tenperatura deitu ohi zaio, zeren materiala ez baita dagoeneko solido beirakara

(hauskorra), eta gomaren antzeko portaera izaten baitu. Tg eremuan molekulen ordena ez da aldatzen (Tg eremuaren

gainetik zein azpitik molekulak espageti gisa irudika ditzakegu), baina molekulok mugitzen has daitezke.

LANBIDE EKIMENA

18

Plastikoen Lanketa

B eremua. Tg eremua gainditzen denean, kateek mugikortasuna dute dagoeneko, baina polimeroa ezin da

prozesatu, zeren oraindik jariatzeko eragozpen handiak baititu. Materialaren portaera “gomarenaren” antzekoa da.

Materialaren zati bat tenkatzen dugunean, material hori osatzen duten kateak elkarrekin gurutzatuta, nahaspilatuta edo

korapilatuta, daude eta nahaspila horrek elkarrekiko labaintzea eragozten diete, hau da, materialak jariatzeko eragoz-

penak ditu. Bestalde, “haril estatistikoa” deitzen den egoera orekatua dute. Egoera hori bere baitan erabat biltzen den

kateari dagokio. Luzatzen bada, katea lehengo egoera orekatura itzularazten duen indar erretraktila sortzen da. Indar

erretraktil horrek, kateen artean dagoen nahaspilarekin batera, polimeroari gomaren antzera portatzea eragiten diote.

Zenbait malguki elkarren segidan lotuko bagenitu bezala da. Eremu horretan, kateen mugikortasuna areagotu egiten da

tenperaturaren eraginez, eta, horren eraginez, polimeroaren jariatzeko ahalmena ere handiagotu egiten da. Ondorioz,

materialaren jariatzeko erresistentzia murriztu egiten da material hori berotzen dugun heinean.

1.17. irudia. Haril estatistikoa (injekzio-prozesuan).

1.18. irudia. Molekula-kate luzatuak (Adibidea: injekzio-prozesuko orientazioa).

C eremua. Eremu honetan kateek mugikortasun handia dute eta elkarrekiko labaintzeko erresistentzia txikia dute,

hau da, materiala, dagoeneko, erraz samar jaria daiteke. Tenperatura horietan, prozesatzea ezinezkoa da. Oro har,

tenperatura hori, gutxienez, Tg eremuko tenperatura baino 100 ºC handiagoa izan ohi da. Materiala prozesa daitekeen

tenperatura (injektatzen den tenperatura) polimeroaren pisu molekularraren araberakoa da oso. Pisua txikiagoa

denenean tenperatura hori errazago lortzen da, eta handiagoa denean materiala gehiago berotu behar da.

Erabilerari dagokionez, material plastiko amorfoak Tg baino txikiagoak diren tenperaturan baino ez dira

erabilgarriak. Materialak Tg gainditzen duenean, zurruntasuna galtzen du eta pieza bere pisuaren eraginez ere

deformatu egin daiteke (hondar-tentsioak albo batera utzita).

Termoplastiko erdikristalinoak

Polimero batzuen kateak ordenatu egiten dira. Kateak “luzatu” egiten dira eta paraleloan ordenatzen dira

kristalak osatuz. Polimero hauek ez daukate alboetako ordezko handirik (X taldekoak adiziozko polimeroetan), eta

kateak asko hurbil daitezke elkarrekin, erregularki ordena daitezke eta kristalak era ditzakete. Kristal primario horiek

lamelak dirak eta 1.000 nm-ko zabalera eta 10 nm-ko lodiera izan ohi dute.

1.19. irudia.

LANBIDE EKIMENA 19


Hala ere, kateak oso luzeak dira eta zaila da % 100 luzatzea; horregatik, polimeroaren kristalinotasuna ez da inoiz

osoa izaten, eta material kristalinoez hitz egiten denean, material horiek erdikristalinoak direla ulertu behar da. Horrez

gain, luzatu ahal izateko, biskositate-indarrak eta nahaspilatze-indarrak gainditu behar dituzte, eta hori zailagoa izaten

da materialaren pisu molekularra eta biskositatea handiagoak diren heinean. Horregatik, oso likatsuak diren materialak

(PVC-a edo PC-a), alboko talde handirik ez izateagatik hasieran kristaliza daitezkeela badirudi ere, ez dira oso

kristalinoak, biskositate handia dutelako.

Nukleazio-gunean hazten hasi den lamela kiribildu edo adarretan banatu egin daiteke, eta hazkuntza erradialeko

eredua sortzen du. Eredu horri hazkuntza kristalino esferulitikoa deitu ohi zaio. Nukleazio-gunetik sortzen den lamela-

sareari esferulita deitu ohi zaio. Irudian ikus daitekeenez, esferulita bakoitza material amorfoz eta kristalinoz osatuta

dago.

1.20. irudia. 1.21. irudia.

Hurrengo irudian, kristal polarizatuen bidez lortutako material kristalinoaren argazkia ikus daiteke (PA 6,6):

1.22. irudia.

Kristalizazio-prozesua amaitzen denean, beraz, bolumen osoan zehar zabaltzen den egitura esferulitikozko

materiala lortuko dugu. Esferulita bakoitzaren barruan, materialaren kohesioa mantentzen duten lamela

desberdinetako polimero-kateak daude. Horrez gain, esferulita bateko azken lameletako kateak, aldi berean, alboko

esferulitaren parte izan daitezke. Kate horiek ere materialaren kohesioa mantentzen duten “lamela arteko loturak”

sortzen dituzte. Beraz, esferulita bakoitza material amorfoz zein kristalinoz osatuta dago, baina sortzen den lamela-

egitura erradialki konektatutako lamelez osatuta dago. Lamela horiek, muturretan, alboko esferulitako lamelekin

konektatzen dira. Horregatik, materialak kohesioa du Tg eta Tm tenperaturen artean (kontuan hartu behar da, Tg

tenperatura gaindituz gero, fase amorfoan ez dagoela zurruntasunik).

LANBIDE EKIMENA

20

Plastikoen Lanketa

Kristalen hazkuntza denboraren arabera

Tenperatura jakin batean denboraren araberako kristalizatzeko abiadura aztertuz gero, hurrengo irudian ikus

daitekeen grafikoaren antzekoa lortuko dugu. Grafiko horretan, egoera-aldaketaren ondoriozko kristalizazioan

moldeari emandako beroa neurtzen da.

Denbora

B

t3t1A

dH/d

t

t2

1.23. irudia. Hasierako denboran, kristalizatzeko abiadura zero da. Etapa horri nukleazio-etapa deitu ohi zaio. Kristalak hazi

egiten dira nukleoa deritzon gune jakin batetik (esferulitaren erdigunetik) hasita. Hasierako nukleo hori sortzen denean,

lamelak gune horretatik hasten dira hazten. Lamela horiek adarkatu eta banatu egiten dira espazioaren noranzko

guztietan zehar, eta kateak erants ditzakeen lamela-azalera handiagotu egiten da denborarekin (nolabait esateko,

esferulitaren azalera handiagotu egiten da). Horregatik, kristalizatzeko abiadura handiagotu egiten da gehienezko

puntu bateraino. Etapa horri kristalizazio primarioa deitu ohi zaio, eta esferulitak elkar jotzen dutenean amaitzen da.

Esferulitak elkarrekin topatzen direnean, topatu diren gainazalek ezin dute kristalizatzen jarraitu eta kristalizazioak

esferuliten arteko eremuetan baino ezin du jarraitu. Horregatik, kristalizatzeko abiadura murriztu egiten da. Etapa honi

kristalizazio sekundarioa deitu ohi zaio.

Kristalizazioa tenperaturen arabera Aurreko atalean, kristalizazioa denboraren araberako prozesua dela ikusi dugu. Kristalizatzeko behar den

denbora eta kristalizatutako materialaren egitura kristalizatzeko erabiltzen den tenperaturaren araberakoak dira.

Kristalak tenperatura txikietan sortzen direnean (adibidez, moldatzen direnean azkar hozten diren material jakin

batzuen pieza txikien kasuan) bi efektu ikus daitezke:

Nukleoak oso azkar sortzen dira, eta askoz ere gehiago dira. Beraz, kristalizazioa azkarragoa da, esferulita

gehiago sortzen dira eta esferulita horiek txikiagoak izaten dira. Tamaina-tarte estandarra 5-100 µm-koa

izan ohi da.

Sortzen diren lamelak txikiagoak dira eta ez dira hain perfektuak. Horren arrazoia honako hau da: katea

kristalean sartzeko, kate horrek masa amorfoan dauden biskositate- eta nahaspilatze-indarrak gainditu egin

behar ditu. Tenperatura txikia bada, kateak gutxi mugitzen dira eta kateok aipatutako indarrak gainditzeko

ahalmen txikiagoa dute. Horregatik, lamelaren egitura kristalinoa maizago “hausten” da, gaizki paketatutako

kateen eraginez.

LANBIDE EKIMENA 21


Injekzioa egiten denean, kristalinotasun handiagoa lortzeko, urtutako masa polikiago hoztu behar da (pieza

lodiagoak eta moldearen tenperatu handiak), edota nukleo sortzaileak edo agente nukleatzaileak deritzenak erabili

behar dira. Kristalinotasuna handiagotzen denean, dentsitatea, erresistentzia mekanikoa eta zurruntasuna ere

handiagotu egiten dira, baina gardentasuna eta deformatzeko ahalmena txikiagotu egiten dira.

Pieza lodiera osoan zehar uniformeki hozten ez denez, materialaren egitura desberdina izango da dagokion

lodieraren arabera. Paretetan ez dago esferulitarik (material osoa amorfoa da) edo esferulitak oso txikiak dira, eta

erdigunean esferulitarik handienak daude. Esferulitak handiak direnean, materiala hauskorragoa izaten da, baina

higaduraren aurkako erresistentzia handiagoa izaten du.

Adibide gisa, PA6-aren prozesatua ikusiko dugu. Materialak lortzen duen kristalinotasun-maila % 10 (hozte

azkarra) eta % 50 (hozte motela) bitartekoa izan daiteke. % 10eko kristalinotasuna lortu duen piezak oso

zurruntasun txikikoa eta abrasioaren aurkako erresistentzia txikikoa izango da, zeren paretetan, kristalinotasuna ia

nulua izango baita. Zurruntasun eta abrasioaren aurkako erresistentzia handiagoak lortzeko, materialari silize fina

eransten zaio (% 0,1). Silize fin horrek agente nukleatzaile gisa jarduten du eta moldearen tenperatura handigoekin

prozesatzen da.

Kristalizazioa sortzeko, tenperaturek Tm eta Tg (molekulen mugikortasunaren muga) bitartekoak izan behar dute.

Materialak egoki kristalizatu ahal izateko behar duen denboran egon behar du bi tenperatura horien artean.

Urtutako materiala azkarregi hozten bada (pieza mehea edo moldea oso hotza bada), materialaren geruza

handi bat gaizki kristalizatuta egongo da.

1.24. irudia. Kristalizazio ondokoa

Materiala egoki kristalizatu denean, ez du kristalizatu ondoko fenomenorik egon behar. Hala ere, materiala oso

azkar hoztu bada, kristalinotasun naturalaren mailara irits dadin utzi gabe, material hori poliki kristalizatuz joan

daiteke giro-tenperaturan.

Polimeroaren kristalizatzeko abiadura nulua da Tm tenperaturan. Abiadura hori gehienezkoa da 20 ºC Tm

azpitik eta tenperatura txikiagoetan, gero eta txikiago bihurtzen da, zeren molekulen mugikortasuna murriztu egiten

baita (molekulen mugikortasuna beharrezkoa da biskositate- eta nahaspilatze-indarrak gainditzeko). Materialaren

Tg-aren azpitiko tenperaturetan abiadura ia nulua da, zeren kateak zurrun bihurtzen baitira.

LANBIDE EKIMENA

22

Plastikoen Lanketa

PA66 polimeroa hartuko dugu. Material horren Tg-a, lehor dagoenean, 50 ºC-koa da. Baina erabiltzen denean,

hezetasuna xurgatzen du eta Tg-a 0 ºC-raino murrizten da. Horregatik, material horietan, kristalizazio ondoko

fenomenoak sor daitezke giro-tenperaturan. Kristalizazio hori oso astiro egiten da eta, ondorioz, pieza uzkurtu egin

daiteke, eta uzkurtze horrek bi urte iraun dezake. Nylon 6-aren kasuan efektu hori ez da hain nabarmena. Prozesu

hori azkartu egin daiteke, piezak tenperatura handietan berotuta, baina molekula-kateen orientazioaren (fluxuaren

noranzkoan luzatzearen) erlaxazioaren eraginez, piezak uzkurtzeko eta deformatzeko arriskua dago.

Termoplastiko erdikristalinoen ezaugarri mekanikoak

Hurrengo irudian, termoplastiko erdikristalinoen zurruntasuna eta tenperaturaren arabera lortzen dituzten

kristalinotasun-mailak ikus ditzakegu.

Tenperatura

Zurruntasuna

II

IV

I 3

6

9 III

1.25. irudia. Polimeroa % 100 kristalinoa bada (praktikan egoera hori ezinezkoa da), Tg tenperaturan materialaren

zurruntasuna ez da aldatzen. Materialaren zurruntasuna ia konstante mantentzen da fusio-tenperaturara iritsi arte.

Fusio-tenperatura lortu arte izan daitekeen zurruntasun-galera txikiak, kristal inperfektu txikienen fusioaren

ondoriozkoak baino ezin dira izan.

Materiala erdi-kristalinoa denean (horixe da egiazko egoera) Tg tenperaturan zurruntasun-galera handi samarra

izaten da. Galera hori handiagoa izango da materialaren kristalinotasuna txikiagoa den heinean. Tg tenperaturaren

azpitik, amorfoetan gertatzen den bezala, materiala zurruna eta hauskorra da. Tg tenperatura gainditzen denean,

materiala, itxurari dagokionez, goma-itxurako gorputzean (parte amorfoan) murgildutako eta elkarrekin konektatutako

eremu kristalino zurrunen (lamelen) multzoa da. Kristalak ezin dira nabarmenki banandu, zeren kate batzuk zenbait

kristalitaren parte baitira. Kristalita horiek “lokarri” edo “soka” gisa jarduten dute, eta neurrizko tentsioak daudenean

materiala nabarmen luza dadin eragozten dute. Bestalde, goma-faseak malgutasuna ematen dio materialari, eta,

ondorioz, materiala hautsi gabe luza daiteke. Beraz, Tg tenperaturaren eta fusio-tenperaturaren (Tm tenperaturaren)

arteko tartean harikorrak dira. Horrez gain, Tg-aren eta Tm-aren artean, materiala, berotu ahala, bigunago bihurtzen da.

Hori bi arrazoirengatik gerta daiteke: kristalita txikienak urtu egiten direlako edo fase amorfoaren jariakortasuna,

materiala berotu ahala, mailaka handiagotzen delako. Azkenik, fusio-tenperaturara iristen garenean, fase kristalinoa

deuseztatu egiten da eta fase amorfoa baino ez zaigu gelditzen. Hurrengo taulan, gehien erabili ohi diren materialen

Tg-a eta Tm-a ikus ditzakegu:

LANBIDE EKIMENA 23


Densitatea ρ (g/cm3) Tg (ºC) Tm (ºC) Kristalinitate-maila Xt (%)

LDPE 0,92 -100 120 40-55

HDPE 0,95 -100 130 60-80

PP 0,91 -10 175 60-70

PA6 * 1,13 50 / 0 225 50-60

PA6.6 * 1,13 55 / 0 265 50-60

PBT 1,35 45 250 30-40

POM 1,76 -75 180 < 75

* Poliamidek beira-trantsiziozko tenperatura bi dituzte: 50 ºC hezetasunik ez daukatenean (Adibidez,

injekzio bidezko prozesatuan) eta 0 ºC hezetasuna daukatenean (Adibidez, inguruneko hezetasunarekin

kontaktuan egon ondoren).

1.4. taula. Aurreko taula horretatik, zenbait alderdi garrantzitsu ondoriozta daitezke:

I LDPE, HDPE, PP eta POM-aren Tg-a giro-tenperatura baino txikiagoa da. Ondorioz, material horiek

harikorrak dira giro-tenperaturan.

II Poliamidak, lehor daudenean, 50 ºC-ko Tg-a dute. Material jakin bat injektatu ahal izateko, aldez aurretik

lehortu egin behar dela kontuan hartuta, poliamidak molde hotzean injektatzen badira, hauskor bihur

daitezke, eta, piezak kanporatzeko tolestu behar direnean (adibidez, abatz-estalkien besoen kasuan), hautsi

egin daitezke. Tg-a baino tenperatura txikiagoa duen moldearekin lan eginez gero, eragin hori murriztu

egiten da. Hala ere, besoa asko tolestu behar bada, gerta daiteke eragindako deformazioa lehengo

egoerara guztiz ez itzultzea. Denborarekin, poliamidek ingurunetik ura xurgatzeko joera dute, eta horrek

material horien Tg-a murriztu egiten du, eta giro-tenperatura baino txikiagoa izatera iristen da. Horregatik,

erabilera-baldintzetan, poliamidak ere harikorrak dira.

III Material erdikristalino guztien fusio-tenperatura Tg-a baino 200 ºC handiagoa da, gutxi gorabehera, eta

prozesatzeko tenperatura (polimero injektatzeko behar den tenperatura) materialaren Tg-a baino 250 ºC

handiagoa da, gutxi gorabehera. Amorfoekin konparatuz gero, amorfoek 100 ºC-ko tenperatura estandarra

izan ohi dute eta prozesatzeko tenperaturak Tg-a baino 150 ºC handiagoak izan ohi dira. Material amorfoen

eta kristalinoen arteko desberdintasun horrek ondorio garrantzitsuak ditu:

a) Material kristalinoek biskositate txikiagoko urtuak emango dituzte.

b) Material amorfoan, urtuaren tenperatura handiagotuz gero, urtuaren biskositatea material kristalinoan

baino askoz gehiago murrizten da.

IV Azkenik, poliamidek oso biskositate txikiko urtuak ematen dituztela esan behar da. Berezitasun horren

arrazoi nagusia, polimero komertzialaren pisu molekularra txiki samarra izatea da (Mw = 10.000 - 30.000

g/mol).

LANBIDE EKIMENA

24

Plastikoen Lanketa

Polimero amorfoen eta kristalinoen arteko desberdintasun nagusiak

Lehen azaldu ditugu, dagoeneko, polimero-kateek izan ditzaketen agregazio-egoerak (amorfoa edo kristalinoa).

Orain, material amorfo eta kristalino garrantzitsuenen zerrendak ikusiko ditugu:

AMORFOAK KRISTALINOAK

PS

ABS

PC

PVC

PMMA

POM

PA6, PA6.6

PBT

PE

PP

Termoplastiko amorfoak

Fusio-punturik, hau da, materiala egoera solidotik fluidora pasatzeko tenperaturarik, ez dago. Ikus daitekeen

trantsizio bakarra Tg-a da. Tenperatura horretan, materiala, dagoeneko, ez da beira-solidoa (hauskorra), eta bigundu

egiten da (goma-itxura hartzen du). Hortik aurrera, tenperatura handiagotzearen eraginez, goma hori gero eta

jariakorrago bihurtzen da, eta material hori fluido likatsu gisa portatzen da Tg-a baino 100-150 ºC handiagoak diren

tenperaturetan. Beraz, fluido likatsua tenperaturaren bidez materiala biguntzeko prozesuaren ostean lortuko dugu.

Polimeroa prozesatzen denean, Tg-a baino tenperatura handiagoetan injektatzen da, baina moldea ezin da ireki,

piezaren tenperatura Tg-a baino txikiagoa izan arte (pieza solidotu arte). Egoera solidotik fluido-egoerara pasatzen

denean materialaren egitura aldatzen ez denez, piezaren bolumena ez da asko aldatzen. Beraz, moldeatutako piezak

ez dira asko uzkurtuko. Kargarik eta gehigarririk ez duen homopolimeroa denean (hau da, polimero purua, inolako

substantziarekin nahastu gabekoa denean), materiala gardena da. Polimero amorfoak oso sentikorrak dira pinturek eta

kolek edukitzen dituzten disolbatzaileekiko (adibidez, azetona eta toluenoarekiko).

Termoplastiko erdikristalinoak

Material kristalinoak fusio-tenperaturara iristen direnean, zuzenean pasatzen dira egoera solidotik fluido-egoerara,

goma-itxurako etapatik pasatu gabe. Material kristalinoen egitura aldatu egiten da fusio-puntuan. Kateak ordenatuta

egotetik ordenatu gabe egotera pasatzen dira. Ordena desegitearen ondorioz, materiala urtzen denean, handiagotu,

zabaldu egiten da (bolumena % 5-15 handiagotzen da). Prozesatzeari dagokionez, ondorio nagusia trinkotze-fasean

material-kopuru handiagoa sartu behar izatea da. Horretarako:

a) Sarrerak material amorfoetarako baino lodiagoak izan ohi dira, behar baino lehenago ez izozteko.

b) Mantentze-denbora handiagoak erabili ohi dira.

Trinkotzearekin piezaren uzkurtzea murrizten bada ere, ezin da guztiz saihestu, eta material kristalinoetan

injektatutako piezak, material amorfoetan injektatutakoak baino gehiago uzkurtzen dira. Uzkurtze-balio estandarrak

% 1-3koak dira.

Polimero kristalinoek “fusio-bero sorra” dute. Izotza urtzeko beroa behar bada, plastikoek dauzkaten kristalak

urtzeko ere beroa behar da. Prozesatzean, materiala hozte-fasean kristalizatzen da eta “fusio-bero sor” hori

kanporatu egiten du, eta, beraz, moldeak bero-kopuru handiagoa kanporatu behar du. Horregatik, zailagoa da pieza

homogeneoki hoztea. Horrez gain, materiala gehiago uzkurtzen denez, materialek joera handiagoa dute kopatzeko

edo deformatzeko.

LANBIDE EKIMENA 25


Material kristalinoak ez dira inoiz gardenak izaten, gehienez, zeharrargitsuak dira, materialaren egitura homo-

geneoa ez delako, hots, fase amorfoaren baitan fase kristalinoa dago. Disolbatzaileekiko erresistenteagoak dira, baina

azidoekiko sentikorrak dira.

Amorfoen eta kristalinoen portaera przesatzean

Oro har, polimero kristalinoek amorfoek baino biskositate txikiagoko urtuak ematen dituztenez, kristalinoak

errazago injektatzen dira (injekzio-presio txikiagoak behar izaten dira). Hurrengo taulan plastiko arruntei dagozkien

fluxu-luzerak (injekzio-prozesuan, moldea betetzen denean polimeroak egin dezakeen biderik luzeenak) ikus daitezke.

Polimeroa Fluxu-luzera (mm/mm-ko lodiera)

PS ≅ 150

SAN ≅ 140

HIPS ≅ 130

ABS 80-120

PMMA 100-150

PVC-P 180

PVC-U ≅ 60

PC 30-70

PPS (polisulfonak) 30-150

HDPE 150-200

PP 150-300

PA 6 140-340

PA 6,6 180-350

PBT 160-200

Azetalikoak (POM) 100-250

1.5. taula.

Ikus daitekeenez, material kristalinoek, material amorfoek baino fluxu-luzera handiagoak dituzte. Amorfoetan,

estirenikoek (ABS-a salbu) antzeko fluxu-luzera dute (140 mm inguru). ABS-a zailagoa izan daiteke injektatzen,

hautatzen dugun mailaren arabera. PVC-P-a zailagoa da injektatzen, plastifikatze-maila handia duelako. PVC-U-a eta

PC-a askoz likatsuagoak dira. Kristalinoei dagokienez, fluxu-luzera handiagoak dituzte, eta kasu gehienetan, fluxu-

luzera 200 mm-koa izan ohi da. Prozesatzeari dagokionez, beste desberdintasun garrantzitsu bat erabiltzen diren

mantentze-denborak dira. Barrunbearen bolumena bete ondoren, trinkotze-presioa sartzen da denbora zehatz batean,

barrunbean material gehigarria sartuta uzkurtze termikoa konpentsatzeko asmoz. PvT diagramaren bidez, argi ikusten

da sartu beharreko material gehigarriaren kopurua handiagoa dela kristalinoen kasuan.

LANBIDE EKIMENA

26

Plastikoen Lanketa

PVT DIAGRAMA polimero AMORFOA

1000

1 bar 1.1

TENPERATURA ºC

BO

LUM

EN

ES

PE

ZIFI

KO

A c

m3 /g

presioa 600

1.05

0.95

0.9 0 50 100 150 200 250 300

1

0 50 100 150

PVT DIAGRAMA polimero AMORFOA

400 0

0.9

TENPERATURA ºC

BO

LUM

EN

ES

PE

ZIFI

KO

A c

m3 /g

800 0.85

0.75

0.7

200 250

0.8

0.65

presioa


Material amorfoak, hozten direnean, asko uzkurtzen ez direnez, betetzeko eta paketatzeko behar den material-

kopurua erraz samar injektatzen da. Beraz, arriskurik handiena gehiegi trinkotzea da. Horregatik, bigarren fasean

denbora laburragoak erabili ohi dira.

Material kristalinoak gehiago uzkurtzen dira, kristalizatzea dela eta; horregatik, material gehiago sartu behar da.

Horrez gain, barrunbean dagoen materiala kristalizatu arte itxaron behar dugu, uzkurtzen denean, material gehiago

sartzeko behar den leku gehiago utz dezan. Horregatik, bigarren fasean denbora luzeagoak erabili ohi dira.

Hurrengo irudian, bi material-moten arteko diferentzia erlatiboa ikus daiteke:

MATERIAL KRISTALINOAREN ZIKLOA

MOLDEA IXTEA INJEKTATZEA TRINKOTZE-

PRESIOA HOZTEA MOLDEA IREKITZEA ETA ATERATZEA

MATERIAL AMORFOAREN ZIKLOA

MOLDEA IXTEA INJEKTATZEA TRINKOTZE-

PRESIOA HOZTEA MOLDEA IREKITZEA ETA ATERATZEA

1.8 Gehigarriak

Sarrera

Plastikoek, fabrikatzeko prozesuaren ondorioz, material arrotzen kopuru txikiak edukitzen dituzte; adibidez,

emultsionatzaileak eta katalizatzaileak. Pikortatu eta moldatzeko masa bihurtzeko, ondoren egiten den prestatzeko

eta formulatzeko prozesuan, plastikoek gehigarrien kopuru txikiak hartzen dituzte. Gehigarri horiek transformazioa

errazteko eta ezaugarrien koadroa aldatzeko erabili ohi dira.

Lubrifikatzaileak, transformazio-osagarri gisa.

Egonkortzaileak, transformazioan degradazio termikoaren aurka babesteko eta erabiltzen direnean

zaharkitzearen eta erradiazio ultramorearen aurka babeseko.

Produktu antiestatikoak, elektrizitate estatikoa saihesteko.

LANBIDE EKIMENA 27


Gehigarri eroaleak, adibidez, kearen beltza, erresistentzia elektrikoaren balioak murrizteko.

Suaren aurkakoak, erregaitasuna murrizteko.

Koloratzaileak, tindatzeko.

Plastifikatzaileak eta malgutzaileak, talkarekiko erresistentzia hobetzeko.

Karga mineralak eta indartzeko ehunak, ezaugarri zehatz batzuk aldatzeko.

Puztaileak, apartzeko.

Oro har, erabileraren bat baldintzetako bat ez betetzean oinarritzen ez bada, behintzat, edozein gehigarrik

honako baldintza hauek bete behar ditu:

1) Eragingarriak izan behar dute euren eginkizunean.

2) Egonkorrak izan behar dute, prozesatzeko baldintzetan.

3) Egonkorrak izan behar dute, erabiltzeko baldintzetan.

4) Ez dute izerditu, exudatu edo migratu behar.

5) Ez dute toxikoak izan behar eta ez dute usainik edo zaporerik izan behar.

6) Merkeak izan behar dute.

7) Ez dute polimeroaren ezaugarrietan eragin negatiborik izan behar.

Ezaugarri horietako gehienak nabarmenak dira, baina, agian, komenigarria da izerditzea, exudatzea edo

migratzea zer den sakonago azaltzea. Migrazioa eta/edo izerditzea gehigarri jakin bat materiala eta material horrekin

kontaktuan dagoen substantzia banatzen dituen bitarteko fasea zeharkatzen duenean, hau da, polimeroaren

materialetik ukitzen duen substantziarainoko gehigarriaren migrazioa izaten denean, gertatzen da. Efektu hori,

gehigarria polimeroarekin eta ukitzen duen substantziarekin (likidoa zein solidoa izanda ere) disolba daitekeenean

gertatzen da. Efektu horren eraginez, ukitzen duen produktua kutsatu egingo da (kolorea aldatu egingo du, bigundu

egingo da, ezaugarriak galdu egingo ditu, etab.). Difusio-legeen araberako efektua da. Beraz, polimeroaren poroen,

barreiatzen den partikularen tamainaren eta hasierako polimeroan dagoen kontzentrazioaren araberakoa izango da.

Polimeroa Tg-aren edo Tm-aren gainetik egotearen arabera ere nolabaiteko efektua egongo da.

Exudazioa fenomeno desberdina da, antzeko eraginak sorraraz baditzake ere. Exudazioa ere disolbagarritasu-

nean oinarritzen da, eta prozesuan zein zerbitzuan polimeroaren eta gehigarriaren arteko disolbagarritasun-aldaketaren

ondoriozkoa da. Beraz, polimeroa eta gehigarria erabat disolbagarriak dira transformatzean erabiltzen den propor-

tzioan, baina erabiltzeko baldintzetan, hozten denean, disolbagarritasuna txikiagotu egiten da, eta gehigarriaren kopuru

txiki bat piezaren kanpoko gainazalean agertuko da. Efektu hori nahita egindakoa ere izan daiteke, eta kautxuzko

piezak parafina bidez kanpoko agenteen aurka babesteko erabili ohi da, baina, normalean, saihestu egin behar da,

zeren, gehigarria galtzeaz gain, kanporatzen denean, bidean beste substantzia batzuk ere arrasta baititzake eta

gehigarrien kontzentrazio-gradienteak edo gehigarriak galtzea eragin baitezake.

LANBIDE EKIMENA

28

Plastikoen Lanketa

Plastifikatzaileak

Alexander Parkes-ek “parkesina” merkaturatu zuenetik ohikoa izan da polimeroekin plastifikatzaileak nahastea.

Harrezkero, substantzia plastifikatzaileak erantsita bi helburu garrantzitsu lor daitezke: alde batetik, urtuaren

biskositatea murriztea eta, ondorioz, fluxua arintzea, eta, bestetik, pieza bukatuaren ezaugarri batzuk nabarmenki

aldatzea, zurruntasuna txikiagotuz eta malgutasuna handiagotuz.

Plastifikatzaileak polimeroaren antzeko disolbagarritasun-parametroa eta, gutxienez, 300go pisu molekularra

izan behar ditu. Pisu molekularrari dagokion eskakizun horren arrazoia honako hau da: pisu molekular txikia duen

plastifikatzailea substantzia lurrunkorra da, eta, beraz, sartzen den substantzia lurrunkor hori ez da oso egonkorra

polimero-piezaren barruan eta, ondorioz, migrazioa eta izerditzea sor daitezke.

Lubrikatzaileak eta fluxu-sustatzaileak

Lubrifikatzaile terminoa askotan agertzen da polimeroei buruzko liburuetan, material plastikoari eransten zaion

gehigarri gisa. Mota askotako lubrifikatzaileak daude eta hainbat eginkizun dituzte; horregatik, komenigarria da

bereizten jakitea. Hiru lubrifikatzaile-mota garrantzitsuenak honako hauek dira:

Moldeatuen eta beste produktu bukatu batzuen marruskadura murrizten duten materialak, gainazalak

(material berekoak edo material desberdinekoak) elkarren aurka irristatzen direnean. Lubrifikatzaile-mota

honen adibiderik onenak grafitoa eta molibdeno disulfuroa dira. Lubrifikatzaile horiek % 1-2-ko proportzioan

erabiltzen dira nylonezko eta beste termoplastikozko errodamenduetan, junturetan, eta abarrean.

Prozesatzean, polimeroaren matrizetik masa urtuaren eta transformazio-ekipoko metalezko gainazalaren

dagoen tarteko faserantz exudatzen diren materialak. Ondoriozko pelikulak ez du uzten polimeroa

makinetara itsastea eta prozesatzea erraztu egiten du. Gehigarri horiei kanpoko lubrifikatzaileak deitu ohi

zaie. Ez dira oso bateragarriak polimeroarekiko, oso polarizatuak dira eta, beraz, metalekiko afinitate handia

dute. Kanpoko lubrifikatzile-mota hautatzeko, polimero-motaz gain, prozesatzeko tenperatura ere kontuan

hartu behar da, zeren, lehen azaldu dugunez, tenperaturaren eraginez, materialen disolbagarritasun-

ezaugarriak aldatu egiten baitira. PVC-aren kasuan, gehien erabiltzen direnetako batzuk azido estearikoa

eta dagozkion kaltzio, berun, kadmio edo bariozko gatzak dira. Hala ere, orain, gatz horietako batzuk

debekatuta daude, elikagaiak ukituko dituzten produktuetarako. Beste adibide batzuk honako hauek dira:

azido myristikoa, parafina-argizarizko hidrokarburoak, pisu molekular oso txikia duen PE-a eta esterren bat

(palmitatoa).

Lubrifikatziale horien eginkizuna, prozesatuan polimeroaren matrizetik exudatzea denez, arazoak sor

daitezke, batez ere gehiegi erabiltzen bada. Adibidez, beste gehigarri batzuk (koloratzaileak, etab.) arrasta

ditzakete, eta transformazio-ekipoaren bidez prozesatzen diren ondorengo formulazioak kutsa ditzakete.

Produktuaren argitasunean edo akabatuan ere eragin dezakete, edota xafla moldatuaren zigilatu edo

inprimatze termikoa eragotz dezakete.

LANBIDE EKIMENA 29


Hirugarren lubrifikatzaile-taldean pisu molekular txikia duten materialak sartzen dira, baina lubrifikatzaile

hauek, plastifikatzaileek baino eragin txikiagoa dute produktu bukatuaren azken ezaugarrietan. Talde

honetako lubrifikatzaileei barneko lubrifikatzaileak deitu ohi zaie. PVC-arekin erabili ohi diren barneko

lubrifikatzaile batzuk honako hauek dira: amino-argizariak, montan argizarizko esterren deribatuak,

glizerina-esterrak (glizerina monoesteraratoa) eta kate luzeko esterrak (zetil palmitatoa). Aurreko kasuan

bezala, hemen ere lubrifikatzailearen proportzioak eragin handia izan dezake azken ezaugarrietan. Asmoa,

barneko lubrifikatzaileek azken ezaugarrietan (gutxiegi biguntzea, etab.) ahalik eta eragin txikiena izatea

denez, polimero fluxu-sustatzaileak garatu dira. Polimero horiek hasierako polimeroarenaren antzeko

disolbagarritasun-indizea dute, baina prozesatzeko tenperaturan biskositate txikiagoa dute, baina horrek ez

du esan nahi zerbitzu-tenperaturan malguagoak edo bigunagoak direnik.

Kargak eta zuntzak Karga terminoa, polimeroaren ezaugarri fisikoak (normalean, ezaugarri mekanikoak izaten dira), aldatzeko

polimero horri sartzen zaizkion substantzia solidoak adierazteko erabili ohi da.

Partikulak

Bi motako partikulak daude, hots, indartzaileak eta inerteak. Partikula inerteek, beti ere, eragina dute polimeroaren

ezaugarrietan; beraz, PVC-zko konposatu plastifikatu bati indartzailea ez den karga sartzen badiogu, konposatuaren

zurruntasuna eta gogortasuna handiagotu egingo dira eta isolamendu elektrikoa hobetu edo produktuaren

itsaskortasuna murriztu egin daiteke, zeren karga inerte horiek eramateko arrazoia, batez ere, produktu bukatuaren

kostua murriztea baita. Indartzailea ez den kargak, gehienetan, substantzia disolbaezina izan beharko du, polimero-

produktu bukatuarekin kontaktuan jar daitezkeen disolbatzaile gehienekiko. Gehien erabili ohi direnak, besteak beste,

kaltzio karbonatoak, talkoa edo bario sulfatoa dira.

Merkatuan hainbat mailatako kargak aurki daitezke zenbait baldintzaren arabera. Baldintza horiek honako

hauek dira:

Partikularen batez besteko tamaina eta tamainen banaketa

Partikularen forma eta porotasuna

Gainazalaren izaera kimikoa

Partikularen tamaina txikiagoa den heinean, zenbait ezaugarri (trakzio-modulua, gogortasuna, etab.) are

gehiago indartuko dira, kontzentrazio kritikora iritsi arte, eta, hortik aurrera, ezaugarriak murriztu egiten dira.

Partikulak txikiak badira, ondoriozko produktuen ezaugarriak erretxina hutsarenak baino txarragoak izango dira.

Partikularen formak ere eragina izango du. Adibidez, Txinako buztinak (asko erabiltzen den partikulak) forma

obalatua du eta prozesatzean orientatzeko joera du, eta, ondorioz, produktu anisotropikoak sortzen ditu. Beste

indartzaile batzuei dagokienez, gainazal irregularra badute, polimeroak nekez busti ditzake (esfortzuak txarrago

banatzen dira) edo, gainazal porotsua badute, beste gehigarri batzuk ere xurga ditzaketenez, eraginkortasuna

galduko dute.

LANBIDE EKIMENA

30

Plastikoen Lanketa

Partikularen gainazalaren izaera kimikoak eragin erabakigarria izan dezake. Konposatu gehienek talde polarrak

dituzte; horregatik, nekez itsasten dira polimeroan, baina afinitate handia izan dezakete beste gehigarri batzuekin;

adibidez, antioxidatzaileekin, erretikulazio-agenteekin, agente ultramoreekin, etab. Polimerora itsasteko ahalmena

hobetzeko eta beste gehigarrien errendimendua ez murrizteko, glikogelekin edo azido organikoekin, eta oraintsuago,

akoplamendu-agenteekin tratatutako kargak erabili ohi dira. Kaltzio karbonatoa azido estearikoarekin tratatu ohi

da; azido-taldea karbonatoaren talde polarretara itsasten da, eta kate alifatikoa bateragarria da polimeroaren kate

hidrokarbonatuarekiko. Buztina, etab. tratatzeko glikolak edo aminak erabiliz gero, gehigarri merkeak direnez, eurak

dira kargari dagokion azalera betetzen dutenak, eta eginkizun berezia duten gehigarriak aske uzten dituzte.

Partikula indartzaileak oso eraginkorrak dira elastomeroekin, baina, halaber, PVC plastifikatuzko produktuen

trakzioarekiko erresistentzia handiagotu egin dezakete.

Elastomeroak

Ohikoa da termoplastiko amorfoetan material elastomerikoak sartzea, talkarekiko erresistentzia hobetzeko asmoz.

Adibideak: PS-arekin (HIPS-arekin) SBR-a eta polibutadienoa erabili ohi dira, PVC-arekin akrilonitrilo-butadienoa (NBR)

erabili ohi da, eta polipropilenoarekin etilen propilenoa kopolimeroa erabili ohi da. Ezaugarriak hobetzeko eragin hori,

normalean, pitzaduren hedapenaren teoriaren bidez azaltzen da. Tentsio gehienak fase zurrunean jasaten dira

(termoplastikoa) pitzadura sortzen den unera arte. Hortik aurrera, eta elastomero-fasea beira-matrizearekin

(termoplastikoa) oso bateragarria ez denez, tanta-forma izaten du. Elastomero-tantaren inguruan pitzadura sortzen

hasten denean, tanta horrek, eragindako esfortzuaren noranzkoa duten tentsioez gain, pitzaduraren planoan, hau da,

eragindako esfortzuarekiko zutak diren tentsioak ere jasan ohi ditu. Hiru ardatzeko esfortzu horri partikula

elastomerikoaren masa-moduluak erantzuten dio, eta eragindako esfortzua jasaten du.

Elastomero-partikulek ez dute pitzaduran erabat murgilduta egoteko adinako tamainakoak izan behar; aitzitik,

pitzadura hedatzea saihestu behar dute. Bestalde, frogatuta dagoenez, pitzadura asko daudenean esfortzua banatu

egiten da, eta, bestela, pitzadura gutxi batzuetan kontzentratuta egongo litzateke. Horrez gain, hedatzen ari den

pitzadura elastomero-partikulara iristen denean, askotan, banatu egiten da eta azalera handiagoa sortzen du, eta,

ondorioz, energia-kopuru handia kanporatzen da.

Zuntzak

Zuntz-kargak aspalditik erabili izan dira polimero termoplastikoak indartzeko. Kotoi, nylon eta zelulosazko

zuntzak, eta, askotan, zurezko ezpalak ere urtetan erabili izan dira. Karga-mota horiek produktu moldatuen

talkarekiko erresistentzia, gogortasuna eta zurruntasuna hobe ditzakete. Zuntz ez-organikoak ere (beira-zuntza edo

asbestoa) termoplastikoekin zein termoegonkorrekin erabili izan dira, tenperaturarekiko erresistentzia eta

gogortasuna lortzeko asmoz. Oraintsuago, karbonozko zuntz laburrak eta luzera/diametroa erlazio handia eta

gogortasun handia dituzten zuntzak erabili izan dira.

Zuntzak askotan xafla-forman agertzen dira, polimeroaren matrizean murgilduta. Oro har, zuntzak murgilduta

dagoen erretxinak baino modulu (zurruntasun) handiagoa izan ohi du; beraz, konposite jakin bati zuntz-geruzaren

noranzkoa duen esfortzua eragiten zaionean, esfortzu gehiena zuntzak jasaten du, eta indartu gabeko erretxinari

dagokiona baino modulu-balio (zurruntasun) handiagoa izaten du.

LANBIDE EKIMENA 31


Akoplamendu-agenteak

Karga bat ezin da eraginkorki erabili, karga horren eta polimeroaren matrizearen artean itsaspen ona ez

badago. Horrez gain, matrizea/karga interfasean tentsioak ez dira ondo banatuko eta, beraz, materialaren gune

ahula izango da.

Urte askotan, bi parte aktibo dituzten gehigarriak erabili izan dira. Parte bat kargarekiko bateragarria da eta

bestea polimeroarekiko bateragarria da. Adibide hau lehen ere ikusi dugu, azido estearikoarekin tratatutako kaltzio

karbonatoaren kasuan edo aminekin tratatutako buztinen kasuan.

Zaharkitzearen aurkako gehigarriak

Polimero gehienen ezaugarriak aldatu egin ohi dira denborarekin, ingurunearekin kontaktuan egoteagatik.

Ezaugarrien aldaketa horiek, normalean, egitura-aldaketarekin lotuta daude. Egitura-aldaketa horren arrazoia

honako hauetako bat izan daiteke:

a) Katea zatikatzea (erresistentzia eta zailtasuna edo gogortasuna galtzea).

b) Gogortasuna handiagotzea, hauskor bihurtzea eta disolbagarritasunaren aldaketak sor ditzakeen

gurutzatzea (batez ere elostomeroetan).

c) Kolorea aldatzea.

d) Talde polarren garapena (adibidez, karbonilen taldeak poliolefinetan). Materialak elektrizitatearekiko

isolatzeko duen ahalmena eta polimeroaren katearen aktibotasun kimikoa aldatu egin ditzake.

Egitura-aldaketa horiek zenbait erreakzio kimikoren ondoriozkoak dira. Erreakzio kimiko horiek, besteak beste,

oxidatzea (atmosferako oxigenoarekin erreakzionatzea), ozonoaren erasoa (batez ere elastomeroetan) eta

erradiazio ultramorearen erasoa.

Antioxidatzaileak

Antioxidatzailearen bidez, polimeroak oxigenorik ez xurgatzea lortzen da, eta, horrela, polimeroa ez da

degradatzen. Antioxidatzailea agortzen denean, polimeroak azkar xurgatzen du oxigenoa. Urteekin, antioxidatzaile-

talde nagusi bi garatu dira: aminak eta fenolak. Plastikoekin fenolak erabili ohi dira, zeren arazo gutxiago sortzen baitira

orbanak agertzeari edo kolorea galtzeari dagokienez; halaber, fenolek exudatzeko eta izerditzeko joera txikiagoa dute.

Hala ere, aminak asko erabili ohi dira kautxuzko pneumatikoetan, zeren, material horiek merkeagoak eta oso

eraginkorrak direnez, erabilera horretan, aipatutako arazoak konpentsatu egiten baitira. Aminak % 0,02-1eko

proportzioan erabili ohi dira. Gehiegi erabiliz gero, oxidatzea eragin dezakete.

Egonkortzaile ultramoreak

Material plastikoak argi ultramorearen eraginpean daudenean, batez ere oxigenozko atmosferan, ezaugarrien

aldaketak (koloreztatzea, gainazala pitzatzea, gogortzea eta propietate elektrikoak aldatzea) eragiten dituzten

prozesu fisikoak eta kimikoak sortzen dira. Eragin horiek ez dira berdinak polimero guztietan, zeren polimeroek

izaera kimiko desberdina baitute. Erabilera gehienetan argi ultramorearen eraginak saihestu egin behar dira. Hala

ere, batzuetan eraginkorki erabil daitezke; adibidez, polimeroetarako tintak eta pinturak lehortzeko.

LANBIDE EKIMENA

32

Plastikoen Lanketa

Koloratzaileak eta pigmentuak

Pigmentuak organikoak edo ez-organikoak izan daitezke eta disolbaezinak dira plastikoan; koloratzaileak,

ordea, disolbatu egiten dira plastikoan. % 0,5-2-ko proportzioan erabili ohi dira.

Tamaina arrunteko partikulak dituzten pigmentuek kolorea eta opakotasuna ematen diote plastikoari, eta

koloratzaile disolbagarriak oso garrantzitsuak dira plastiko gardenezko (PMMA, PS, PC-zko) piezak edo erdi-

fabrikatuak tindatzeko. Horiez gain, koloratzaile fluoreszenteak edo argi harrapatzaileak ere badaude. Eransten

diren koloratzaileen edo pigmentuen proportzioa txikia bada, normalean, ezaugarri-multzoa ez da nabarmenki

aldatzen.

Kolorezko produktuak, normalean, pikorretan sartuta etortzen da, prozesatzeko prest. Hala ere, hautseztatuz,

plastikozko pikor naturalarekin (tindatu gabekoarekin) ere nahas daitezke, eta elementu bien nahastea homogeneo

bihurtzeko estrusio-makina erabili ohi da. Tindatzeko beste aukera bat, material plastiko naturalari (tindatu

gabekoari) masterbach-a (kolore-kontzentratu pikortsua) eranstea eta gero estrusio-makinan edo zuzenean

injektatzeko makinan prozesatzea da.

1.28. irudia.

Suaren aurkakoak Suaren aurkakoak plastikoen erregaitasuna murrizteko erabili ohi dira. Errekuntza-prozesuan parte hartzen

dute, eta sukoitasuna murriztu eta errekuntza eragotzi egiten dute. Besteak beste, aluminio hidroxidoa (Al OH3),

bromodun, klorodun eta fosforodun produktuak erabiltzen dira. Oharra: produktu korrosiboak aska daitezke;

suteetan, PVC-a deskonposatu egiten da eta kalteak eragin ditzakeen azido klorhidrikoa askatzen du. Suaren

aurkako batzuk; adibidez, bromodunak, kolore ilunak sorraraz ditzakete. Suaren aurkakoek oxigenoa sartzea

eragozten dute. Karga mineralek eta indartzeko zuntzek eragina dute plastikoen sugarraren portaeran, zeren

material erregarriaren ehunekoa murriztu egiten baitute.

Puztaileak edo apartzaileak Apartze-prozesuan dauden produktuetan presiopeko gasak injektatzeaz gain, edo produkzio-prozesuan,

erreakzio kimikoaren eraginez, gasak askatzeaz gain, plastikoei puztaile solidoak erants dakizkieke. Puztaile horiek

lurrundu egiten dira emandako beroaren eraginez, eta, horrela, plastikoa apartu egiten dute.

1.29. irudia.

LANBIDE EKIMENA 33


1.9 Termoplastiko industrialak eta oro har erabiltzen direnak

Poliolefinak

Poliolefinak termoplastiko erdikristalinoak dira. Erresistentzia kimiko ona dute eta isolatzaile elektriko onak dira.

Erraz transforma daitezke, ia ohiko prozedura guztien bidez, eta merkeak dira. Horregatik, arrakasta handia izan dute

eta, orain, gehien erabili ohi den plastiko-taldea da.

Batez ere polietilenoa eta polipropilenoa erabili ohi dira. Kasu berezietan poliolefina bereziak erabili ohi dira.

Polietilenoa (PE)

Egitura:

C C

H H

HH

n

Ezaugarriak:

Dentsitatea: PE-LD (low density) adarkatua: 0,914 a 0,94 g/cm3; PE-LLD (linear low density): 0,918 a 0,943

g/cm3; PE-HD (high density) lineala: 0,94 a 0,96 g/cm3.

Egitura: termoplastiko ez-polarrak eta erdikristalinoak dira, hainbat adarkatze-maila eta, ondorioz, hainbat

kristalinitate-maila dituzte: % 40-55 PE-LD-etan eta % 60-80 PR-HD-etan. Ia ez dute hezetasunik

xurgatzen.

Indartzeko materiala: PE-HD batzuetan beira-zuntzak erabili ohi dira.

Kolorea: kolore naturala zuri esnetsu opakua da; xafla mehe-meheak ia gardenak izan daitezke. Edozein

tonu opakurekin tinda daitezke.

Ezaugarri mekanikoak: ezaugarri mekaniko eta kimikoak kristalinotasunaren eta polimerizatze-mailaren ara-

berakoak dira (kristalinotasunaren dentsitatearen araberakoa da eta polimerizatzea, biskositatearen antzekoa

den MFI jariakortasun-indizearen araberakoa da). Beraz, PE-mota bat erraz moldatuko da proposatutako

eskakizunetara.

Kristalinotasunaren arabera, bigunak edo zurrunak izan daitezke. Hotzean jariatzen dira, batez ere

PE-LD-ak. Honako ezaugarri hauek kristalinotasunaren (dentsitatearen) araberakoak dira: erresistentzia

mekanikoa, trakzioa, elastikotasun-modulua eta talkarekiko erresistentzia.

LANBIDE EKIMENA

34

Plastikoen Lanketa

Ezaugarri elektrikoak: beroarekiko isolatzaile oso onak dira. Ezaugarri dielektrikoak ia independetak dira

dentsitate, jariakortasun-indize, tenperatura edo maiztasunarekiko. Ezin dira UHF-z berotu. Normalean karga

elektrostatiko handia izan ohi dute; beraz, hautsa pilatzeko joera dute. Askotan, eragin horren aurka gehigarri

antiestatikaok erabili ohi dira. Eroankortasuna % 25-30 kearen beltza erantsita handiagotzen da.

Ezaugarri termikoak: gehienezko erabilera-tenperatura honako hau da: PE-LD-entzat 60 ºC; PE-HD-entzat

95 ºC. Denbora laburrean tenperatura handiagoa izan daiteke. Hotzean (-50 ºC-tan) hauskor bihurtzen dira.

Pisu molekular handia badute, hauskor bihurtzeko tenperatura txikiagoa izan daiteke.

Kristaliten fusio-margina: PE-LD-etan, 105-115 ºC; PE-HD-etan, 125-140 ºC.

Erresistenteak dira zenbait gairekiko. Gaiok honako hauek dira: azido diluituak, alkaliak, gatz-disoluzioak,

ura, alkohola, esterrak, olioak... PE-HD-a gasolinarekiko erresistentea da. 60 ºC azpitik ia disolbaezinak

dira, ia disolbatzaile organiko guztietan.

Ez dira erresistenteak beste zenbait gairekiko. Gaiok honako hauek dira: oxidatzaile gogorrak, batez ere

beroan. PE-LD-a puztu egiten da hidrokarburo alifatikoekin edo aromatikoekin. Gainerako plastiko gehienak

baino iragazkorragoak dira zenbait gasekiko (adibidez, oxigenoarekiko) eta aromekiko. Iragazkortasun txikia

dute ur-lurrunarekiko.

Eguzkiaren erradiazioaren eraginpean, hauskor bihurtzen dira. Horren aurka % 2-2,5 kearen beltza

eransten zaio. Hori garrantzitsua da PE-a kanpoan erabiltzen denerako.

Ezaugarri fisiologikoak: ez du usainik, ez du zaporerik eta fisiologikoki eraginik gabea da. Kasu gehienetan,

baimenduta dago elikagaiak ukitzeko.

Erabilerak:

Makinetan eta automobilgintzan: kirtenak, eskulekuak, tapoiak, junturak, korrosioaren aurkako estaldurak,

zabalkuntza-hauspoak, bateria-kutxak, erregai-tangak, ehun-harilak, barneko estaldurak.

Elektroteknian: telekomunikazioko eta goi-tentsioko kableen isolamenduak, instalazio elektrikoetarako

hodiak, banaketa-kaxak, harilen nukleoak, elektromotorretarako aireztatze-konoak.

Eraikuntzan: edateko uraren eta hustubideen hodiak, berokuntzako hodiak, ukondoak, forratzeko xaflak,

iragazgaizteko xaflak, gasolioa gordetzeko tangak, soropil artifiziala.

Garraioetan: edukiontziak, tangak, botilak gordetzeko kaxak, bidoiak, txanbilak, ontziak egiteko xaflak, xafla

erretraktilak, botilak, kosmetikoetarako ontziak, potoak, zakar-ontziak, eskuko poltsak egiteko xaflak, geruza

an itzeko xaflak.

Beste zenbait erabilera: jostailuak, etxean erabiltzeko ontziak, eskien geruza labangarria, ehunen eta soken

monoharizpiak.

Polipropilenoa (PP)

Egitura:

C C

H CH3

HH

n

LANBIDE EKIMENA 35


Ezaugarriak:

Dentsitatea: 0,895-0,92 g/cm3.

Egitura: termoplastiko erdi-kristalinoak, gehienak ez dira polarrak, eta % 60-70eko kristalinotasuna dute,

metil taldeen ordena isotaktikoa nagusitzen delako. Etilena duten kopolimeroak talkarekiko erresistentea-

goak (tenperatura txikietan ere bai) eta aire zabalean egonkorragoak dira.

Betetzeko kargak eta indartzeko materialak: talkoa (oso gutxi uzkurtzen da), zur-irina, beira-zuntzak,

beirazko bolatxoak, beira-zuntzeko feltroak (mats), pieza handietarako (GMT-PP: beira-zuntzeko feltroez

indartutako polipropileno termoplastikoa), kearen beltza.

Kolorea: tonu naturala garden samarretik opakura bitartekoa da. Gainazalean distira handia duten kolore

opaku askorekin tinda daiteke.

Ezaugarri mekanikoak: zurrunak dira, PE-k baino gogorragoak eta erresistenteagoak dira, baina ez dira

hain erresistenteak probeta hozkatuz eginiko talkarekiko. Iltzeen bidez finka daiteke. Komenigarria da

esfortzu handiak jasaten dituzten piezak beira-zuntzez indartzea.

Ezaugarri elektrikoak: PE-nen antzekoak dira. Ezaugarri dielektrikoak maiztasunarekiko independenteak

dira; beraz, ezin dira UHF bidez berotu. Oso isolatzaileak direnez, elektrostatikoki kargatzeko eta hautsa

pilatzeko joera dute; beraz, komenigarria da gehigarri antiestatikoak eranstea.

Ezaugarri termikoak: tenperatura handietan, PP puruak oxidatzeko joera du; beraz, mota guztietako PP-ak

egonkortu egin behar dira. Gehienezko erabilera-tenperatura airean 110 ºC-koa da; egonkortasuna

handiagoa bada, eta indartuta badaude, erabilera-tenperatura handiagoa izan daiteke. Hauskor bihurtzeko

tenperatura 0 ºC-koa da; aldatutako PP-entzat apur bat txikiagoa da.

Kristaliten fusio-tartea: 158-168 ºC.

Erresistenteak dira kimikoki zenbait gairekiko. Gaiok honako hauek dira: azido ez-organikoen ur-

disoluzioak, azido organiko ahulak eta lixibak, alkohola, zenbait olio. Ohiko isurpenen disoluzioak

100 ºC-rainokoak.

Ez dira erresistenteak zenbait gairekiko. Gaiok honako hauek dira: oxidatzaile gogorrak. Hidrokarburo

alifatikoetan eta aromatikoetan (bentzina, bentzenoa) puztu egiten dira, batez ere, tenperatura handietan.

Hidrokarburo halogenatuak. Batzuek ez dute jasaten kobrearekiko kontaktua.

Portaera fisiologikoa: ez du usainik eta ez du zaporerik. Egokia da elikagaigintzako eta farmaziako erabilera

askotarako. Fisiologikoki ez da kaltegarria.

LANBIDE EKIMENA

36

Plastikoen Lanketa

Erabilerak:

Makinetan eta automobilgintzan: berokuntzako eta hozketako tutuak, zabalkuntza-hauspoak, aireztatze-

tranpak, azeleragailuaren pedalak (film-motako bandarekin), ponpen karkasak, estalkidun plantxak, haiza-

gailuak, euskarri-hodiak eta tindatzeko harilak.

Etxeko artikuluak: sukaldeko aparatuak, mahai-tresnak, irakitearekiko xafla erresistenteak, etxetresna

elektrikoen karkasak, ontzi-garbigailuaren barneko piezak, garbigailuen danborrak, botilak eta tapoiak (film-

motako bandarekin).

Elektroteknia: transformadoreen karkasak, kableen estalkiak, instalazioko piezak, bateria-kaxak, antenen

osagaiak.

Eraikuntza: hustubide-hodiak eta ukondoak, lurreko berokuntzako hodiak, erradiadoreak, ur berorako

tangak.

Beste zenbait erabilera: maleten erdiak, film-motako bandadun maletak, erreminta-kaxak, garraio-kaxak, film-

motako bandadun ontziak, ontziratzeko bandak, txikotak (ur azalean gelditzen direnak), monoharizpiak,

kordelak, zakuak. Feltroak, udako eski-pistak, zapaten takoiak, esteriliza daitezkeen medikuntza-aparatuak,

behin erabiltzeko xiringak, transfusioa egiteko ontziak.

Binil klorurozko polimeroak

Binil klorurozko polimero gehienak termoplastikoak dira eta erresistentzia kimiko ona dute. Egoki egonkortuz gero,

argipean eta aire zabalean egonkorrak dira. Ezaugarriak aldatzeko, kopolimerazioaa edo txertozko polimerazioa erabil

daiteke, edota termoplastiko bigun eta elastikoekin nahas daitezke; nahastuz gero, talkarekiko erresistentzia nabarmen

hobe daiteke (adibidez, PVC-HI-etan). PVC-aren malgutasuna plastifikatzaileak erantsiz doitzeko marjinak handiak

dira.

Ezaugarri onak eta transformatzeko aukera anitz dituenez, PVC-a sektore askotan erabili ohi da (larru artifiziala

fabrikatzeko, injekzio-piezetan, estrusio-profiletan).

Binil polikloruroa (PVC)

Egitura:

C C

H Cl

HH

n Ezaugarri orokorrak: termoplastiko polarrak dira, gehienak amorfoak, eta ezaugarriak batez besteko

polimeratze-mailaren araberakoak dira. Maila hori handiagotzen bada, erresistentzia mekanikoa, bero bidez

deformatzearekiko erresistentzia eta epe luzerako egonkortasuna ere handiagotu egiten dira, baina transformatzeko

eragozpenak ere areagotu egiten dira.

Nekez su hartzen du eta ke sendoak kanporatzen ditu.

PVC-aren ezaugarriak eta transformazioa hobetu egiten dira gehigarriak (egonkortzaileak, lubrifikatzaileak,

koloratzaileak, etab.) erantsiz gero. Nahastearen emaitzari compound deitu ohi zaio.

LANBIDE EKIMENA 37


Binil polikloruro zurruna (PVC-U) (Plastifikatzailerik gabekoa)

Ezaugarriak

Dentsitatea. 1,37-1,44 g/cm3; klorodun PVC-arena: 1,55 g/cm3.

Egitura: termoplastiko polarrak, gehienak amorfoak. Ur gutxi xurgatzen dute.

Kolorea: PVC-S-a eta PVC-M-a gardenak fabrika daitezke; edozein kolorerekin tinda daitezke egoera

gardenean zein opakuan. PVC-E-a eta (PVC + NBR) opakuak dira eta estaltzeko koloreak baino ez dituzte

onartzen.

Ezaugarri mekanikoak: erresistentzia mekaniko, zurruntasun eta gogortasun handiak dituzte. Sentikorrak

dira hozkatzearekiko; goi-inpaktukoak (PVC-HI) ez dira hain sentikorrak hozkatzearekiko.

Ezaugarri elektrikoak: normalean, isolatzaile onak dira (PVC-E-a ez hainbeste), baina ez dira oso erre-

sistenteak neke-korrontearekiko. Galera dielektriko handiak dituztenez, ezin dira goi-maiztasunetan erabili.

Ezaugarri optikoak: PVC gardenak aire zabaleko erabilera “optiko” sekundarioetarako balio du, batez ere,

PVC-M-ko oinarria dutenak.

Ezaugarri termikoak: PVC zurruna, gutxi gorabehera, +60 ºC-raino erabil daiteke, kopolimeroak +80 ºC-

raino erabil daitezke, PVC-C-a 90 ºC-raino. Hauskor bihurtzeko tenperatura –5 ºC-koa da, talkarekiko

erresistenteak direnak –40 ºC-raino iraun dezakete hauskor bihurtu gabe.

Erresistenteak dira zenbait gairekiko. Gaiok honako hauek dira: gatz-disoluzioak, azido diluituak, batzuetan

kontzentratuak ere bai; alkali diluituak eta kontzentratuak; polarrak ez diren disolbatzaileak (bentzina, olio

mineralak, koipeak, alkohola). Energia-erradiazio indartsuak ondo samar jasaten dituzte eta argiarekiko eta

aire zabalarekiko erresistentzia ona dute, beti ere, ondo egonkortuta badaude.

Ez dira erresistenteak zenbait gairekiko. Gaiok honako hauek dira: disolbatzaile polarrak (esterrak,

hidrokarburo kloratuak, zetonak, hidrokarburo aromatikoak). Bentzenoa, halogeno likidoak, azido sulfuriko

eta azido nitriko kontzentratuak.

Disolbatzaileak: tetrahidrofuranoa, ziklohexanona.

Ezaugarri fisiologikoak: eraginik gabeak dira; baimendutako egonkortzaileak erabiliz gero, elikagaiak

ontziratzeko ere erabil daiteke; kasu horretan, monomeroaren edukia, gehienez, < 1 ppm-koa da.

Erabilerak:

Mekanika eta aparatuen fabrikazioa: presiopeko hodiak, hodien junturak, juntura-ukondoak, aireztatzeko

kanalak, balbulak, ponpak, industria kimikorako tangak, estaldurak, xafla grabatuak (Dymo zintak, hatz

zuriaren efektuaren eraginez).

Eraikuntza: erretenak, hustubide-hodiak, euri-uretarako hodiak, gas-hodiak, posta-efektuak garraiatzeko hodiak,

drainatze-hodiak, kiribiltzen diren gortinen listoiak, leihoen profilak, argizuloak, plaka uhinduak, fatxadako

elementuak, aireztatzeko putzuak, itsutzearen aurka babesteko hesiak, profil hutsak, xafla hedatuak.

Elektroteknia: hodi isolatzaileak, banaketa-armairuetarako estalki gardenak, kable-etxeetarako erretiluak,

musika-diskoak.

Ontziratze-industria: olioa eta edariak gordetzeko botila hermetikoak (difusiorik gabekoak), jogurt-kopak eta

antzekoak, blisterrak eta ontzi estandarrak.

LANBIDE EKIMENA

38

Plastikoen Lanketa

Binil polikloruro plastifikatua (PVC-P)

Egitura: PVC-a, % 20-50 plastifikatzaile erantsita. Moten ezaugarriak zehazteko, Shore A gogortasuna adierazi

ohi da.

Plastifikatzaile nagusiak:

1. Alkohol monobalentedun base anitzeko azidoen esterrak; adibidez, plastifikatzaile estandarra DOP-a

(dioktilo ftalatoa) da.

2. Polimero-plastifikatzaileak.

PVC-a, plastifikatzailea, egonkortzaileak, lubrifikatzaileak, kargak eta pigmentuak nahastatzeko makinan

nahasten dira eta gelifikatu egiten dira, eta, gero, zilindro-makinan edo estrusio-makinan, erdifabrikatu edo

moldatzeko masa bihurtzen dira.

Ezaugarriak

Dentsitatea: 1,20 - 1,35 g/cm3.

Egitura: PVC zurrunarenaren antzekoa, baina molekula-kateetan plastifikatzailearen molekulak dituzte

txertatuta (kanpoko plastifikazioa); amorfoak dira.

Betetzeko kargak: kreta, kaolina, silize-irina, kearen beltza. Zoladura sintetikoetan % 50 karga sar daiteke.

Kolorea: gardenak lor daitezke; halaber, koloreztatuak, transluzidoak eta opakuak ere izan daitezke.

Ezaugarri mekanikoak: neurri handi batean, plastifikatzailearen eta kargaren motaren eta ehunekoaren

araberakoak dira. Oro har, Shore A gogortasunaren bidez bereizten dira. Eremu elastikoan, hau da,

izozteko tenperaturaren gainetik erabili ohi dira.

Malguak eta bigunak dira; bibrazioak hobeto moteltzen dituzte, baina kautxu bigunak baino hotzeko

fluxurako joera handiagoa dute. Ez dira oso erresistenteak hasierako urratzearekiko; abrasioarekiko

erresistentzia ona dute.

Ezaugarri elektrikoak: PVC zurrunak baino isolatzaile txarragoak dira; gainazaleko erresistentzia txikia eta

zeharkako erresistentzia ertaina dituzte. Galera dielektriko handiak izaten dituzte. Ez dituzte karga

elektrostatiko asko metatzen.

Ezaugarri termikoak: tenperatura igotzearen eraginez, erresistentzia mekanikoa eta gogortasuna nabarmenki

murrizten dira. Jasan behar dituzten esfortzuak txikiak badira, +60 ºC-raino erabilgarriak dira, plastifikatzaile

berezi batzuekin +105 ºC-raino erabil daitezke. Plastifikatzaile-motaren eta sartutako ehunekoaren arabera, -

10-50 ºC-ko eremuan bihurtzen dira hauskor.

Normalean, sukoiak dira plastifikatzailearen eraginez.

LANBIDE EKIMENA 39


Erresistentzia kimikoa: PVC zurrunarena baino txikiagoa.

Erresistenteak dira zenbait gairekiko. Gaiok honako hauek dira: kalitatezko plastifikatzaileen ehuneko ertaina

sartuz gero, gatz-disoluzioak, kontzentrazio ertaineko azido ez-organikoak. Zenbait PVC bentzinarekiko,

olioarekiko eta alkoholarekiko erresistenteak dira. Alkaliekiko erresistenteak dira zenbait erreparorekin.

Erresistentzia ona dute argiaren eta zaharkitzearen aurka; aldaketak sor daitezke plastifikatzailea

exudatzeagatik.

Ez dira erresistenteak zenbait gairekiko. Gaiok honako hauek dira: plastifikatzaileak kanporatzen dituen

disolbatzaile organikoak eta ur-disoluzioak (pitzatzea), bentzenoa. Tenperatura arruntean, zenbait

disolbatzaile gainazalera ateratzen dira edo alboko beste plastiko edo substantzia batzuetara migratzen

dute (alderdi horri dagokionez, polimero-plastifikatzaileak hobeak dira).

Ezaugarri fisiologikoak: plastifikatzaile jakin batzuk baino ez daude elikagaiekin, jostailuekin edo arropekin

kontaktuan egoteko baimenduta (elikagaien legearen arabera).

Erabilerak:

Aparatuen fabrikazioa: estaldurak, hodi malguak, hodiak, junturak, tangak, kirtenak.

Eraikuntza: leiho eta ateetarako junturak; zoladura sintetikoa, ertzak; lorategirako hodi malguak, babesteko

xaflak, igerilekuen estaldurak, teilaturako xaflak, ate tolesgarriak (hauspo itxurakoak), mugimendu

pendularreko ate gardenak; alanbre-estalkiak.

Elektroteknia: behe-maiztasuneko isolamenduak, kableen atorrak, pitak, entxufeak, hodi malgu erretraktilak,

zinta isolatzailea.

Nekazaritza: siloetarako xaflak, laborantza babesteko xaflak, hodi malguak.

Altzarien industria: larru artifizialezko tapizatua, ertzetarako listoiak, dekorazioko profilak eta xaflak.

Jostailuen industria: panpinak, igerilekurako animaliak, batel puzgarriak, baloiak.

Elikagaigintza: banda garraiatzaileak, edarietarako hodi malgu gardena.

Beste zenbait erabilera: oinetakoen zola, sandaliak, bainurako zapatilak, botak, txankletak; lanean

babesteko eskularruak; maletak, eskuko poltsak; gabardinak; gortinak, huleak; leiho malguak; tanga

garraiagarriak; liburuen azalak, bulegoko artikuluak; ehunen estaldurak; berez itsasten diren orriak;

xurgatzeko hartuneak, moteltze-elementuak; babesteko jantziak; material apartua.

Estirenozko polimeroak

Estirenozko polimeroak, poliolefinekin eta binil polikloruroekin batera, erabilera masiboko plastikoen taldea

osatzen dute. Polimeroaren egitura alda dezaketen osagaien (estireno, butadieno, akrilonitriloaren, eta abarren) arteko

elkarreragina sortzeko aukera asko daudenez, ezaugarri anitzeko plastikoak fabrika daitezke eta biztanle-sektore

ugaritan erabil daitezke. PS hauskorrak, zein trakzioarekiko erresistenteak, zurrunak edota talkarekiko erresistenteak

fabrika daitezke. Transformazioa merkeagoa izatea eta gainazalaren kalitate onak ere eragin handia dute estirenozko

polimeroen erabilera zabalduan. ABS plastikoak garrantzitsuak dira ezaugarri anitzeko karkasak egiteko. Halaber,

gainazalak galvanizazioz tratatzeko (kromatzeko) material garrantzitsuenak dira.

LANBIDE EKIMENA

40

Plastikoen Lanketa

Estirenozko polimeroen banaketa:

PS: estiren homopolimeroa.

SB: talkarekiko erresistentea den poliestirenoa. Kautxuz aldaraziz gero, estiren eta butadien kopolimero edota

poliestirenoz eta polibutadienoz edota beste elastomero batzuez osaturiko nahastea izan daiteke.

SAN: erresistentzia mekaniko, gogortasun eta talka termikoarekiko erresistentzia handiago dituen

poliestireno aldatua. Estireno eta akrilonitrilozko kopolimeroa da.

ABS: poliestireno aldatua. Estirenoz, akrilonitriloz eta butadienoz osatuta dago. Maila mekaniko ona du eta

oso erresistentea da talkarekiko. Estirenozko, akrilonitrilozko eta butadienozko kopolimeroak fabrikatzeko

hainbat metodo dago; adibidez, txertaketa bidezko polimerizazioa. Polimeroen nahasteak (blend) SAN-ean

eta butadieno-akrilonitrilozko kautxuan oinarrituta egin daitezke.

Poliestirenoa (PS)

Egitura:

C C

H

HH

n

Ezaugarriak

Dentsitatea: 1,05 g/cm3.

Egitura: hezetasun gutxi xurgatzen duten termoplastiko amorfoak.

Indartzeko materiala: beira-zuntzak (ez dira ohikoak).

Kolorea: gardena eta oso distiratsua gainazalean. Zeharrargitsua edo opakua denean, tonu guztiekin

kolorezta daiteke (nakar-tonuarekin ere bai).

Ezaugarri mekanikoak: zurruna, gogorra, hauskorra, oso sentikorra da talkarekiko eta hozkatzearekiko.

Hotzeko fluxurako joera txikia du.

Ezaugarri elektrikoak: erresistentzia elektriko ona du, ia independentea xurgatutako hezetasunarekiko; hala

ere, gainazaleko hezetasuna eragina du ezaugarri elektrikoetan. Ezaugarri dielektriko onak ditu, ia

independenteak maiztasunarekiko. Kargatu egiten da elektrostatikoki; beraz, askotan gehigarri

antiestatikoak sartzen zaizkio.

Ezaugarri optikoak: egokia da bigarren mailako barneko erabilera optikoetarako. Kanpoko erabilerari

dagokionez, gainazalean distira galtzen du eta kolore horixka hartzen du.

LANBIDE EKIMENA 41


Ezaugarri termikoak: 70 ºC-raino erabil daiteke, beroarekiko egonkorrak direnak 80 ºC-raino erabil daitezke.

Ondo su hartzen du tantarik isuri gabe, eta sugarrak ke sendoa sorrarazten du.

Erresistenteak dira zenbait gairekiko. Gaiok honako hauek dira: azido ez-organiko kontzentratuak eta

diluituak (azido oxidatzaileak salbu), alkaliak, alkoholak (pisu molekular handia duten alkoholak salbu), ura.

Zaharkitzearen aurkako erresistentzia on samarra du.

Ez dira erresistenteak zenbait gairekiko. Gaiok honako hauek dira: bentzinaren antzeko disolbatzaile

organikoak, zetonak (azetona); hidrokarburo aromatikoak (bentzenoa), kloratuak; eter-olioak; sentikorra da

izpi ultramoreekiko (horregatik, batzuk izpi ultramoreekiko egonkortuta daude).

Ezaugarri fisiologikoak: ez da kaltegarria.

Erabilerak:

Ontzien industria: gainazalean distira eta gardentasun handia dituzten ontziak; adibidez, kosmetikako

produktuetarako, kontsumoko edo bulegoko artikuluetarako, ataletan saltzen diren elikagaien ontziak

egiteko.

Argiztatzea: mota guztietako argiak (kristal-efektuarekin), baina barnerako baino ez.

Mekanika fina eta elektroteknia: behatxuloak, zinta magnetofoniko eta zinematografikoetarako bobinak,

xafla isolatzaileak, erreleen parteak, diapositiben markoak.

Beste zenbait erabilera: artxibategiak eta etxerako, lantegirako eta aisialdirako edukiontziak; kutxatilak;

behin erabiltzeko xiringak; jostailu sinpleak. Behin erabiltzeko mahai-tresnak eta baxerak. Bisuteria.

Orraziak, hortzetako eskuilak. Etxeko objektuak: azpilak, edalontziak, tarten estalkiak, arrautzak ebakitzeko

gailuak.

EPS-zko xaflak isolamendu termikorako ontzietan eta xafletan erabili ohi dira.

Talka handiko poliestirenoa, estireno-butadienoa (SB)

Egitura:

C C

H

HH

n

C C

H

HH

C C

H

HH

1n 2

LANBIDE EKIMENA

42

Plastikoen Lanketa

Ezaugarriak

Dentsitatea. 1,04 g/cm3.

Egitura: termoplastiko amorfoak; PS-ek baino hezetasun gehiago xurgatzen dute. Talka handiko

poliestirenoak estireno eta butadienozko kopolimero gisa (S/B) edo poliestireno eta butadienozko kautxuzko

nahaste gisa fabrikatzen dira.

Kolorea: butadienoaren eraginez, gardentasuna galdu egiten da eta plastikoa lauso edota opaku bihurtzen

da; estaltzeko koloreekin baino ezin da koloreztatu. Aldaketa egiteko, elastomero bereziak erabiltzen

badira, SB gardenak ere fabrika daitezke.

Ezaugarri mekanikoak: talkarekiko erresistenteak dira, mekanikoki erresistenteak dira, ez dira hain

erresistenteak hozkatzearekiko; beraz, pieza metalikoak txertatzeko erabil daitezke.

Ezaugarri elektrikoak: onak; galera dielektriko gutxi, baina, batzuetan, PS-enak baino handiagoak izaten

dira. Karga elektrostatiko handiak dituztenez, gehigarri antiestatikoak erabiltzen dira.

Ezaugarri termikoak: 75 ºC-raino erabil daitezke; kautxuari esker, -40 ºC-raino erabil daitezke.

Erresistentzia: ez dira PS-ak bezain erresistenteak. Azidoekiko eta alkaliekiko erresistentzia mugatuta dute.

Butadileno osagaia dutenez, PS-ak baino zaharkitzearen aurkako erresistentzia txikiagoa dute.)

Erresistentziarik ez dute: PS-ak bezala, sentikorrak dira izpi ultramoreekiko.

Ezaugarri fisiologikoak: zenbait formulaziotan ez da kaltegarria.

Erabilerak

Erresistentzia mekaniko eta gainazaleko distira onak dituzten pieza teknikoak.

Mekanika fina eta elektroteknia: irrati- eta telebista-aparatuen, magnetofonoen, bideoen, argazki-makinen

eta filmatzeko aparatuen karkasak. Bideo-kaseteen eta zine-pelikulen bobinak.

Etxetresna elektrikoak: karkasak, barneko hormak, hozkailuen ateen eta tapen estaldurak; behin erabiltzeko

baxerak, edalontziak; bainurako artikuluak; tiraderak; altzari txikiak; pertxak.

Beste erabilera batzuk: jostailuak; edozein motatako ontziak; kaxa pilagarriak; diapositiben markoak;

takoiak, orkoiak; ontzi termokonformatuetarako xaflak.

Estireno-akrilonitrilo kopolimeroak (SAN)

Egitura:

C C

H

HH

n

C C

H

HH

1n2

C N

LANBIDE EKIMENA 43


Ezaugarriak

Dentsitatea: 1,08 g/cm3.

Egitura: termoplastiko amorfoak dira; PS-ek baino hezetasun gehiago xurgatzen dute.

Indartzeko materiala: beira-zuntzak.

Kolorea: gardenak dira eta gainazalean distira handia dute; edozein kolore transluzido edo opakuz

kolorezta daiteke.

Ezaugarri mekanikoak: zurrunak dira; talkarekiko erresistentzia PS-ena baino handiagoa, baina SB-ena

baino txikiagoa, da. Estirenoaren deribatu diren polimero guztietan elastikotasun-modulurik handiena

dutenak dira. Erresistenteagoak dira urratuekiko eta gainazala oso gogorra dute. Beira-zuntzen bidez,

erresistentzia mekanikoa eta elastikotasun-modulua nabarmenki handiagotu daitezke.

Ezaugarri elektrikoak: oso onak; PS-ek baino galera dielektriko handiagoak dituzte, baina ez dira hain

menpekoak maiztasun eta tenperaturarekiko.

Ezaugarri optikoak: PS estandarrarenen antzekoak.

Ezaugarri termikoak: 95 ºC-raino erabil daiteke. Aldaketa termikoak ondo onartzen ditu.

Erresistentzia: PS estandarrarena baino hobea, batez ere polarrak ez diren bitartekoekin, hots, bentzina,

olio eta produktu aromatikoekin. Akrilonitriloaren edukia handiagotzen bada, erresistentzia ere handiagotu

egiten da.

Erresistentziarik ez: poliestireno estandarrak bezala; izpi ultramoreak saihestu egin behar dira.

Ezaugarri fisiologikoak: ez da kaltegarria.

Erabilerak:

Zurruntasun eta egonkortasun dimentsional handiko kalitatezko pieza teknikoetan, gardentasuna eskatzen

denean.

Mekanika fina eta elektroteknia: filmatzeko makinen, bideo-grabatzaileen, eta bulegoko makinen karkasen

piezak; pultsadoreak; koadranteak; behatxuloak; ikusteko pantailak; abiatzeko baterien karkasak; zinta

zinematografiko eta magnetofonikoetarako bobinak; telefono-aparatuak; kontagailuaren danborrak.

Etxeko elektratresnak: karkasen piezak, koadranteak, pultsadoreak; baxera-piezak.

Beste erabilera batzuk: elikagaiak gordetzeko ontziak, farmaziako eta kosmetikako produktuak;

bainuko osagarriak; islagailuen karkasak; automobila geldituta dagoela jakinarazteko triangeluak.

LANBIDE EKIMENA

44

Plastikoen Lanketa

Akrilonitrilo-butadieno-estireno polimeroak (ABS)

Egitura:

C C

H

HH

n

C C

H

HH

C C

H

HH

1n3

C N

C C

H

HH

n2

Ezaugarriak

Dentsitatea. 1,03-1,07 g/cm3.

Egitura: termoplastiko amorfoak dira; egitura aldatzeko aukera handiak dituzte. Bi egitura bereizten dira.

Polimeroen nahasteak (blends); adibidez, SAN-ezko masa baten barruan fin-fin eta homogeneoki

banatutako butadienozko kautxua.

Txertozko kopolimeroak edo terpolimeroak; adibidez, SAN-aren eta butadienozko edota butadieno-akrilatozko

kautxuaren nahastea. Elastomeroa SAN-aren molekularekin kimikoki lotuta dago. Hezetasun gutxi xurgatzen

dute.

ABS puruzko polimeroez gain, beste polimero-nahaste batzuk ere badaude: ABS-a PVC-arekin, ABS-a

PC-arekin edo ABS-a PA-rekin. Polimeroen nahastearen azken ezaugarriak, hasierako osagaien nahaste-

erlazioaren araberakoak dira.

Indartzeko materiala: beira-zuntzak, beirazko bolatxoak.

Kolorea: kautxua dela eta, oro har, ez dira zeharrargitsuak, zuri horixkak baizik; opakuak direnean edozein

kolore lor daiteke. Txertuzko polimeroek distira handia dute gainazalean; polimeroen nahasteen bidez

gainazal mateagoak lor daitezke. Gardenak diren polimero bereziak ere badaude.

Ezaugarri mekanikoak: zurruntasuna, erresistentzia mekanikoa (tenperatura txikietan ere bai: -45 ºC-raino).

Oso erresistenteak dira talka arruntekiko eta probeta hozkatuarekin. Soinua ondo moteltzen dute, moteltze

mekaniko handia dutelako. Erresistentzia mekaniko ona dutenez, oso egokiak dira metalezko txertoak

hartzeko. Beira-zuntzak erabiliz gero, trakzioarekiko erresistentzia eta elastikotasun-modulua aldatu egin

daitezke, baina talkarekiko erresistentzia murriztu egiten da.

Ezaugarri elektrikoak: gainazaleko erresistentzia eta zeharkako erresistentzia handiak ditu. Karga

elektrostatiko gutxi ditu. Polimero PS estandarrak baino galera dielektriko handiagoak dituzte.

LANBIDE EKIMENA 45


Ezaugarri termikoak: egonkorrak dira beroarekiko, -45 eta +85 ºC-tan erabil daitezke; polimero berezi

batzuk 100 ºC-tan edo gehiagotan ere erabil daitezke.

Erresistentzia kimikoa: SAN-arenaren antzekoa. Desberdintasunak egon daitezke hiru osagaien

(estirenoaren, akrilonitriloaren eta butadienoaren) ehunekoen arabera.

Erresistenteak dira zenbait gairekiko. Gaiok honako hauek dira: ura, gatz-disoluzioak, ur-disoluzioak, azido

eta alkali diluituak, hidrokarburo aseak (gasolina), olio mineralak; animalia- eta landare-koipeak. Kearen

beltza dutenek zaharkitzearen aurkako erresistentzia ona dute.

Ez dira erresistenteak: zenbait gairekiko. Gaiok honako hauek dira: azido organiko kontzentratuak;

hidrokarburo armatikoak (bentzenozkoak) eta kloratuak, esterrak, eterrak eta zetonak.

Ezaugarri fisiologikoak: ez dira kaltegarriak.

Erabilerak

Mekanika fina eta elektroteknia: irrati-aparatuen, telebista-aparatuen, bideoen eta musika-aparatuen

karkasak eta pultsadoreak, filmatzeko makinak eta argazki-kamerak, telefonoak, bulegoko makinak,

erlojuak, lanparak.

Automobilgintza: karrozeriako piezak, aginte-taula, dekorazioko listoi kromatuak, botikinak, bateriaren

kaxak, direkzio-ardatzak, kontsola zentralak, eskularru-kaxak, beso-euskarriak, aurreko parrillak, spoilerrak.

Altzarien industria: helduen eta umeen eserlekuak, aulkien bizkarraldeak, aulkiak, armairuetako osagaiak,

burdineria.

Etxetresna elektrikoak: xurgagailuen karkasak, sukaldeko makinak, pultsadoreak.

Beste erabilera batzuk: jostailu teknikoak, muntatzeko piezadun jostailuak, maletak, takoiak, poto-kaskoak,

komuneko materialak (hodiak eta ukondoak), motoristen kaskoak, edukiontziak.

Metil polimetakrilatoa (PMMA)

Merkatuan dauden metil polimetakrilatoak iragaztearen ondoriozko PMMA (normalean, pisu molekular handia

izan ohi dute —erdifabrikatuak—) eta moldatzeko PMMA homopolimeroaren masak (normalean, pisu molekular

txikiagoa izan ohi dute, eta injektatu egin daitezke eta estrusioa egin dakieke). Horiez gain, gutxienez % 80 metil

metakrilatoa (MMA) duten kopolimeroak ere badaude. Gehienez % 50 akrilonitrilo (AMMA) duten kopolimeroek

erresistentzia kimiko eta fisiko hobea dute, batez ere zailtasunari dagokionez, baina erdifabrikatu gisa baino ez dira

komertzializatzen. Beste polimero batzuk MMA, butadieno eta estirenoarekin (MBS) fabrikatzen dira, eta oso

erresistenteak dira talkarekiko eta gardentasun handia dute.

Azido akrilikozko esterren bidez aldatutako moldeatzeko materialak oso erresistenteak dira aire zabalean.

Merkatuan nahasteak ere aurki ditzakegu; adibidez, (PMMA + PC) eta (PMMA + PVC). Nahaste horiek

talkarekiko erresistenteagoak dira, baina ez hozkatzearekiko erresistentzia txikiagoa dute.

LANBIDE EKIMENA

46

Plastikoen Lanketa

Egitura:

C C

H

H

n

CH 3

C O

O

CH 3 Ezaugarriak.

Dentsitatea: PMMA: 1,19 g/cm3; AMMA: 1,17 g/cm3; MBS: 1,11 g/cm3.

Egitura: termoplastiko amorfoak dira eta ez dute ur eta hezetasun asko xurgatzen. Erdifabrikatu gisa

polimerizatutako produktuek bolada gutxiago eta kalitate hobea izaten dituzte.

Kolorea: gardentasun kristalinoa eta distira handia gainazalean. Edozein kolorerekin kolorezta daitezke, bai

gardenak direnean, baita opakuak direnean ere. AMMA-ren kolore naturala horixka da.

Ezaugarri mekanikoak: gogorrak eta zurrunak, baina hauskorrak dira. Trakzioarekiko eta flexioarekiko

erresistentzia ona dute. Deformatzeko ahalmen txikia dute (konpresioa salbu). Urradurekiko erresistentzia ona

dute.

Ezaugarri elektrikoak: gainazaleko erresistentzia eta parasito-korronteekiko erresistentzia onak dituzte.

Karga elektrostatikoak hartzen ditu.

Ezaugarri optikoak: kalitate optiko oso ona dute (kristal organikoa). PMMA-k ez du berezko kolorerik. Argi-

transmisio handia (% 92rainokoa). Errefrakzio-indizea: PMMA-rena: 1,492; AMMA-rena: 1,508. Berezko

kolorea horixka da. Ebakidura gainazalak akabatu egin daitezke.

Ezaugarri termikoak: gehienezko erabilera-tenperatura 70 ºC-koa da; berezi batzuena (kalorikoena) 100 ºC-

rainokoa izan daiteke. Erresistentzia ona dute aldaketa termikoarekiko, tenperatura txikietan ere.

Erresistentzia: erresistenteak dira zenbait gairekiko. Gaiok honako hauek dira: hidrokarburo alifatikoak,

polarrak ez diren disolbatzaileak, uretan disolbatutako azido eta alkaliak; koipeak, alkohola (% 30 baino

kontzentrazio txikiagoetan). Argi, zaharkitze eta aire zabalarekiko erresistentzia ona dute. AMMA, gainera,

hidrokarburo kloratuekiko erresistentea da.

Ez dira erresistenteak zenbait gairekiko: Gaiok honako hauek dira: disolbatzaile polarrak (hidrokarburo

kloratuak, alkohola % 30 baino kontzentrazio handiagoetan), bentzenoa, etil alkohola, nitro lakak eta

nitrozelulosa-disoluzioak dauzkan gasolina; azido kontzentratuak; zenbait plastifikatzaile.

Ezaugarri fisiologikoak: ez dira kaltegarriak.

LANBIDE EKIMENA 47


Erabilerak

Optika: betaurrekoen kristalak (beirak baino pisu txikiagoa dute eta hausteko arrisku txikiagoa dute),

erlojuetarako beirak, lupak, lenteak, prismak, beira barreiatzaileak, zuntz argi-eroaleak.

Baxera: azpilak, edalontziak, mahai-tresnak, karkasak.

Elektroteknia: kommutazioko piezak, tapak, erregela graduatuak, pilotuen estalkiak, argi-panelak, argi-

bandak. Informatika-datuen biltegiratze optikoa.

Automobilgintza: atzeko pilotuak, keinukariak, takometroaren tapak, atzeko katadioptrikoetarako prismak

eta arrisku-triangelua. Automobilen eta hegazkinen kristalak.

Bulegoko makinak: marrazteko tresnak eta idazmahaiko objektuak, luma estilografikoak.

Eraikuntza: kristalezko sabaiak, argizuloak, negutegietako estalkietarako plantxa segmentatu bikoitzak eta

hirukoitzak. Komun-instalazioen parteak, hots: bainuontziak, dutxa-platerak, pikak, dutxetako kristalak;

higiene-gelaxkak; txorroten botoiak. Altzariak eta altzarien piezak. Hodi gardenak.

Modeloak eta publizitatea: demostrazioko modeloak, publizitate eta propagandarako argizko artikuluak,

argi-hagatxoak, xafla gardenak; zirkulaziorako eta seinaleztatzeko panel adierazleak; bisuteria, inklusio

ikusgarrietarako materiala.

Beste erabilera batzuk: makina, aparatu eta elektrizitate-armairuetarako segurtasun-estalkiak. Erabilera

ortopedikoak. Hortz-protesiak.

Poliamidak

Poliamidek erresistentzia mekaniko ona dute, eta zailtasun eta talkarekiko erresistentzia handiak dituzte.

Irristatzearekiko portaera ona dute eta higatzearen aurkako erresistentzia ona dute. Horregatik, egokiak dira

ingeniaritzako hainbat erabilera teknikotarako. Urtutako masa erraz jariatzen denez, pieza moldeatu oso konplexuak

egin daitezke. Hala ere, poliamidek hezetasuna xurgatzen eta kanporatzen dutenez (era itzulgarrian), ezaugarriak

aldatu egiten zaizkiela kontuan hartu behar da.

Honako poliamida hauek daude:

poliamida 6

poliamida 46

poliamida 66

poliamida 610

poliamida 612

poliamida 11

poliamida 1 2

kopoliamidak

poliamida 6-3-T

PA6

PA46

PA66

PA610

PA612

PA11

PAl2

Erdikristalinoak

amorfoak, gardenak

Egitura: poliamidek hasierako elementu bakarra izan dezakete (errepikatzen den kate-maila); adibidez, PA6-

aren kasuan, ε-kaprolaktama. Izendatzeko, hasierako elementuaren karbono-atomoen kopurua adierazten duen

zifra erabili ohi da. Formula orokorra honako hau da:

LANBIDE EKIMENA

48

Plastikoen Lanketa

O

(CH )2 CN

H

n 1

x

PA6: (x = 5), PA11: (x = 10) eta PA12: (x = 11).

Beste poliamida batzuek hasierako bi elementu (kate-maila) dituzte, eta polikondentsazioz, katearen barruan

taldeak osatzen dituzte. Kasu honetan, izendatzeko, bi elementuen karbono-atomoen kopurua adierazten da; lehenbizi

diaminaren karbono-atomoak adierazten dira (6 edo 4), eta gero, osagai azidoarenak adierazten dira. Formula orokorra

honako hau da:

O

(CH )2 CN

H

n 2

6 N

H

(CH )2 y

O

C

PA66: (y = 4), PA610: (y = 8) eta PA612: (y = 10). PA 6-3-T ez da eskema honetan sartzen.

Ezaugarriak

Dentsitatea: PA6: 1,12–1,14 g/cm3; PA46: 1,18 g/cm3; PA66: 1,12–1,14 g/cm3; PA610: 1,06–1,08 g/cm3;

PA11: 1,04 g/cm3; PAl2: 1,01–1,02 g/cm3; PA6-3-T: 1,06–1,12 g/cm3.

Egitura: termoplastiko erdikristalinoak dira (kristalinitatea: > % 60). Agente nukleatzaileen bidez hobeto

kristalizatzen da, eta egitura esferolitiko fina lortzen da. Moten arabera, hezetasun asko xurga dezakete

(batez ere PA6-ak eta PA66-ak); eremu amorfoetan, kristalinoetan baino hezetasun gehiago zurgatzen

dute.

Dagokien egiturako termoplastiko amorfoak ere badaude; adibidez PA6-3-T. Ezaugarri jakin batzuk

hobetzeko poliamidak beste material batzuekin nahasten dira; adibidez, (PA+PE). (PA+PTFE).

Zenbait poliamidak plastifikatzaileak dauzkate (adibidez, PA11-k).

Indartzeko eta karga sartzeko materialak: beira-zuntzak (luzeak ere bai); karbono-zuntzak, beirazko

bolatxoak, karga mineralak, kreta, lubrifikatzaileak (adibidez, MoS2 eta grafitoa).

Kolorea: kolore naturala esnetsu opakua da; koloreztatzeko edozein tonu opaku erabil daiteke. poliamida

amorfoak ia gardenak dira.

LANBIDE EKIMENA 49


Ezaugarri mekanikoak: mota, kristalinotasun eta ur-kopuruaren araberakoak dira. Kristalinotasuna han-

diagotzen bada, zurrun eta gogor bihurtzen dira; ura xurgatu ondoren oso zailak dira. Luzatzen badira,

erresistentzia handiagotu egiten da (kableak, bandak). Oso erresistenteak dira nekearekiko, talka arruntarekiko

erresistentzia ona dute probeta hozkatuarekin. Abrasioarekiko erresistentea da; irristatze ona dute (MoS2,

PTFE edo grafitoarekin hobetu egiten da). Erresistentzia mekanikoa eta elastikotasun-modulua hobetu egiten

dira beira- edo karbono-zuntzekin, eta, ondorioz, uzkurtzea murriztu egiten da eta beroak eragindako

deformazioaren aurkako erresistentzia hobetu egiten da. Poliamida aldatuak ere badaude: oso erresistenteak

dira talkarekiko, probeta hozkatuarekin eta probeta hozkaturik gabe.

Ezaugarri elektrikoak: ur-kopuruaren araberakoak dira. Gainazaleko erresistentzia ona dutenez, neurri handi

batean, karga elektrostatikoak pilatzea eragozten dute. Ez dira egokiak goi-maiztasuneko eremuan isolatzeko,

zeren, polaritateak eragindako galera dielektriko asko baititu; behe-maiztasunen eremuan erabil daitezke.

Erresistentzia ona dute ihes-korronteekiko.

Ezaugarri termikoak: gehienezko erabilera-tenpratura, moten arabera, 80–120 ºC-koa da; denbora

laburrean, 140 ºC-raino irits daiteke; beira-zuntzez indartutakoetan handiagoa ere izan daiteke; PA46-ak

130 ºC jasan ditzake epe luzean. Gehienek ur irakina jasan dezakete eta esterilizatu egin daitezke.

Biguntze-eremu estua dute. Gutxieneko erabilera-tenperatura –40 ºC-koa da; kasu batzuetan, -70 ºC-

rainokoa izan daiteke.

Kristaliten fusio-eremuak: PA 46: 295 ºC; PA 6: 215–225 ºC; PA 66: 250–265 ºC; PA 610: 210–225 ºC;

PA11: 180–190 ºC; PA12: 175–185 ºC.

Erresistentzia: erresistenteak dira zenbait gairekiko. Gaiok honako hauek dira: hidrokarburo alifatiko eta

aromatikoak, gasolina, olioak, koipeak; zenbait alkohol, esterrak, zetonak, eterrak, hidrokarburo kloratu

asko; alkali ahulak. Kristalinotasun handia dutenak erresistenteagoak dira. Berariaz egonkortutakoak

erresistenteak dira zaharkitzearen aurka eta aire zabalarekiko; alderdi hori oso garrantzitsua da pareta

meheak dituzten piezetan.

Ez dira erresistenteak zenbait gairekiko. Gaiok honako hauek dira: azido ez-organikoak, alkali gogorrak,

konposatu oxidatzailezko disoluzioak; azido formikoa; fenolak, kresolak, glikolak; kloroformoa. PA amorfoa

ez da erresistentea etil alkoholarekiko, azetonarekiko, ezta diklorometanoarekiko ere.

Ezaugarri fisiologikoak: luzaroan beroaren eraginpean egonez gero, kaltegarria izan daiteke elikagai

urtsuekin kontaktuan badago (PA11 eta PA12 salbu). Plastifikatzaileak dauzkatenak ezin dira elikagaiekin

erabili.

Ura xurgatzea: klima normalean prozesu motela da. PA6-ko hagatxo lauek, klima normalean (23/50) lau

hilabete egon eta gero, % 2,3ko ur-kopurua hartzen dute (ase baino lehen). Pieza injektatu lehorrak,

normalean, egokitu egiten dira (adibidez, uretan murgilduta), erabili ahal izateko behar duten ur-kopurua har

dezaten; heze daudenean eta lehor daudenean duten pisu-diferentzia kontrolatu egiten da.

LANBIDE EKIMENA

50

Plastikoen Lanketa

Erabilerak

Makinak eta mekanika fina: gurpil horzdunak, transmisioko poleak, enbragearen osagaiak, maniobratzeko

diskoak, espeken diskoak, arrabola, zilindroen errodamenduetarako kaiolak, marruskadura-errodamenduak,

helizeak, garraio-kateak, junturak, estaldurak.

Automobilgintza: haizagailuaren besoak, olio-iragazkiak, pinoi eragilea (abiatzeko); xurgatzeko hodiak; olio-

karterra; haizetako-garbigailuaren pitak, kojineteen zorroak, irristatze-elementuak; kanpoko piezak, hots:

atzerako ispiluaren karkasa, abatz-estalkiak, erradiadorearen parrilla, itsasontzien helizeak; hodiak; motor-

gidarien kaskoak.

Elektroteknia: harilak, entxufeak, banaketa-kaxak, motorraren karkasak, kojinetearen plakak, erreminta

elektrikoen karkasak, hauts-xurgagailuak, eskuko linternak, abrasioaren aurka erresistenteak diren kable-

estalkiak.

Higiene-materiala: ponpen karkasak, komuneko tangen karkasak, txorrotak, nahaste-txorrotak.

Eraikuntza eta altzarigintza: burdineria, bisagrak, bernoak; aulkien eserlekurako eta bizkarralderako

plataformak (kanpoan erabiltzekoak ere bai); ixte-kateak; babes-estalduradun lorategiko altzariak;

hormarako takoak; estalkiak; aluminiozko leihoen isolamendu termikoa egiteko konexio-blokeak.

Beste erabilera batzuk: jostailu didaktikoetan txertatzeko piezak; ebakuntzetarako tresnak eta josteko

materialak; pitak; ontzietarako orriak, hestebeteak egiteko tripa sintetikoa; zuntzak, kableak, txispoietarako

zurdak, bandak; posta pneumatikoko kartutxoak; eskiak finkatzeko piezak.

Poliester linealak (alkilen politereftalatoak): PET, PBT

Poliester ase linealak termoplastikoak dira eta ohiko sistemen bidez transforma daitezke. Ingeniaritzako

materialak dira, eta egonkortasun dimentsional ona eta epe luzerako erresistentzia ona behar direnean erabili ohi

dira. Ezaugarri garrantzitsuenak irristatzea, higaduraren aurkako erresistentzia eta ezaugarri termikoak dira.

Praktikan, batez ere, etilen politereftalatoa (PET-a) eta butilen politereftalatoa (PBT-a) erabili ohi dira, ezaugarri

termiko oso onak dituztelako.

Egitura:

O

(CH )2C

n

2O

O

C O PET

O

(CH )2C

n

4O

O

C O PBT

LANBIDE EKIMENA 51


Ezaugarriak

Dentsitatea: PET kristalinoarena: 1,38 g/cm3; amorfoarena: 1,33 g/cm3; PBT-arena: 1,30 g/cm3.

Egitura: kristalizazio-abiadura txikia duenez, motaren eta injekzio-baldintzen arabera, PET-ak egoera

amorfo gardena edo erdikristalinoa (% 30-40ko kristalinotasuna) izan dezake. Moldearen tenperatura 40 ºC

baino txikiagoa bada, egitura amorfoa lortzen da; tenperatura handiagoa bada (140 ºC-rainokoa izan

daiteke) egitura erdikristalinoa lortzen da. Kristalinizazio-maila handiagotu egin daiteke, produktu

nukleatzaileak erabilita.

PBT-a termoplastiko erdikristalinoa da. PET-ak eta PBT-ak oso hezetasun gutxi xurgatzen dute.

Polimero-nahasteak (polyblendak):

(PBT + PC) nahasteak erresistentzia kimiko askoz handiagoa du. Oraintsu, talkarekiko erresistentzia ezin

hobea duten PBT-aren eta butadienezko kautxuaren nahasteak garatu dira.

Poliesterrezko elastomero termoplastikoak ere fabrikatzen dira. Besteen antzeko egitura dute eta,

bulkanizatu gabe, kautxuaren antzeko ezaugarriak dituzte.

PET-a eta PBT-a indartzeko eta karga sartzeko materialak: beira-zuntzak, beirazko bolatxoak, karga

mineralak, talkoa, karbono-zuntzak eta aramida; termoplastikoak indartzeko beira-zuntzezko zerriak.

Kolorea: egoera amorfoan PET-a gardena da. Egoera erdikristalinoan opakua eta zuria da. PBT-a,

kristalinotasun handiagoa duenez, opakua eta zuria da. Gainazaleko distira ona dute eta edozein

kolorerekin kolorezta daitezke; PET-ezko eta PBT-ezko xaflak gardenak dira.

Ezaugarri mekanikoak: PET erdikristalinoak gogortasun, zurruntasun eta erresistentzia handiak ditu;

zailtasun handia du (-30 ºC-tan ere bai). Epe luzerako erresistentzia ona du. Abrasio txikia eta irristatze ona

ditu.

PET amorfoak erdikristalinoaren antzeko portaera du, baina ez da hain gogorra eta hain zurruna. PBT-aren

ezaugarriak ez dira PET-arenak bezain onak, baina PBT-a askoz errazago injektatzen da. Oso zailtasun

ona du, tenperatura oso txikietan ere bai. Ezaugarri mekanikoak hobetzeko, PET-a eta PBT-a beira-zuntzez

indartzen dira. Indartze horrek ez du eragin handirik irristatzean.

Ezaugarri elektrikoak: isolatzaile onak dira, zurruntasun dielektriko handia dute, eta airearen hezetasunak

ia ez dio eragiten. Portaera dielektriko ona dute.

Ezaugarri termikoak: PET erdikristalinoa oso erresistentzia ona du beroarekiko; erabilera-tenperatura –30

ºC eta +110 ºC bitartekoa da (denbora laburrean, tenperatura hori gainditu egin dezake). Egoera amorfoan

beroarekiko erresistentzia txikiagoa du.

Tenperatura handietan, PET amorfoa lausotu egin daiteke, kristalinizazio hasiberriaren eraginez.

PBT-ak beroarekiko erresistentzia ona du. Erabilera-tenperatura –50 ºC eta +120 ºC bitartekoa da

(indartuena 200 ºC-rainokoa izan daiteke). Ez du horiztatzeko joerarik. Zabalkuntza termiko lineal oso

mugatua du.

Kristaliten fusio-eremuak: PET kristalinoarena: 255–258 ºC; PBT-arena: 220–225 ºC.

LANBIDE EKIMENA

52

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 53

Erresistentzia: erresistenteak dira zenbait gairekiko. Gaiok honako hauek dira: hidrokarburo alifatikoak eta

aromatikoak (PBT batzuk ez); olioak, koipeak, erregaiak. Goi-mailako ester alifatikoak, uretan disolbatutako

gatzak, baseak eta azidoak.

Ez dira erresistenteak zenbait gairekiko. Gaiok honako hauek dira: ur irakina eta lurruna; azetona;

hidrokarburo halogenatuak (kloroformoa, diklorometanoa); azido eta alkali kontzentratuak.

Ezaugarri fisiologikoak: normalean, ez dira kaltegarriak.

Erabilerak

Pieza tekniko funtzionalak, dimentsio egonkorrekoak, irristatze ona dutenak, gutxi higatzen direnak eta

tenperaturarekiko erresistentzia ona dutenak.

Mekanika fina eta elektroteknia: elementu irristagarriak, espeken diskoak eta kontrol-diskoak, horzdun

gurpilak; harilen txirrikak, konexio-blokeak, pultsadoreak, kommutagailuak; eskuko erlojuen karkasak;

lanparen zokaloak.

Makinak: marruskadura-errodamenduak, gidariak, horzdun gurpilak, enbrageak.

PET-ezko orriak: bideo- eta audio-zintak, informatikako disketeak (“floppy-disk”), orri grabatuak; orri

barreiatzaileak; hutsean metalizatutako kondentsadore-orriak; isolatzeko orriak; ontziratzeko orriak.

Beste erabilera batzuk: bisagrak, arrabolak, burdineria, errailak, palankak, kirtenak; esteriliza eta beroan

bete daitezkeen ontzietarako xaflak; autozerbitzuko jantokietako erretiluak; edarietarako PET-ezko botilak.

Automobilgintza: pilotuen karkasak, lanparen zokaloak, atzerako ispiluaren parteak, kolpe-leungailuen

sistema pintagarriak (batez ere elostomeroz aldatutako PBT-a).

Etxetresna elektrikoak: plantxen karkasak eta kirtenak, erregailuak, barkilloak egiteko makinak, infragorriak,

ogi-txigorgailuak, “fondue-aren” erregailuak, ponpen parteak, balbulak, instalazioak.


LANBIDE EKIMENA

54

Material termoplastikoen marka komertzialak

PE PP PVC PMMA PS SAN ABS PC PET PBT PA6,6 PA6 POM

Ticona (Hoescht) Hostalen G. Hostalen PP Hostacom Hostalit Hostyren Impet

PolyclearCelanex Hostadur

Fosta nylon Celanese nylon

Kematal Hostaform

Repsol Alcudia Isplen

Basf Lupolen Novolen Vinidur Vinoflex Lucryl Polystyrol Styrolux Luran Terluran Ultralen Ultradur Ultramid A Ultramid B Ultraform

British Pretoleum (BP)

Innovex Rigidex Novex Napryl Breon Lustrex

Dow Chemical Dowlex Dow PE

Styron Tyril Magnum

Tybrene Magnum Calibre

Bayer Baylon Novodur W Novodur Makrolon Andoran Makrisol Petlon Pocan Durethan A Durethan B

DuPont Alathon Sclair Elvax Elvacite

Lucite Rynite Minlon Zytel Zytel Delrin

Atochem Lacqtene Butene

Lacqtene P Appryl

Lucorex Lucolene Lacquyl Vedril Lacqrene Lacqsan

Lacqrene Lacqran Orgalon Durolon Orgater Orgamide

Rilsan Orgamide

Esso Escorene

Shell Carlona Carlona P Shell PP Carina Shell Carinex

Duratlnon

ICI Alkathene Propathene Procom Welvic Coivic Diakon

Asterite Melinite Maranyl A Verlon Maranyl F

General Electric (GE) Cycolac

Cycopac Lexan Valox Enduran

Ciba Geigy Procon Crastin Crastine Veratil Veratil

DSM Stamylan Stamylex Teamex

Stamylan P Varlon Ronfalin Xantar Arnite A Arnite I Akulon Akulon

Nahasteak

ABS/PA: Triax (Monsanto) PC/PBT: Makroblend PR (Bayer), Ultrabend (BASF), Xenoy (GE) PPE/PA: Noryl GTX (GE), Ultranyl (Basf)

ABS/PVC: Cycovin (GE), Ronfaloy (DSM) PPE/PS: Noryl (GE), Xyron (Dow)

ABS/PC: Bayblend T (Bayer) PPE/SB: Luranyl (Basf)


1.10 Material plastikoak: Ariketak

1. Zein dira termoplastikoen eta termoegonkorren arteko diferentziak? Biak berriz prozesa daitezkeen materialak

al dira?

2. Lotu laburdura bakoitza dagokion izenarekin eta amorfoen eta kristalinoen sailkapena egin. Materialen

baten marka komertziala ezagutuz gero, adierazi.

Laburdurak: PMMA, ABS, PE, PPO, POM, SAN, PS, PP, PA, PET, PVC, PC, PBT

Izenak: Poliestirenoa, Poliamida (nylona), binil polikloruroa, Akrilonitrilo-butadieno-estireno, Metilen polioxidoa

(azetalikoa), polietilenoa, polikarbonatoa, polibutilen tereftalato, polipropilenoa, metil polimetakrilatoa, polietilen

tereftalato, fenilen polioxidoa, estireno-akrilonotriloa.

3. Zer da hidrolisia? Zer ondorio ditu?

4. Bi polimero-mota daude: adiziozkoak eta polikondentsaziozkoak. Zein dira kate nagusian karbono-atomoak

besterik ez dauzkatenak? Zeintzuk jasan dezakete hidrolisia?

5. Sailkatu adiziozko polimeroen eta kondentsaziozko polimeroen zerrendako materialak.

Laburpenak: PMMA, ABS, PE, PPO, POM, SAN, PS, PP, PA, PET, PVC, PC, PBT

6. Zer da Tg-a? Zer gertatzen zaio kateen mugikortasunari tenperatura horretan?

LANBIDE EKIMENA

55


7. Material amorfoa, dagokion Tg-aren azpitik ............... da (zurruna/gomatsua/fluidoa). Tg-a baino 100 ºC

handiagoak diren tenperaturetaraino ............... da (zurruna/gomatsua/fluidoa), eta hortik aurrera material

............... da (zurruna/gomatsua/fluidoa) gisa portatzen da.

8. Material erdikristalinoaren portaeran honako bi tenperatura hauek dute eragina:

9. Material erdikristalinoek ba al dute parte amorforik?

10. Non kokatzen da, normalean Tm-a?

a) 100 ºC Tg-aren azpitik

b) Tg-atik hurbil

c) 200 ºC Tg-aren gainetik

11. Azaldu zergatik, Tm eta Tg-aren arteko tenperatura-diferentziaren eraginez, material kristalinoa urtzen

denean, biskositate txikiko urtua ematen duen?

12. Tm-aren gaineko tenperaturan dagoen material kristalinoa substantzia ................. (zurruna/jariakorra) da.

Materiala kristalizatu arte berotzen bada, baina Tg-aren gainetiko tenperaturan jarraitzen badu, parte

amorfoaren egoera .............. (beirakara/gomatsua) izango da. Azken hozketa horretan, piezaren talkarekiko

erresistentzia ...................... (handiagotu/txikiagotu) egiten da nabarmenki.

13. Honako ezaugarri hauek dituzten poliamidazko hiru pieza ditugu:

Materiala Tg (ºC) Tm (ºC) Kristalinotasuna (%)

A 50 250 30

B 0 250 70

C 0 250 50

Ordenatu giro tenperaturan eta 100 ºC-tan duten zurruntasunaren arabera.

LANBIDE EKIMENA

56

Plastikoen Lanketa

14. 50 ºC-tan dagoen moldean, 2 mm-ko lodiera duen pieza injektatu dugu. Materialaren Tg-a 55 ºC-koa da eta

Tm-a 250 ºC-koa da. Pieza labean sartu dugu 150 ºC-tan bi orduan eta txikiagotu egin da, ia deformatu

gabe, eta, dagoeneko ez da perdoien barruan mantentzen. Zergatik aldatu dira piezaren dimentsioak?

Prozesuaren baldintza berberak mantenduta, 1,5 mm-ko pieza injektatuko bagenu, nolakoa izango litzateke

dimentsioen aldaketa, handiagoa ala txikiagoa? Nola zuzenduko zenuke akatsa bi kasuetan?

15. Pieza ezin da moldetik atera, tenperatura solidotze-tenperatura baino txikiagoa izan arte. Zein da

tenperatura hori material amorfoentzat? Eta material kristalinoentzat?

16. PBT-aren Tg-a = 50 ºC eta Tm-a = 250 ºC. Kristalinizazio-maila % 50ekoa da. Material hori 60 ºC-tan

erabiliko dugu, esfortzu jakin baten pean. Esfortzu horren araberako materialaren portaeraren saiakuntza

egin dugu giro-tenperaturan, eta piezak probak gainditu egin ditu. Hala ere, piezak, egiazko zerbitzuko

baldintzetan, itxuraz, erraz deformatzen dira. Azaldu zer gertatu den.

17. Kristalizazioak bi etapa ditu: nukleazioa eta hazkuntza. Azaldu labur, etapa bakoitza.

18. Material kristalinoa azkar hozten denean, piezak lortzen duen kristalinizazioa ez da naturala. materialaren

hozte-abiadura, batez ere, moldearen tenperaturaren eta piezaren lodieraren araberakoa da. Nola eragiten

dute bi faktore horiek?

19. Honako taula honen arabera, kalkulatu binil poliklorurozko lagin baten pisu molekular batez bestekoa

kopurutan eta pisutan eta polisakabanatze-indizea.

Ni Mi

1.000 35.000

2000 100.000

500 150.000

2000 250.000

1500 300.000

200 700.000

LANBIDE EKIMENA 57


22 IINNJJEEKKZZIIOO--ZZIIKKLLOOAA

2.1 Injekzio-zikloa

Sarrera

Termoplastikoak injekzio bidez moldatzeko prozesua oso garrantzitsua da gaur egun. Estrusioarekin batera

munduko termoplastikoen kontsumoaren % 80a da, eta makinei dagokienez, prozesurik garrantzitsuena da. Prozesu

ziklikoa da, eta serie handiak fabrikatzeko egokituta dago, zeren, bestela, ekipoak eta moldeak oso garestiak dire-

nez, ekonomikoki bideraezina baita.

2.1. irudia.

Injekzio bidezko moldaketaren ezaugarriak

Piezak oso kadentzia handian fabrika daitezke.

Fabrikatzen den pieza bakoitzaren eskulanaren kostuak merke samarrak dira (oso automatizatuta

daude).

Gaitasun-maila handia eskatzen du. Ia beti hiru txandaka lan egin behar izaten da, makinak, moldeak

eta ekipo osagarriak amortizatzeko.

Moldeak, makinak eta ekipo osagarriak garestiak dira.

Injekzio-zikloa

Injekzio-zikloaren etapak honako hauek dira:

1. Moldea ixtea.

2. Injekzio-unitatea aurrera eramatea, moldearekin bat egin arte.

3. Injekzioa. Torlojuaren bidez plastiko urtua moldean injektatzen da.

4. Mantentzea. Moldea bete ostean, torlojuarekin presioa sartzen jarraitzen da uzkurdura termikoaren

eragina konpentsatzeko.

5. Plastifikatzea eta dosifikatzea. Torlojuak bira egiten du eta materiala aurrerantz garraiatzen du. Mutu-

rrean metatzen den material-kopuruak itzularazi egiten dio.

6. Injekzio-unitateak atzerantz egiten du.

7. Moldea irekitzea eta pieza egoztea.

LANBIDE EKIMENA

58

Plastikoen Lanketa

2.2. irudia.

Behe-presioa

Parte mugikorra

Parte finkoa

Behe-presiotik goi-presiora

Biratzeko motorra Aurkako presioa

stop

stop

stop

stop

stop

stop

stop

stop

Behe-presiotik goi-presiora

Goi-presioa

Goi presiotik-behe-presiora

Goi-presioa

Goi-presioa

Goi-presioa

Behe-presioa

Egozkailu hidraulikoa

INJEKZIO-MAKINENOINARRIZKO MUGIMENDUAK

2.3. irudia.

Hona hemen injekzio-zikloaren faseen eskema:

ZIKLOAREN IRAUPENA

MOLDEA IXTEA

BURUAREN AITZINAPENA INJEKZIOA MANTENTZEA HOZTEA

IREKITZEA ETA

EGOZTEA

PLASTIFIKATZEA ETA DOSIFIKATZEA

BURUA ATZERA

HOZTEKO EGIAZKO DENBORA

LANBIDE EKIMENA 59


Torloju injektatzaileak zikloan zehar egiten dituen eragiketak

Materiala zilindrotik moldera eramateko bi etapa daude: 1. fasea edo betetzea eta 2. fasea edo mantentzea. Ja-

rraian, faserik garrantzitsuenak ikusiko ditugu:


1. fasea Fase honetan, moldea bolumetrikoki betetzeko (moldearen barrunbearen bolumenaren edo fabrikatu behar den

piezaren % 95-98) adina material-kopuru eramaten da molderaino. Bolumen horri dosia deitu ohi zaio, eta makinaren

kontrolen bidez programatu behar da. Dosia sartzeko erabiliko den abiadura kontrolatu egin behar da (torlojuaren

aitzinapen-abiadura programatu egiten da). Injektatzeko gehienezko presioa ere programatu egin behar da. Presio hori

ez da makinak benetan erabiltzen duen abiadurarekin nahastu behar. Behar den presioa mailaka handiagotzen da,

zerotik gehienezko presioraino iritsi arte. Gehienezko presio hori dosia sartzea amaitzen denean lortzen da.

Hasieran, materiala ahalik eta azkarren injektatu behar da, soldadura-lerro erresistenteak eta gainazalaren

kalitate hobea ziurtatzeko. Baina, injekzio azkarra egiten denean, jetting-a edo zorrotada librea edo erretze-markak

sor daitezke. Makina modernoetan, eragin horiek minimizatu egin daitezke, injektatzeko abiadura aldakorra progra-

matuta (abiadura-profila).

2. fasea

Fase honetako helburuak honako hauek dira: hoztearen ondoriozko bolumen-uzkurdura konpentsatzeko material

osagarria moldearen barruan sartzea eta, presiorik ezean, barrunbeko materialak atzera egin ez dezan lortzea. Fase

honetan, torlojuan eragiten den presioa eta presio hori zenbat denboratan mantendu behar den kontrolatu behar da.

Presio horri mantentze-presioa edo bigarren faseko presioa deitu ohi zaio, eta presioa eragiteko denborari presioa

mantentzeko denbora (PMD) deitu ohi zaio.

Fase honen bukaeran, torlojuaren muturrean beti material-kopuru jakin batek gelditu behar du (makinak

plastifika dezakeen gehienezko kopuruaren % 5 inguru). Material-kopuru horri kuxina edo koltxoia deitu ohi zaio.

Material horren bidez, PMD osoan zehar barrunbeko materialera mantentze-presioa eraman ahal izan dela

ziurtatzen da.

Programatzen diren mantentze-presioaren profilak beheranzkoak izatea gomendatzen da, zeren, horrela, PvT

diagramaren hozte isokorikoarekiko (bolumen espezifiko konstantearekiko) hurbilketa hobea lortzen baita eta, ondorioz,

pieza hobeak lortzen baitira.

LANBIDE EKIMENA

60

Plastikoen Lanketa

Plastifikatzea

Mantentze-fasea amaitzen denean, torlojua dosifikatzen has daiteke. Torlojuak biratu egiten du eta materiala

aurrerantz eramaten du eta torlojuaren aurreko aldean metatzen da. Materiala ez da pitatik ateratzen, zeren burua,

aurreko injekzioaren ondoren beteta dagoen moldean finkatuta baitago. Torlojuaren aurreko aldean mailaka metatzen

den materialak torlojuari atzera egitea eragiten dio, lekua uzteko. “Dosiaren azken puntua” deritzon kotara iristen

denean, torlojuak biratzeari utzi egiten dio.

Makinan programatzen den kontrako presioak torlojuari atzera egitea eragozten dio. Presio horrek torlojuari bultza

egiten dio, muturrean metatuta daukan materialaren aurka, eta muturrean metatutako materialaren bolumenaren

eragina ez den beste arrazoiren batengatik atzera egitea eragozten dio. Horrela, zikloz ziklo dosiaren pisua errepika-

tzea ziurtatzen da. Presio horren balioa txikia izan ohi da (nahikoa izaten da materialari 5 bar eragitea).

Oro har, hozteko denborarekin bat datozen plastifikatzeko abiadurak programatzen dira. Kasu guztietan,

hautatutako abiadurak ez du fabrikatzaileak gomendatzen duen abiadura periferikoaren balio kritikoa gainditu behar.

Adibidez, beira-zuntzez kargatutako nylon 66-rako abiadura kritikoa 0,15 m/s-koa da. Prozesua 60 mm-ko torlojuan

egiten bada, torlojuaren biraketa-abiadura, bira minutukotan (rpm-tan) neurtuta, honako formula honen bidez

adierazten da:

non rpmmD

smrpmN 48)(

)/(60)( =⋅

⋅=

πυ

ν = abiadura kritikoa

D = torlojuaren diametroa

Aurkako presioaren balioak eragina du nahaste urtuaren kalitatean ere. Presioa handiegia bada, zizaila-efektua

areagotu egiten da eta plastifikazioa egiteko behar den denbora handiagotu egiten da. Zilindroaren barruan

materiala koloreztatzen bada, kolorea hobeto sakabana dadin, aurkako presioa handiagotu egin behar izaten da.

Ganbera beroko moldeak erabiltzen direnean, deskonpresioa egin ohi da mantentze-etaparen ostean eta

plastifikazio-etapa baino lehen. Horren helburua, ganbera beroen barruan dagoen materialari presioa kentzea da.

Azkenik, makinen bidez aurkako presioaren eta plastifikatzeko abiaduraren profilak progamatu egin daitezke.

Materialak jasotzen duen zizaila-efektua biraketa-abiaduraren eta aurkako presioaren araberakoa denez, aukera

hori zizaila-efektu txikiagoa duten injektatze sendoagoak plastifikatzeko aprobetxa daiteke. Asmoa, plastifikazio-

etapan neurrizko biraketa-abiadurak eta aurkako presio txikiak programatzea eta, azkenean, abiadura txikiagoa eta

aurkako presio handiagoa erabiltzea da. Aukera horren bidez, erretxina kargatuetan beira-zuntzen haustura murriztu

egin daiteke.

Deskonpresioa

Etapa honetan, torlojuak atzera egiten du biratu gabe (ondorioz materiala metatu egiten da muturrean). Horren

eginkizuna muturreko materialari presioa kentzea da, horrela, moldea irekitzen denean eta pitaren irteerako

buxadura askatzen denean, tantarik eror ez dadin.

Hurrengo irudian, torlojuak zikloan egiten dituen eragiketak ikus daitezke.

LANBIDE EKIMENA 61


2. fasea. Presioa eta denbora kontrolatzea

Torlojuaren zero-kota posizioa

Fasea aldatzeko posizioa

Deskonpresioa

Dosiaren amaierako posizioa eta deskonpresioaren hasiera

1. fasea. Abiadura kontrolatzea. Presioa mugatzea

Plastifikatzea eta dosifikatzea. RPM-ak eta aurkako presioa

2. fasearen amaierako posizioa

koltxoia

3,9 mm-ko

Deskonpresioaren amaierako posizioa

2.6. irudia.

Lehen fasetik bigarren fasera aldatzea Lehen fasetik bigarren fasera aldatzeko puntua edo dosi-puntua, erabakigarria da piezen kalitateari dagokionez.

Aldaketa hori egiteko hainbat era daude. Jarraian, garrantzitsuenak ikusiko ditugu:

Metodorik errazena torlojuaren posizioren bidez aldatzea da. Torlojua erabiltzaileak markatutako kotara

iristen denean makina, automatikoki, abiadura kontrolatzetik presioa kontrolatzera pasatzen da.

Beste aukera bat, lehen fasetik bigarren faserako aldaketa presio hidraulikoaren bidez (torlojuari eragiten dion

pistoian egindako presioaren bidez) egitea da. Kasu honetan, lehenbizi, posizioaren bidezko aldaketa egin behar da,

eta aldaketa hori egokia denean, aldaketa egiteko presioaren balioa irakurri eta balio hori bigarren fasera pasatzeko

presio gisa ezarri behar da.

Metodorik komenigarriena barrunbeko presioaren bidez aldatzea da. Presio-transduktorearen bidez, materialak

moldearen barrunbeko gune jakin batean egiten duen presioa neurtu behar da. Makinaren kontrolak presio-seinale hori

irakurri egiten du eta erabiltzaileak balio egokia programa dezake.

Lehen grafikoan, hainbat kommutaziorako barrunbeko presioen eboluzioa ikus daiteke. Lehen kasuan, kommu-

tazioa berantiarra da. Hasierako gailurra torlojuaren inertziak eragindakoa da, eta egoera hori gertatu egin daiteke, ba-

rrunbea betetzen bukatu baino lehen kommutatuta ere. Betetzearen amaierako barrunbeko presio-gailurrak bizarra

(piezara itsasten den material-geruza) sorraraz dezake, eta piezak hondar-presio handiagoekin (molekula-kateen orien-

tazio handiarekin) atera daiteke. Bigarren grafikoan, kommutazio goiztiarra ikus daiteke. Kasu honetan, barrunbea poliki

betetzen da, mantentze-presiorekin osatzen delako. Presio hori txikia da egoki betetzeko. Horren ondorioz harrupadurak

(materiala faltatzeagatik, piezaren gainazala mailatzea) eta gainazaleko akatsak, adibidez, fluxu-markak (desplazatzeko

abiadura txikiaren ondorioz, moldearen gainazala egoki kopiatzen ez duen material hotza) sor daitezke.

LANBIDE EKIMENA

62

Plastikoen Lanketa

Moldea deskargatzea (Materiala atzera jariatzen da zilindrorantz)

Kommutazio goiztiarra Barrunbea mantentze-presioaren bidez betetzen da

c)

Kommutazio egokia, betetzetik mantentzerako trantsizio motela

d)

Kommutazio berantiarra

b)

Denbora

Denbora

Denbora

2.7. irudia.

Gehien erabili ohi den aukera posizio bidezko kommutazioa da. Aldaketa-puntu hori zehazteko, piezak bigarren

faserik gabe injektatzen dira, eta fluxu-frontea, hautatutako kommutazio-puntauren arabera, noraino iristen den behatu

behar da. Kommutazioa, fluxu-frontea piezaren bukaerara iritsi baino lehen gertatu behar da, hau da, barrunbearen

bolumenaren % 95 inguru betetzen denean.

Presio hidrauliko bidezko kommutazioak duen abantaila ziklotik ziklorako sendotasun handiagoa ematea da,

zeren presioa neurtzeko gailuak, posizioa neurtzeko gailuak baino zehatzagoak baitira. Diferentzia hori garrantzitsua

zen lehen, baina injektatzeko makina berrietan mugimenduak zaharretan baino askoz ere azkarrago errepikatzen dira,

eta, orain, hori ez da arrazoi nagusia. Eragozpen bat ere badu, zeren kommutazioa gertatzeko behar diren zenbait

faktore garrantzitsu, hau da, materialaren tenperatura, erretxinaren biskositatea edo piezaren betetze-maila aldatu

egiten baitira, eta, ondorioz, piezaren kalitatea ere aldatu egiten baita.

Presio hidrauliko bidezko kommutazioaren abantaila nagusia, barrunbe anitzeko (hainbat pieza egiteko)

moldeetako barrunberen baterako sarrera maiz hausten edo buxatzen denean ikusten da. Edozein barrunbe-kopuru

betetzeko behar den presioa antzekoa denez, sarreraren bat buxatzeak ez du eraginik beste barrunbeetan lortzen

diren piezen kalitatean, eta produkzioa ez da gelditzen.

Barrunbean presioa sartzearen bidezko kommutazioa berri samarra da, eta oso egokia da erretxina amorfoekin

erabiltzeko. Helburu nagusia mantentze-presioa optimizatzea eta kontrolatzea da, barne-tentsioak murrizteko, zeren

presio horiek, askotan, material horietan akatsak eragiten baitituzte. Gogoratu beharra dago, material-mota horietan,

mantentze-faseak materialaren Tg-raino iritsi arte iraun dezakeela. Tg azpitiko tenperaturetan, kateek ezin izaten dute

mantentzean sortzen den orientazioa lasaitu. Orientazio hori gehiegizkoa bada (adibidez, mantentze-presioen profil

desegokia erabiltzeagatik), kanpoko kargaren batek, barne-tentsioek eragiten duten kargarekin batera, ustekabean

piezak huts egin dezan eragin dezakete.

LANBIDE EKIMENA 63


Oro har, barrunbeko presio bidezko kommutazioak abantailak ditu edozein erretxina erabiltzen badugu, zeren

honako alderdi hauek errazago hautatuko baititugu:

Kommutazio-puntu egokia

Mantentze-presioen profil egokia (mantentze-presio aldakorra 2. fasean)

Presioa mantentzeko denbora egokia

Hala ere, aukera horrek presioa neurtzeko gailuak moldeetan jartzea eskatzen duenez, besteak baino garestiagoa

da. Horregatik, praktikan, kalitate-eskakizun handiak dituzten erretxina amorfoekin baino ez da erabiltzen.

Presio hidraulikoak

Barrunbea abiadura kontrolatuta betetzen denean, presio hidraulikoen grafikoan betetze-etapa hauek bereiz

daitezke:

elikadura-sistema betetzea (to-t1)

pieza betetzea (t1-t3).

Kommutazioa oso berantiarra bada, barrunbea presurizatu egin daiteke, (grafikoan ez da ikusten, baina presioa

bat-batean handiagotzen dela ikusiko dugu).

Presio hidraulikoa

Barrunbeko presioa

Pre

sioa

Denbora

2.8. irudia.

t0 -t1: t2: t1 - t3: t4 - t5: t5-tik aurrera: t0 - t3: t3 - t4: t4 - t5:

sarrera bete egiten da.

barrunbeko presioa handiagotzen hasten da.

barrunbea bete egiten da.

barrunbeko materiala presurizatu egiten da.

elikatu egiten da.

injekzio-etapa.

presurizazioa.

mantentze-etapa.

LANBIDE EKIMENA

64

Plastikoen Lanketa

Mantentze-presioa

Mantentze-presioa, mantentze-fasean edo 2. fasean piezari eragiten zaion presioa da. Mantentze-presio gisa

piezaren dimentsio egokiak ematen dituena hartuko da; piezak harrupadurarik eta baorik (materiala faltatzeagatik

barnean sortzen diren burbuila edo hutsunerik) izan ez dezan. Oro har, material amorfoentzat, mantentze-presioa

injekzio-presioaren % 60-80 izan ohi da, eta material kristalinoentzat % 80-100 izan ohi da.

Presioa mantentzeko denbora (PMD) egokiena zehazteko, onena barrunbeko presioak erregistratzea da.

Mantentze-presioa behar den baino lehen (piezarako sarrera edo lodiera txikiagoa duen edozein eremu solidotu baino

lehen) askatzen bada, barrunbeko presioari dagozkion grafikoetan, bat-bateko aldaketak ikusiko dira saihetsetan.

PMD-rik egokiena barrunbeko presioaren kurba jarraituari dagokion gutxieneko denbora da. Hurrengo irudian, hainbat

iraupeneko mantentze-presioen araberako presio hidraulikoaren eta barrunbeko presioaren profilen grafikoak ikus

daitezke. Ikus daitekeenez, 8 segundoan, barrunbeko presioaren kurban ez dago etenik edo bat-bateko aldaketarik.

Beraz, ez du zentzurik mantentze-fasea 8 segundo baino gehiago luzatzeak, zeren piezaren kalitatean ez baitu eraginik

eta zikloaren denborak luzatu egiten baitira.

PHin = PHpres = PHmant =

Barrunbeko presioa

tmant = 3s

Presio hidraulikoa

PH

Denbora t

PC 1

PHpres

Injekzio-presioa Presurizazio-presioa Mantentze-presioa

PHin

PHmant max

PHmant 2

PHmant 1PHmant 3

PHmant 4

PC

PC 2 PC 3/4

tmant = 6s tmant = 8s

0 3 6 9 12 15 s

2.9. irudia.

LANBIDE EKIMENA 65


Barrunbeko presioa neurtzeko gailurik edo transduktorerik erabili ezin bada, mantentze-fasearen iraupena

zehazteko beste metodo bat dago, hots, mantentze-denboraren araberako piezaren pisua neurtzea. Hurrengo irudian

ikus daitekeenez, gehienezko mantentze-denbora eraginkorra pasa ondoren, pisua ez da eraginkorki handiagotzen.

Hortik gorako mantentze-denboren eragina ez da kontuan hartzen. Metodo hau baliagarria izan dadin, barrunbearen

neurriek ondo hartuta egon behar dute, eta, ondorioz, polimero urtua, pieza baino lehen solidotzen denez, barrunbera

sartu behar da 2. fasean.

Gmax

PISUA

G

Denbora t

Sarrera inguruan trinkotu egin daiteke

Sarrera solidotua

tmant = Gehienezko mantentze-denbora eragingarria

2.10. irudia.

Abiadura

Torlojuak aitzinapen-abiadura handia izateak hainbat abantaila ditu:

Injekzio-puntutik urrutien dagoen eremua hobeto betetzen da

Pieza hobeto hozten da

Zikloaren denbora murriztu egiten da

Gainazalak itxura hobea du

Ezaugarri mekanikoak hobeak dir.

Bestalde, injekzio egokia lortzeko, materialak fluxu-frontearen aitzinapen-abiadura konstantearekin aurrera egin

behar du piezan zehar. Fluxuaren aitzinapen-abiadura torlojuaren desplazamendu-abiaduraren eta moldearen ba-

rrunbearen diseinuaren araberakoa da. Moldatu behar den piezaren ebakiduraren azalera eta injekzio-abiadura

(torlojuaren desplazatzeko abiadura) konstanteak badira, fluxuaren aitzinapen-abiadura ere konstantea izango da

(1. adibidea). Polimeroa fluido konprimaezina dela kontuan hartzen badugu, zilindroko eta moldearen barrunbeko

emariak mantendu egingo dira:

Zilindroko emaria = Barrunbeko emaria

LANBIDE EKIMENA

66

Plastikoen Lanketa

Emaria, abiaduraren eta zeharkatzen duen sekzioaren arabera adieraziz gero:

Torlojuaren abiadura x Zilindroaren sekzioa = Fluxu-frontearen abiadura x Piezaren sekzioa

Torlojuak abiadura konstantea duenean, piezaren sekzioa aldatzen bada, fluxuaren aitzinapen-abiadura ere

aldatu egiten da. Fluxuaren aitzinapen konstantea lortzeko, abiadura-profila edo -kurba programatu egin behar da

(2. adibidea).

Fluxuaren abiadura konstantea dagoen ala ez adierazten duen datu bat presio-aldaketa da. Presioari dagokion

grafikoan, injekzio-denboraren araberako aldaketa konstantea (malda konstantea) badago, fluxuak abiadura

konstantean aurrera egiten duela ziurta dezakegu. Beraz, abiadura-profila edo —kurba programatu egin behar da,

presio-kurbak (barrunbea betetzeari dagokion eremuan) saihets konstantea izan arte—

1. adibidea:

2. adibidea:


denbora

Torlojuaren abiadura

Sarrerako presioa

Materialaren abiadura

denbora

denbora

Torlojuaren abiadura

Sarrerako presioa

Materialaren abiadura

denbora denbora

Egonaldia. Zilindroaren tenperaturen profila

Egonaldia materiala plastifikatzeko zilindroan egoten den denborari esaten zaio. Denbora hori esperimentalki

kalkulatzeko, zilindroaren elikadura-lepoan, injektatu den materialarekin kontrastatzen duen kolorezko materialaren

ale gutxi batzuk sartu eta pieza moldatuetan kolorezko materiala atera arte pasatzen den denbora neurtzen da.

Gutxi gorabeherako denbora honako formula honen bidez kalkula daiteke:

denborazikloarendosiaegiazko

dosiagehienezkoEgonaldia ⋅⋅= 2

LANBIDE EKIMENA 67


Zikloaren denbora handiagoa eta dosia txikiagoa diren heinean, egonaldiko denbora handiagoa izango da. Dosiak

oso txikiak badira, egonaldiko denbora handia izango da, eta komenigarria da toberaren eremuan tenperatura

txikiagoak erabiltzea, degradazio termikoa murrizteko. Dosi handiak erabiliz gero, toberaren eremuan tenperatura

handiagoak erabiltzea komeni da, plastifikazioaren kalitate hobea lortzeko. Grafikoan, urtuak nahi den tenperatura izan

dezan, tenperatura-profila dosiaren arabera nola alda daitekeen ikus daiteke.

Dosi ertainetarako materialaren

Dosi handietarako tenperatura profilean

-20

Pita

TENPERATURA (ºC)

2. eremua

ezarri behar den zuzenketa (> % 50)

DOSIA (%)

fabrikatzaileak gomendatzen duen tenperatura-profila (%50)

Dosi txikietarako tenperatura profilean

ezarri behar den zuzenketa (< % 50)

99

Mante

+20

50

1. eremua 3. eremua

Dosia

2.13. irudia. Adibidea:

1. Gomendatutako injekzio-tenperatura 250 ºC-koa bada, eta dosia makinak plastifika dezakeen gehienezko

dosiaren % 1 bada, tenperaturak honako hauek izango dira:

Tpita = 250 ºC; T1. eremua= 243,33 ºC; T2. eremua= 236,66 ºC ;T3. eremua = 250 –20 = 230 ºC



Tpita = 250 ºC; T1. eremua= 246,66 ºC; T2. eremua= 243,33 ºC ;T3. eremua = 250 –10 = 240 ºC



Tpita = 250 ºC; T1. eremua= 250 ºC; T2. eremua= 250 ºC ;T3. eremua = 250 ºC



Tpita = 250 ºC; T1. eremua= 253,33 ºC; T2. eremua= 256,66 ºC ;T3. eremua = 250 +10 = 260 ºC

LANBIDE EKIMENA

68

Plastikoen Lanketa



Tpita = 250 ºC; T1. eremua= 256,66 ºC; T2. eremua= 263,33 ºC ;T3. eremua = 250 + 20 = 270 ºC

Injektatzeko makina hautatzea

Honako aldagai hauek kontuan hartu behar dira:

Ixteko behar den indarra

Moldearen neurri fisikoak

Plano mugikorraren ibiltartea edo pieza atera ahal izateko, moldearen parte mugikorrak parte finkotik

aldendu behar duen luzera

Injektatu behar den materialaren bolumenak, makinak injekta dezakeen gehienezko bolumenaren %

20-80 izan behar du

Ixteko indarra kalkulatzea

Honako irudi honetan azaltzen den pieza injektatu nahi dugu:

INJEKZIO- (injekzio planoan)

AZALERAREN PROJEKZIOA

FLUXUAREN

LODIERA (S)

IBILTARTEAREN LUZERA (Lf)

-PUNTUA

2.14. irudia. Ixteko indarraren balioa zehazteko, aldez aurretik honako datu hauek jakin behar ditugu:

Piezaren azaleraren proiekzioaren balioa, ixteko indarrarekiko plano zutean eta molde-etxeko plakekiko

paraleloan (A).

Injekzio-zikloan materialak eragiten duen batez besteko presioaren balioa (Pbb). Datu hau, batez ere,

erabiltzen den material-motaren (biskositate-faktorearen), piezaren lodieraren eta fluxuaren luzeraren

(polimeroak moldea betetzeko egin behar duen luzeraren) araberakoa da.

Bi datu horiek jakinda, ixteko behar den denbora bi kantitateen biderkadura da: Ixteko indarra = (Pbb) x (A).

LANBIDE EKIMENA 69


Batez besteko presioa (Pbb) honako prozesu honen bidez kalkula daiteke: piezaren fluxuaren luzera eta lodiera

jakinda, Lf/S zatidura kalkulatuko dugu. Datu horiekin, 1. grafikoaren bidez, PS-ari dagokion barrunbean dagoen

batez besteko presioa lortuko dugu (Adibideko piezari dagokionez, Lf = 150 mm eta S = 1,5 mm izango dira, eta,

ondorioz, Lf/S = 100 izango da).

1000

(Pbb bar)

900

S (mm)

Batez besteko presioa moldean

LF/S

Batez besteko lodiera paretan

800

700

600

500

400

300

200

100

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 mm

300 250 200 150 100

75

2.15. irudia.

PS injektatuz gero, barrunbeko presioa 200 barrekoa izango da. Material likatsuagoa injektatuz gero,

injekzio-presio handiagoa beharko da, eta, beraz, barrunbeko batez besteko presioa ere handiagoa izango da.

PS-tik beste material batera pasatzeko, grafikoan lortutako balioa, dagokion biskositate-koefizienteaz biderkatu

behar dugu (ikus taula).

Materiala Biskositate-faktorea (C)

GPPS (PS) 1

PP 1 - 1,2

PE 1 - 1,3

Nylons, POM 1,2 - 1,4

Zelulosak 1,3 - 1,5

ABS, ASA, SAN 1,3 - 1,5

PMMA 1,5 - 1,7

PC, PES, PSU 1,7 - 2,0

PVC 2

2.1. taula.

LANBIDE EKIMENA

70

Plastikoen Lanketa

Adibidez, irudiko piezaren ∅ handia 20 cm-koa bada eta PA injektatzen badugu:

F = (A) x (Pm) = 314 cm2 x (200 x 1,4) kg/cm2 = 75.360 kg = 75 tona

Beste zenbait faktorek ere eragina dute ixteko beharko den indarrean. Faktoreok honako hauek dira: piezaren

geometria eta materialaren eta moldearen tenperaturak. Tenperaturak handiagoak diren heinean, barrunbeko

presioak eta ixteko behar den indarra txikiagoak izango dira. Hala ere, azaldutako metodoa baliagarria da ohiko

prozesuari dagokion kalkulu egokia egiteko.

Hozteko denbora kalkulatzea

Injektatzen diren oskol-itxurako piezak (gainazalarekiko lodiera txikia dutenak), hozteko tenperaturak honako

formula honen bidez kalkulatzen dira:

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−−

⋅⋅⋅

=moldearenaegozteko

moldearenaurtuarena

eraghozteko TT

TTst22

2 8παπ

thozteko

s

αerag.

Turtuarena

Tegozteko

Tmoldearena

hozteko tenperatura.

paretaren lodiera.

barreiagarritasun termiko eragingarria (aldakorra da tenperaturarekiko, eta

termoplastikoen kristalinoen kasuan, fusio-bero sorra kontuan hartu behar da).

urtuaren batez besteko tenperatura.

urtuaren batez besteko tenperatura.

moldearen batez besteko tenperatura.

Urtuaren, moldearen eta eragoztearen tenperaturaren balio estandarrak hartuta, polimero bakoitzari dagokion

hozteko denbora, lodieraren karratuaren araberakoa baino ez da:

PC

PA6, PBT, LDPE

ABS, PS, SAN, PA66

HDPE, PMMA

PP

POM

thozteko = 2,17·s2

thozteko = 2,64·s2

thozteko = 2,82·s2

thozteko = 3,00·s2

thozteko = 3,67·s2

thozteko = 4,18·s2

Lodiera bikoitza duen pieza hozteko beharko den denbora lau aldiz handiagoa izango da. Hozteko denborak,

betetzeko behar den denboraren neurria ematen du. Betetzeko denborak, hozteko denbora baino askoz txikiagoa

izan behar du, urtua, betetze-fasean, behar baino lehen izoztu ez dadin. Praktikan, betetzeko denbora, hozteko

denbora baino 0,1-0,2 aldiz handiagoa izango da.

Oro har:

Masaren tenperatura-aldaketek ez dute eragin handirik 4 mm-rainoko lodieren hozteko denboretan

(∆Turtuarena = 10 ºC, ∆thozteko < 1 s).

Moldearen tenperatura-aldaketek eragin handia dute:

LANBIDE EKIMENA 71


s (mm) 2 mm 4 mm

∆Tm ( ºC) + 10 +5 -5 -10 +10 +5 -5 -10

∆tenf (s) +5 +2 -1 -2 +20 +7 -5 -9

2.2. taula.

Adibidea: moldearen tenperatura 10 ºC handiagotzen bada, hozteko denbora 5 s (2 mm) eta 20 s (4 mm)

handiagotzen da.

Termoplastiko erdikristalinoetarako hozteko denbora kristalizatzeko abiaduraren, hau da, kristalizazioa sortzeko

behar den tenperaturaren, araberakoa da, eta azken hori, berriz, moldearen tenperaturaren araberakoa da.

Hainbat materialen lodierarekiko hozteko denbora grafikoki irudikatuz gero:

POM

Hoz

teko

den

bora

(s)

Paretaren lodiera (mm)

PP

PE-HD, PMMA

PC

ABS, PS, SAN, PA 6.6

PA 6, PBTP, PE-LD

5

15

0 1,25 1,5 1,75 2 1

10

2.16. irudia.

POM

Hoz

teko

den

bora

(s)

Paretaren lodiera (mm)

PP

PE-HD, PMMA

PC

ABS, PS, SAN, PA 6.6

PA 6, PBTP, PE-LD

10

30

0 2,75 3 3,75 4 2,5

20

LANBIDE EKIMENA

72

Plastikoen Lanketa

Makinan programatutako hozteko denbora kalkulatzeko, grafikoen bidez lortutako hozteko denborari mantentze-

denbora edo 2. faseko denbora kendu behar zaio.

Hozteko denbora, geometria desberdinen arabera

Injektatutako pieza oskol-itxurakoa ez denean, hozteko denborak kalkulatzeko, honako adierazpen hauek

erabili behar dira:

Geometria Ingeradaren

baldintzak Ekuazioa

0==⋅

Σ

⋅QQs

( )( )⎟⎟

⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜

⎝

⎛

−

−

⋅=

moldearenaegozteko

moldearenaurtuarenahozteko

TT

TT8Inst

22

2

παπ

( )( ) ⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−−

⋅=

moldearenaegozteko

moldearenaurtuarenahozteko TT

TT4Inst

παπ 2

2

0==⋅⋅

ϕQQr

L » D

( )( ) ⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−−

⋅=

moldearenaegozteko


TTInDt 692,0

14,23

2

α

( )( ) ⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−−

⋅=

moldearenaegozteko


TTInDt 602,1

14,23

2

α

0=⋅

ϕQ

L ≈ D

( )( ) ⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−−

⋅

⋅⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+

=moldearenaegozteko

moldearenaurtuarena2

2

hozteko TTTT

In

Lπ

D23,14

t 561,01

α

( )( ) ⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−−

⋅

⋅⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+

=moldearenaegozteko


2

hozteko TTTTIn

Lπ

D23,14

t 04,21

α

Kuboa

( )( ) ⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−−

⋅=

moldearenaegozteko


2

hozteko TTTT

Inα3π

ht 533,0

( )( ) ⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−−

⋅=

moldearenaegozteko


2

hozteko TTTT

Inα3π

ht 064,2

Esfera

( )( ) ⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−−

⋅=

moldearenaegozteko


2

hozteko TTTTIn

α4πDt 2

2

0

1Dr

QQz

<

==⋅⋅

ϕ

0=⋅

tQ

( )( )⎟

⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛

−

−

⋅=

moldearenaegozteko


TTTT8

Inst22

2

παπ

( )( ) ⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−−

⋅=

moldearenaegozteko


TT4Inst

παπ 2

2

non: s = Da – D

2.3. taula.

LANBIDE EKIMENA 73


Geometria Ingeradaren

baldintzak Ekuazioa

2

0

1Dr

QQz

<

==⋅⋅

ϕ

0=⋅

tQ

( )( )⎟

⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛

−

−

⋅=

moldearenaegozteko


TTTT8

Inst22

2

παπ

( )( ) ⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−−

⋅=

moldearenaegozteko


TT4Inst

παπ 2

2

non: 2

1DDs a −

=

0==⋅⋅

ϕQQz

( )( )⎟

⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛

−

−

⋅=

moldearenaegozteko


TTTT8

Inst22

2

παπ

( )( ) ⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−−

⋅=

moldearenaegozteko


TT4Inst

παπ 2

2

non: 2

1DDs a −

=

2.3. taula (Jarraipena).

Hozteko denbora material kristalinoetan Material kristalinoetan, Fourier-en ekuazioa ebatzi ondoren lortutako hozteko denboraren ekuazioek ez dute

balio, kristalizazio-prozesuaren eraginez. Lehenbiziko akatsa, Fourier-en ekuazioak eroapen purua besterik kontuan

ez hartzea eta piezaren barruan sortzen den kristalizazio-bero sorra ez kontuan hartzea da (ikus irudia).

2,4

2,8

Ber

o sp

ezifi

koa

(KJ-1

kg-1

K-1

100

PA66

Tenperatura (ºC)

PS

200 300 400

2,0

1,6

1,2

0,8

0,4

0

2.17. irudia.

Datu hori kontuan ez hartzea ez da hain garrantzitsua, zeren, polimeroak kristalizazioan kanporatzen den beroa

barne hartzen duen batez besteko bero espezifikoa duela kontuan hartuta, barreiagarritasun termiko eraginkorraren

barruan sar baitaiteke.

LANBIDE EKIMENA

74

Plastikoen Lanketa

Material kristalinoetan, akatsik larriena, kasu askotan erretxinaren kristalizazioaren abiadurak hozteko denbora

mugatzea da. Material kristalinoan mantentze-prozesuak piezaren lodiera osoa kristalizatu arte iraun behar du, eta,

pieza kristalizatu denean, pieza egotzi egin daiteke, hozteko denbora laburra pasa ondoren edo inolako hozteko

denborarik itxaron gabe. 2.18. irudian, PA6-rako, zikloak moldearen tenperaturarekiko irauten duen denbora ikus

daiteke.

Ikus daitekeenez, intuizioz pentsa daitekeenaren aurka, zikloaren denbora txikiagoa da, moldearen tenperatura

handiagoa den heinean (prozesu horrek, jakina, gehienezko denbora du, eta denbora hori gainditu ondoren, joera

kontrakoa da). Horren azalpena honako hau da: materialaren kristalizatzeko abiadura handiagoa da moldearen

tenperatura handiagoa den heinean. Praktikan, badakigu, kristalizatzeko gehienezko denborak 0,8 eta 0,9 balioen

(Tc,max/Tmoldearena) artean lortzen direla. Nylon 6-rako, Tmoldearena = 220 ºC = 493 K da; beraz, gehienezko

kristalizatzeko abiadura 420 K-tan, hau da 150 ºC-tan, lortzen da. 150 ºC-ko batez besteko kristalizatzeko denborak

lortzeko, 70-80 ºC inguruko moldearen tenperaturak erabili behar dira.

40

50

Zikl

oare

n de

nbor

a (s

)

80

30

Moldearen tenperatura ºF

130 180

2.18. irudia. Zikloaren denbora moldearen tenperaturarekiko.

Injekzio-zikloan hainbat materialetarako erabili ohi diren tenperaturak:

LANBIDE EKIMENA 75


Polimeroa Karga Izen komertziala Injekzio-tenperatura oC

Moldetik ateratzeko gehienezko tenperatura oC

Moldearen paretaren tenperatura oC

ABS CYCOLAC 240 80 60 ABS NOVODUR 230 95 70 ASA LURAN 260 100 60 EVA ELVAX 180 100 30 PA 12 GRILAMID 290 124 100 PA 12 GK 30 GRILAMID 250 120 40 PA 6 AKULON 240 150 80 PA 6 GV 30 AKULON 270 170 80 PA 6 MN 30 AKULON 270 130 80 PA 6 MN 30 AKULON 250 160 80 PA 6.6 ULTRAMID 270 180 80 PA 6.6 GF 30 AKULON 270 190 80 PA 6.6 MN 40 AKULON 280 190 80 PAA GF 50 IXEF 250 180 140 PAA GF 40 IXEF 260 180 125 PBTP VALOX 260 150 60 PBTP MN 25 ARNITE 250 130 90 PBTP GV 30 ARNITE 240 145 60 PBTP GV 30 VALOX 240 145 60 PC LEXAN 300 110 100 PC MAKROLON 300 110 100 PC GV 20 LEXAN 300 147 100 PC GV 20 MAKROLON 300 147 100 PC GV 30 MAKROLON 300 140 100 PEEK HF 30 VICTREX 380 175 PEHD VAPLATEC 200 100 40 PELD VAPLATEC 230 95 50 PES VICTREX 380 180 150 PES GV 20 VICTREX 380 195 150 PES GL 30 VICTREX 380 195 175 PETP GF 36 ARNITE 260 200 140 PETP RYNITE 260 200 140 PMMA VEDRIL 270 100 80 PMMA LUCRYL 230 100 70 POM HOSTAFORM 200 125 100 POM GF 30 HOSTAFORM 200 160 100 POM Chalk HOSTAFORM 210 125 120 POM GV 30 HOSTAFORM 200 125 90 POM GV 30 HOSTAFORM 200 125 90 PP STAMYLAN 250 125 40 PPE/PS GV 20 LURANYL 280 125 75 PPH HOSTALEN 260 100 70 PPN HOSTALEN 260 100 70 PPN GV 30 HOSTALEN 260 100 60 PPN TV 20 HOSTALEN 260 110 60 PPN TV 40 HOSTALEN 260 100 70 PPO NORYL 285 130 120 PPO GV NORYL 285 140 80 PPO GV 30 NORYL 290 190 80 PPS GV 40 RYTON 380 243 130 PPT HOSTALEN 260 100 60 PPT GV 20 HOSTALEN 240 110 70 PS STYRON 220 80 40 PSU UDEL 320 160 95 PSU GV 30 UDEL 320 160 95 PUR ESTANE 200 50 20 SAN LURAN 270 85 80

2.4. taula.

LANBIDE EKIMENA

76

Plastikoen Lanketa

Material erdikristalinoaren irudikapena PVT diagraman:

Etapak A, B, C, D, E, F puntuen bidez adierazten dira.

A:

A –B:

B – C:

C –D:

D –F:

E –F:

F:

Polimeroaren presio- eta tenperatura-baldintzak.

Polimeroaren plastifikazioa edo fusioa.

1. fasea (betetze bolumetrikoa tenperatura konstantean).

2. fasea (2. fasean presioa konstante mantentzen da. Mantentze-denborak polimero egoki kristalizatu arte

iraun behar du).

Makinaren bidez programatutako hoztea. D-E urratsean, barrunbeko presioa desagertu egiten da.

Piezaren uzkurtzea barrunbearen neurrien arabera (pieza askatu egiten da moldearen paretetatik).

Pieza ateratzea.

Tenperatura, ºC

P (MPa)

0,85

0,90

0,80

Delrin ® 500

Bol

umen

esp

ezifi

koa,

cm

3 /g

A

0,75

0,70

0,65 0 50 100 150 200 250

B

C

F

D

E

1

40 80 120 140 180

2.19. irudia.

Material amorfoaren injekzio-zikloaren irudikapena PVT diagraman:

Etapak A, B, C, D puntuen bidez adierazten dira.

A:

A –B:

B – C:

C –D:

D:

Polimeroaren presio- eta tenperatura-baldintzak.

Polimeroaren plastifikazioa edo fusioa.

1. fasea (betetze bolumetrikoa tenperatura konstantean).

Makinaren bidez programatutako hoztea (ziklo teorikoan, termoplastiko amorfoak ez dira

uzkurtzen; beraz, 2. faserik ez dago).

Pieza ateratzea (Beira-trantsiziozko tenperaturara iritsi baino lehen).

LANBIDE EKIMENA 77


P (MPa)

1,10

1,05

Poliestirenoa

Bol

umen

esp

ezifi

koa,

cm

3 /g

A

Tenperatura, ºC

1,00

0,95

0,90 0 50 100 150 200 250

B

C D

1

20

60

100

160

300

40

2.20. irudia.

2.2 Gasaz lagundutako injekzioa

Sarrera

Prozesu hau ohiko injekzio bidezko moldaketaren aldaketa da. Gas bidezko injekzioaren bidez, ia hondar-presiorik

eta hurrupadurarik gabeko pieza zurrunak fabrika daitezke, eta piezon gainazalaren akabatu ona lor daiteke. Ohiko

injekzioan baino ixteko indar txikiagoak behar dira. Prozesu honek abantaila handiak ditu diseinatzeko askatasunari

dagokionez, eta asko erabiltzen da automobilgintzan eta bulegoko makinen fabrikazioan. Ohiko prozesuarekin

konparatuz, gas bidezko injekzioa prozesu askoz ere kritikoagoa da prozesuaren kontrolari dagokionez, batez ere

barrunbe anitzeko moldeen kasuan. Ohiko prozesuan, moldeak pareten lodiera zehazten du, baina gas bidezko

prozesuan, ordea, lodieren banaketa (sekzio meheenetan) moldeak eta prozesuaren baldintzek, hau da, betetze-

mailak, gasa injektatzeko baldintzek eta moldearen tenperaturak zehazten dute; beraz, oso garrantzitsua da prozesua

doi-doi kontrolatzea. Horrez gain, normalean, royaltie-ak ordaindu behar izaten dira, zeren patenteen bidez babestutako

prozesuak baitira.

Prozesu hau, batez ere, pieza lodiak (kirtenak...) edo pieza handiak (Telebista-aparatuen karkasak...) egiteko

erabili ohi da. Prozesu honen abantaila nagusia, pieza lodien kasuan, material gehiegi kontsumitzearekin lotutako

arazoak (hurrupadurak, tentsioak eta zikloaren denbora) saihestu ahal izatea da. Arazo horiek saihesteko, gasa

injektatuz, piezaren sekzioaren barruan nukleoa sortzen da. Pieza handien kasuan, prozesua pareta meheagoa duten

piezekin erabiltzen da. Asmoa piezen deformazioak, gontzen indartzeko nerbioen hurrupadurak eta pieza betetzeko

presioak murriztea da. Pieza handien kasu honetan, pieza diseinatzen denean, piezari aldez aurretik zehaztutako

gasaren fluxu-bidea ezartzen duten kanalak egiten zaizkio. Gasaren bide horiek, ohiko diseinuetan nerbioek egiten

duten bezala, pieza zurruntzeko ere balio dute. Zaila da horrelako piezak diseinatzea, zeren gasak ez baitu kanaletatik

atera eta piezaren sekzio izendatu meheagoetan sartu behar. Gas-kanalek neurri egokiak izan behar dituzte eta

kanalak estrategikoki kokatu behar dira, barrunbea ondo bete dadin eta zurruntze-efektua egokia izan dadin.

Honako taula honetan, gasaz lagundutako injekzioak beste moldaketa-prozesuen aldean dituzten abantaila

nagusiak laburtzen dira. Taulan PS-zko telebista-aparatuaren ezaugarriak konparatzen dira.

LANBIDE EKIMENA

78

Plastikoen Lanketa

MOLDAKETA-

PROZESUA

DISEINUA

EGITEKO

AUKERAK

PIEZAREN

ZURRUNTASUNA

MOLDAKETA-

ZIKLOARI DAGOKION

DENBORA

PIEZAREN

PISUA

GAINAZALAREN

AKABATUA

OHIKO INJEKZIOA ONAK ONARGARRIA ONA ONA ONA

EGITURA-APARRA BEHE-PRESIOKO PROZESUAN

ONAK BIKAINA ESKASA ESKASA ONA

EGITURA-APARRA AURKAKO PRESIOA DUEN PROZESUAN

ONAK BIKAINA ESKASA ESKASA ONARGARRIA

GASAZ LAGUNDUTAKO INJEKZIOA

BIKAINAK ONA ONA BIKAINA ONA

2.5. taula.

Prozesuaren azalpen orokorra

Gasaz lagundutako moldaketa ohiko moldaketa bezala hasten da, hau da, material urtua barrunbe baten barrura

injektatuta. Kanalek piezaren barneko elikadura-kanal gisa jarduten dute, kanalon bidez, pieza sarrera bakar batetik

“bete” daiteke, eta, horrela, sarrera anitzeko injekzioan sortu ohi diren soldadura-lerroak kendu egiten dira. Hala ere,

aldez aurretik nahita zehaztuta, barrunbea guztiz betetzen ez duen bolumena injektatzen da (injekzio ez-osoa). 1.

injekzio-etapa hori bukatzen denean (edo atzerapen txiki baten ostean), material urtuaren nukleoan zehar gas

konprimitua injektatzen da (normalean nitrogenoa izaten da, zeren inerte samarra eta ugaria baita). Gasaren presioak

material urtuaren nukleoan eragiten du, eta betetzeko prozesua osatu egiten da. Gasak erresistentziarik txikiena duen

bidea egiten du; orduan, gasa barneratu egiten da eta aldez aurretik diseinatutako kanal-sarea (gas-kanalak) harrotuz

eta nukleoko material urtua desplazatuz, barrunbean gelditzen diren hutsuneak bete egiten ditu. Prozesuko fase honi

gasa sartzeko 1. fasea deitu ohi zaio. Egiten den injekzioa osoa ez denez, trinkotzeko eta mantentzeko ez dira torlojua

eta material-koltxoia erabiltzen, baizik eta gasaren presioa. Bete ondoren, gasaren presioa mantendu egiten da,

materiala trinkotzeko eta bolumenaren uzkurdura konpentsatzeko (gasa sartzeko 2. fasea). Pieza hozten denean, hau

da, egozteko adinako trinkotasuna hartzen duenean, moldea ireki eta pieza egotzi baino lehen, piezaren barneko gasa

atera egiten da orratz baten bidez edota mazarota hautsita. Hurrengo irudian, prozesuaren oinarrizko etapak ikus

daitezke.

LANBIDE EKIMENA 79


(1) Urtua injektatzea: Moldean, injektatzen den polimero urtuaren kopurua, barrunbea betetzeko behar dena baino txikiagoa da.

Gas tresna bidez injektatzea

Gasaren (N2)injekzioa

Gasaren (N2)injekzioa

Gas pita bidez injektatzea

(2) Gasa injektatzea: Urtuaren nukleoaren barruan gas konprimitua sartzen da. Gasak urtua desplazatzen du, eta, ondorioz, barrunbe aurtuz betetzen da.

(3) Trinkotze-fasea: Barrunbea bete ondoren, gasaren presioa mantendu egiten da erabat trinkotzeko.

(4) Pieza egoztea: Gas konprimitua atera egiten dapieza egotzi baino lehen.

2.21. irudia. Gasaz lagundutako injekzio bidezko moldaketa-prozesuaren faseen irudi eskematikoa (goiko aldean). Gasa injektatzeko pitaren eta barrunbearen kokapenaren irudi eskematikoa (beheko aldean).

Gasaz lagundutako injekzio-prozesuaren etapak

Gaur egun hainbat teknologia erabiltzen dira prozesua egiteko, baina denek antzeko lau etapa dituzte. Etapa

horiek honako hauek dira: urtuaren jariapena, urtua/gasa trantsizioa, gasaren jariapena (gasa sartzeko 1. fasea) eta

trinkotzea eta mantentzea (gasa sartzeko 2. fasea). Ohiko prozesuan bezala, oinarrizko etapa horiek barrunbearen

presioaren eta zikloaren denboraren arabera irudika daitezke, hurrengo irudian ikus daitekeenez.

Hustea

Trinkotze-fasearen hasiera

Moldea injektatzeko ohiko era Moldea gasaz lagunduta injektatzea

Mantentze-fasearen hasiera Urtua injektatzeko fasearen amaiera

Aukerako atzerapena

Trinkotze-fasearen hasiera (gasa sartzeko 2. fasea)

Denbora Denbora

Barrunbeko presioa

Barrunbeko presioa

Solidotzea

Moldea betetzea

Gasaren injekzioaren hasiera (gasa sartzeko 1. fasea)

2.22. irudia. Barrunbeko presioen profilak, moldeen ohiko injekzio-prozesuan (ezk.) eta gasaz lagundutako injekzio-prozesuan (esk.)

LANBIDE EKIMENA

80

Plastikoen Lanketa

Urtua jariatzea: prozesuaren hasierako etapa honetan, aldez aurretik zehaztutako dosi laburra sartzen da

moldearen barrunbean. Hemen, ohiko injekzio laburrean gertatzen den gauza bera gertatzen da. Presioa txikia izaten

da, zeren barrunbea ez baita guztiz betetzen eta gas-kanalek materiala jaria dadin errazten baitute. Etapa honetan,

garrantzitsua da, material urtua uniformeki banatzea barrunbearen barruan. Gas kanalak desegoki kokatuz gero edo

lodiegiak izanez gero, piezetan eta harrotuta ez dauden gas-kanaletan airea sar daiteke, eta nahi dugunaren kontrako

emaitza lortuko dugu.

Urtua/gasa trantsizioa: material urtua injektatu eta gasa injektatzen den bitarteko atzerapenak eragin handia izan

dezake piezaren azken kalitatean. Pita bidez gasa injektatzeko prozesuetan, gasa injektatzen hasi baino lehen,

material urtu guztia injektatzen da. Gasa zuzenean barrunbean injektatzen denean, material urtu guztia injektatu baino

lehen, gasa injektatzen has daiteke. Batzuetan, komenigarria izaten da, material urtua injektatu ondoren, gasaren

injekzioa denbora jakin batean atzeratzea, polimeroa hotz dadin eta likatsuago bihur dadin. Horrela, gasak kanalaren

paretak iragaziz piezaren alboko eremuetara ateratzeko duen joera murriztu egiten da. Zoritxarrez, atzerapenak

erabiltzen diren guztietan, piezaren gainazala kaltetu egiten da, fluxuak egiten dituen geldiune eta abioen eraginez, eta,

gainera, biskositatea handiagotzeagatik, barrunbea guztiz ez betetzea gerta daiteke.

Gasa sartzeko 1. fasea: moldea guztiz betetzeko gas konprimitua injektatzen da. Gasaren presioak 0,5-30

MPa bitartekoak izaten dira. Gasaren presioak polimero urtuaren biskositatearen erresistentzia gainditzen du eta

aurrera egiten du barrunbean zehar, bete gabe dauden eremuetarantz, hurrengo irudian ikus daitekeenez.

Hustea

Injekziozko ohiko moldaketa

Sarrera Ibiltartea

Presiopeko gasa

Barrunbeko presioa

Gasaz lagundutako injekziozko moldaketa

Barrunbeko presioa

Barrunbeko presioa

Barrunbeko presioa

Barrunbeko presioa

Barrunbeko presioa

Hustea Hustea

Hustea

Betetzeko etaparen aurretik

Hustea Hustea Sarrera Sarrera

Sarrera Sarrera

Sarrera

Ibiltartea Ibiltartea

Ibiltartea Ibiltartea Ibiltartea

Erdi-beteta

Betetzeko unea

Betetzeko etaparen aurretik (ez-osoa)

2.23. irudia. Barrunbeko presioen azalpen sinplifikatua, ohiko eta gasaz lagundutako injekziozko moldaketarako, moldea betetzeko etapan.

Gas-kanaletan zehar aurrera egin ahala (kanaletatik atera gabe), gasak polimeroa desplazatu egiten du

barrunbeko gainerako eremu hutsetarantz. Moldea betetzeko faseko tarte hori laburra da. Gas-kanalak inguratzen

dituzten piezaren pareten lodieran, hainbat aldagaik eragiten dute, besteak beste, barrunbea aldez aurretik noraino

betetzen den, moldearen tenperatura eta gasa kanalen barruan zein uniformetasunaz banatzen den.

LANBIDE EKIMENA 81


Fase honetan honako arazo hauek sor daitezke: lehertzea (burbuilaren aurrean nahikoa polimero-kopururik ez

egoteagatik gertatzen da), airea harrapatzea (pista azkarrak edo race-track-ak eragiten du), zalantzazko fluxuaren

markak (gasa atzerapenaz injektatzeagatik sortzen da), injekzio laburrak (presio txikiegiak edo diseinu txarrak

eragindakoak), piezaren sekzio meheetan gasa sartzea (pista azkarraren efektuak eragiten du). Gasa piezen sekzio

meheetan sartzen bada, kalteak eragiten ditu piezen portaera mekanikoari dagokionez.

Gasa sartzeko 2. fasea: betetzea bukatu ondoren, gasaren presioa mantendu egiten da kanalen barruan,

material polimeroan eragin dezan. Gas-kanalak piezaren hainbat sekziotan banatuta daudenez, barrunbeko presio-

banaketak uniforme samarrak izateko joera dute, eta, horrela, piezak kopatzeko aukerak murriztu egiten dira. Pieza

hoztu eta uzkurtu ahala, fase honetan, gas gehigarria sartzen da. Sekzio lodien kanpoko gainazalek ez dute

hurrupadurarik izaten, zeren “puztuta” eta moldearen gainazalaren kontra bultzatuta mantentzen baitira (presiopeko

gasaren eraginez), solidotu arte. Eremu honetan, hurrupadura guztiak barnekoak izaten dira. Fase honetan, presio

desegokiak ere arazoak eragin ditzake; adibidez, gehiegi trinkotuz gero, gasa gas-kanaletan zehar alboko eremuetara

iragaz daiteke (efektu honi “findering” deitu ohi zaio, gasak eremu honetan duen sartzeko patroia dela-eta).

Gasaz lagundutako injekzioari dagozkion diseinu-printzipioak

Prozesu honetarako piezak diseinatzeko, prozesatzeari dagozkion alderdiak eta azken erabilera-baldintzak

kontuan hartu behar dira. Beraz, piezaren, moldearen eta prozesuaren diseinuak aldi berean egin behar dira

(ingeniaritza konkurrentea). Halaber, moldea fabrikatu baino lehen, onuragarria da gasaz lagundutako injekzio-

prozesua simulatzeko programak erabiltzea (adibidez, Moldflow), diseinua eta prozesua optimizatzeko.

Materialak: prozesu hau arrakastaz erabili izan da termoplastiko gehienekin, kargatuak eta indartuak barne.

Betetzea oso kritikoa denez, polimeroaren portaera erreologikoak garrantzi handia du prozesatuan.

Gas-kanalen banaketa: gas-kanalen banaketa, agian, erabakirik garrantzitsuena da, horrelako piezen diseinuari

dagokionez. Banaketak eragina du produktuaren zurruntasunean zein prozesatzeko erraztasunean. Gas-kanalen

banaketak aldez aurretik zehaztuko du gasaren fluxua, eta eragina izango du material polimeroaren fluxuan betetzeko

hasierako fasean edo injekzio laburrean. Ez da berez ixten den kanalik (begizta itxikorik) erabili behar. Kanalak

fluxuaren noranzko orokorraren arabera orientatu behar dira eta azken bete behar den piezaren eremutik hurbil

amaitzeko moduan kokatu behar dira (adibidez, erdiko mazarota daukan pieza angeluzuzenean, kanalek erditik

ertzetarantz joan behar dute, zeharka). Moldea betetzeari dagokionez, kanal lodi samarrak erantsiz gero, arazoak sor

daitezke, zeren betetzeko patroiak alda baititzakete, eta beti pista azkarreko efektua sortzeko aukera baitago (efektu

hori saihestu egin behar da, airea harrapa daitekeelako eta gasak polimeroz beteta dauden kanalak bete ezin

dituelako). Pista azkarraren efektua saihesteko, sekzio txikiagoa duten kanal-kopuru txikiagoa erabili behar da.

Gas-kanalen geometria: gas-kanalek geometria ugari izan ditzakete, eta nerbioak bezala, bistan ez dauden

piezaren eremuetan kokatzen dira. Kanalen eremuan lodierak, gutxienez, paretaren balio izendatua baino hiru aldiz

handiagoa izan behar du. Kanal lodienek zurruntasun gehigarria ematen diete piezei, baina pista azkarraren

efektuaren eragina jasateko joera handiagoa dute. Gas-kanaletan indartzeko nerbioak ere erants daitezke.

LANBIDE EKIMENA

82

Plastikoen Lanketa

Tanga

Ohiko injekzio moldaketa

Gasaz lagundutako injekziozko moldaketa Gas-kanalak

2.24. irudia. Gas kanalen geometria, gasaz lagundutako injekziozko moldaketarako. Normalean, gas-kanalak ertz, nerbio eta beste eremuen barruan integratzen dira.

2.25. irudia. Argazkian, gas-kanalaren bidearen ohiko sekzioa ikus daiteke.

2.3 Zikloari buruzko ariketak

1. Piezaren egiazko hozteko denbora eta makinan programatutako hozteko denbora ez dira berdinak. Zein da

bi denbora horien arteko erlazioa?

2. 1. fasean, barrunbearen bolumenaren % 95-98 bete behar da (betetze bolumetrikoa), abiadura

kontrolatuta. Baina:

a) Zergatik % 95-98, eta ez gehiago?

b) Betetze bolumetrikoa zergatik kontrolatzen da torlojuaren abiaduraren bidez, eta ez presioaren

bidez?

3. Zer gertatzen da, gehienezko presioa makinak injekzio fasean behar duena baino txikiagoa bada?

4. Moldean material amorfoa eta material kristalinoa injektatzen dira. Bi kasuetan, makina, plastifika dezakeen

gehienezko bolumenaren % 5eko koltxoia uzteko programatzen da. Material amorfoaren kommutazio-puntu

edo fasea aldatzeko puntu egokia, makinak plastifika dezakeen bolumenaren % 6 da, eta kristalinoarena

makinak plastifika dezakeen bolumenaren % 15 da. Zergatik da handiagoa kristalinoarena?

5. Injektatzeko makina batean programatu dugunaren arabera, dosiaren azken puntua, makinak plastifika

dezakeen gehienezko bolumenaren % 85 da eta kommutazio-puntua % 40 da. Parametro horien arabera

ateratzen zaigun koltxoia, makinak plastifika dezakeen gehienezko bolumenaren % 35 da. Koltxoia horren

handia izanda eragin daitezkeen degradazio-arazoak murrizteko, koltxoia makinak plastifika dezakeen

gehienezko bolumenaren % 5eraino murriztea erabaki dugu. Aldaketa horren arabera, zein izango dira

dosiaren azken puntuaren eta kommutazio-puntuaren balio berriak?

LANBIDE EKIMENA 83


6. Moldea prestatzean, 1. faserako dosia optimizatuko dugu. 2. fasea deuseztatuta, probarako injekzioa egingo

dugu, honako parametro hauekin: kommutazio-puntua, makinak plastifika dezakeen gehienezko bolumenaren

% 35 eta dosiaren azken puntua, makinak plastifika dezakeen gehienezko bolumenaren % 50. Parametro

horien arabera piezaren bolumenaren % 50 bete dugu. Kalkulatu piezak 1. fasean beharko duen dosia.

7. Zertarako erabili ohi da kontrako presioa?

8. Kontrako presioa handiagotuz gero:

a) Dosia ............................ (handiagotu/txikiagotu) egiten da.

b) Masaren tenperatura ............................ (handiagotu/txikiagotu) egiten da.

c) Plastifikatzeko denbora ............................ (handiagotu/txikiagotu) egiten da.

9. Injekzio-prozesua egiteko honako parametro hauek programatu ditugu:

Koltxoia (%) Dosiaren azken puntua (%-tan)

Kontrako presioa (barretan)

20 60 1

2.6. taula.

eta zilindroak injektatzen duen bolumena 400 cm3-koa da. Une horretan, langile batek kontrako presioa

handiagotu egin du, eta ezarri duen presioa 20 bar hidraulikokoa da (200 bar, 200 atm edo materialaren

araberako 20 MPa). Poliestirenoari dagokion PvT diagrama erabiliz, kalkulatu:

a) Presioa 1 barrekoa zenean makinak kargatzen zuen gramo-kopurua.

b) 20 barreko kontrako presioarekin makinak kargatzen duen materialaren gramo-kopurua.

c) Plastifikatzeko etapa amaitzen denean, torlojuaren posizioa zein izango den, kontrako presioa 20

barrekoa denean (materialaren deskonpresioa).

1,00

Poliestirenoa

Bol

umen

esp

ezifi

koa,

cm

3 /g

Tenperatura, ºC

0,1

300

P (MPa)

1,05

1,10

0,95

0,90 0 50 100 150 200 250

1

20 40

60 100

160 A

D C

B

2.26. irudia. Poliestirenoari dagokion PVT (presioa, bolumena, tenperatura) diagrama. A, B, C, eta D puntuek moldaketa-prozesuaren urratsak adierazten dituzte.

10. Aurreko probleman, zer gertatuko zatekeen, posizioaren arabera programatuta egon beharrean, presio

hidraulikoaren arabera programatuta egon izan balitz?

LANBIDE EKIMENA

84

Plastikoen Lanketa

11. Oro har, kontrako presio handiek...

a) ...zizailaren ondoriozko degradazioa .................... (handiagotu/txikiagotu) egin dezakete.

b) ...kolorearen sakabanatzea .......................... (hobetu/txartu) egin dezakete, materialak injektatzeko

makinan koloreztatzen direnean.

c) ...pitatik tantak erortzea eta antzeko arazoak ............. (areagotu/saihestu) egin ditzakete.

12. Zertarako erabili ohi da deskonpresioa plastifikazioaren bukaeran? Esan parametro horren balioa zein izan

ohi den.

13. 1. taulan hainbat materialetarako abiadura kritikoak azaltzen dira. Kalkulatu UPVC-arekin erabili behar den

gehienezko plastifikazio-abiadura, 80 mm-ko diametroko torlojua duen makina batean.

14. Esan hiru kommutazio-motak zein diren. Zein da sinpleena eta gehien erabili ohi dena? Zein da kalitaterik

onena eta errepikakortasunik handiena ematen dituena?

15. Molde jakin batean, injekzioa arazorik gabe egin izan da, oposiziozko kommutazioaren bidez. Kommutazio-

kota % 15ekoa da, betetzearen amaierako presioa 75 barrekoa da eta 2. faseko presioa 45 barrekoa da.

Presio hidrauliko bidezko kommutazioa probatzea erabaki dugu, eta horren arabera, 75 barreko

kommutazio-presioa ezarri dugu. Kommutazio-mota horren bidez, zikloz zikloko sendotasuna galdu egiten

da eta injekzio laburrak agertzen dira (pieza osagabeak). Azaldu zer gertatu den.

16. Bi barrunbe dituen molde batean injekzioa egin dugu eta aldaketa posizioaren arabera egin dugu. Ziklo

batetik bestera barrunbetako baten sarrera buxatzen bada eta bete ezin bada, zer gertatzen da?

17. Makina jakin batean injektatutako piezak % 20ko dosia behar du. Zikloa osatzeko denbora 60 s-koa bada:

a) Kalkulatu egonaldiko denbora

b) Kalkulatu programatu behar diren tenperaturen profila, lortu nahi dugun masaren tenperatura

250 ºC-koa denean.

18. Irudian agertzen denaren antzeko zilindroan HDPE injektatu dugu. Zilindroak 300 mm-ko diametroa, 400

mm-ko altuera, 2,5 mm-ko lodiera baditu eta isurbidearen luzera 50 mm-koa bada, kalkulatu ixteko behar

den indarra:

Isurbidea

Pieza zilindrikoa

2.27. irudia.

LANBIDE EKIMENA 85


a) 2. taulan azaltzen diren kalkulatzeko balioak erabilita.

b) Piezaren lodiera eta fluxuaren luzera ere kontuan hartuta.

1. taula. Gainazaleko abiaduraren gehienezko balioak

Laburdura Gainazaleko gehienezko abiadura (mm/s)

GPPS (PS) 950

HIPS 900

ABS 650

SAN 450

LDPE 750

HDPE 800

PP 850

PPVC 200

UPVC 200

PA-6 500

PA-66 500

PMMA 400

PC 500

POM (kopolimeroa) 500

POM (homopolimeroa) 300

PET 400

PBT 350

CA 500

PPO-M 500

PPS 300

2.7. taula.

LANBIDE EKIMENA

86

Plastikoen Lanketa

2. taula. Ixteko indarra kalkulatzeko balioak.

Erretxina Tona/in2 Tona/cm2

PS (GPPS) 1,0-2,0 0,15-0,31

PS (GPPS) pareta fina 3,0-4,0 0,46-0,62

HIPS 1,0-2,0 0,15-0,31

HIPS pareta fina 2,5-3,5 0,39-0,54

ABS 2,5-4,0 0,39-0,62

SAN 2,5-3,0 0,39-0,46

SAN (ibiltarte luzea) 3,0-4,0 0,46-0,62

LDPE 1,0-2,0 0,15-0,31

HDPE 1,5-2,5 0,23-0,39

HDPE (ibiltarte luzea) 2,5-3,5 0,39-0,54

PP 1,5-2,5 0,23-0,39

PP(ibiltarte luzea) 2,5-3,5 0,39-0,54

PPVC 1,5-2,5 0,23-0,39

UPVC 2,0-3,0 0,31-0,46

PA6, PA66 4,0-5,0 0,62-0,77

PMMA 2,0-4,0 0,31-0,62

PC 3,0-5,0 0,46-0,77

POM 3,0-5,0 0,46-0,77

PET (amorfoa) 2,0-2,5 0,31-0,39

PET (kristalinoa) 4,0-6,0 0,62-0,93

PBT 3,0-4,0 62

CA 1,0-2,0 0,15-0,31

PPO-M (kargatu gabe) 2,0-3,0 0,31-0,46

PPO-M (kargatua) 4,0-5,0 0,62-0,77

PPS 2,0-3,0 0,31-0,46

2.8. taula.

LANBIDE EKIMENA 87


TERMOPLASTIKOAREN INJEKZIOARI DAGOKION FITXA

Data:

MAKINA: IZENA:

PIEZAREN ERREF.: ARTIKULUAREN KODEA:

ERREMINTAK ETA MAKINA OSAGARRIAK Moldearen erref.: Aldaera: Moldearen barrunbe-kopurua: Oharrak:

INJEKTATUTAKO MATERIALA Hornitzailea Izena Material-mota

PROZESUAREN AZALPENA ETA PARAMETROAK

TENPERATURAK

Pita % Aurrean __ Erdialdean _ Atzean 1. FASEA 2. FASEA EDO MANTENTZEA PLASTIFIKAZIOA

Dosia: Mantentze-denbora: Aurkako presioa:

1. faseko presio max.: Presioen profila: Bai / Ez Torlojuaren biraketa-abiadura (rpm.):

2. fasera aldatzeko era: 2. faseko presioa: Deskonpresioa:

2. faserako aldaketaren balioa: Koltxoia:

1. faseko injekzio-denbora: Hozte-denbora:

Abiaduren profila: Bai / Ez Parte mugikorraren tenperatura:

Injektatzeko abiadura: Parte finkoaren tenperatura:

Piezaren pisua:

Abiaduren profila Presioen profila Injekzio-unitatea

Abiad1: Pos1: Pres1: Denbora1: Injekzioko adostasun-pos.:

Abiad2: Pos2: Pres2: Denbora2: Injekzio-unitatearen atzerapena:

Abiad3: Pos3: Pres3: Denbora3: Atzerapeneko presioa:

Abiad4: Pos4: Pres4: Denbora4: Abiadura:

Abiad5: Pos5 Pres5: Denbora5:

Abiad6: Pos6: Pres6: Denbora6:

Abiad7: Pos7:

Abiad8: Pos8:

Abiad9: Pos9:

Abiad10: Pos10:

MOLDEA IREKITZEA MOLDEA IXTEA ATERAGAILUAK

Irekitzeko Ibiltarte Max.: Ixteko indarra: Irteerako presioa:

Segurtasun-eremua: Segurtasun-eremua: Sarrerako presioa:

Segurtasun-eremuko abiadura.: Segurtasun-eremuko abiadura.: Moldearen pos. ados:

Segurtasun eremuko presioa: Segurtasun eremuko presioa: ERAUZTE-KOPURUA:

1. posizioa: 1. posizioa: 1. erauztea:

1. abiadura: 1. abiadura: 1. erauztearen abiadura:

2. posizioa: 2. posizioa: Hurrengo erauzteak:

2. abiadura: 2. abiadura: Hurrengo erauzteen abiadura:

Irekitzeko presioa Ixteko presioa: Bitarteko/amaierako atzerapena:

OHARRAK:

LANBIDE EKIMENA

88

Plastikoen Lanketa

2.4 Injektatzeko makina

Sarrera

Termoplastikoak injektatzea prozesu ziklikoa da. Hasieran, txintxor-formako material solidoa urtu egiten da zilindro

plastifikatzailean. Urtutako plastikoa fluido likatsua da. Neurrizko presioaren bultzadaren bidez, fluido hori, lortu nahi

den piezaren negatiboa den barrunbe (molde) batera injektatzen da azkar. Materiala hoztu egiten da moldearen

barruan, eta nahikoa zurrun dagoenean, moldea ireki eta pieza egotzi egin daiteke. Gero, moldea itxi eta prozesua hasi

egiten da berriz ere.

Injektatzeko makina

Azalpena

Injektatzeko makinak bi parte ditu: injektatzeko unitatea eta ixteko unitatea. Kontrolatzeko unitatea ixteko

unitatearen eta injektatzeko unitatearen artean makinaren egituran txertatuta egon daiteke, edota makinatik kanpo

egon daiteke.

2.28. irudia.

Injektatzeko unitatearen eginkizunak honako hauek dira:

Ziklo bakoitzean behar den materialaren dosia urtzea

Programatutako dosia injektatzea

Injektatzeko unitatearen osagai garrantzitsuenak honako hauek dira:

Elikatzeko tobera

Plastifikatzeko zilindroa

Beroketa-erresistentziak

Plastifikatzeko torlojua

Haizebidea

Pita

LANBIDE EKIMENA 89


Ixteko unitatearen eginkizunak honako hauek dira:

Moldea ixteko eta irekitzeko mugimenduak egitea

Pieza egoztea

Ixteko unitatearen osagai garrantzitsuenak honako hauek dira:

Molde-etxe gisa erabiltzen diren plakak (finkoa eta mugikorra)

Zutabeak

Ixteko mekanismoa (atzeko plaka, palanka ukondotuak...)

Egozte-sistema

Honako irudi honetan hidraulikoki ixten den makina ikus daiteke:

Plaka mugikorra

Zilindro hidraulikoa

Moldea Zilindroa

Plaka finkoa

Torlojua

Berotzeko bandak

Pita Termopareak

Tobera

Torlojuaren posizioa


Hozteko ura

Erreduktorea

Motorra

2.29. irudia. Hurrengo irudian mekanikoki ixten den makina ikus daiteke:

Moldearen parte finkoa

Palanka ukondotuak Atzeko plaka

Moldearen parte mugikorra

Plaka molde-etxe mugikorra

Haizebidea

Zutabeak


Elikatzeko kalapatxa

Polimeroa

Pita Torlojua Berotzeko erresistentziak

Egozte-sistema Plaka molde-etxe mugikorra

2.30. irudia.

LANBIDE EKIMENA

90

Plastikoen Lanketa

Moldeak ixteko unitatea

Ixte-sistemaren osagai nagusiak honako hauek dira:

Finkatzeko platerak (finkoa eta mugikorra)

Zutabeak

Ixteko gailua, atzeko platerak eusten diona

Elementu osagarriak

2.31. irudia.

Moldeak finkatzeko platerak

Bi plater horietan (finkoan eta mugikorrean), dagokion moldearen bi erdiak finkatuko dira. Platerak diseinatzen

direnean, batez ere, sendotasuna (makinak milioika ziklo egin beharko ditu bere bizitzan) eta zurruntasuna kontuan

hartu behar dira.

Zutabeak

Moldea ixteko indarra sartzen denean, zutabeak luzatu egiten dira neurri jakin batean, eta malguki handien

antzera jarduten dute. Zutabeen diametroa hautatzeko, luzapena neurrizkoa izango dela eta, beti ere, deformazio

elastikoaren eremuaren barruan dagoela (berreskura daitekeela) kontuan hartu behar da.

Ixteko gailuak

Bi motakoak daude:

Ixte-sistema hidraulikoa

Lagundutako ixte-sistema mekanikoa

Elementu osagarriak

Atal honetan, moldearen mugimendua kontrolatzeko sistemak, egozteko mekanismoa, lubrifikatzeko gailuak eta

segurtasuneko gailuak sartzen dira.

LANBIDE EKIMENA 91


1. Lagundutako ixte-sistema mekanikoa

Palanka ukondotuen bidez, parte mugikorrari bultzatzen dion zilindro hidraulikoa da, eta zilindroak eragiten

duen indarra biderkatzeko eragina du.

Moldea bi etapatan ixten da. Etapa horiek parte mugikorraren desplazamendua eta ixtea bera dira.

Desplazatzeko fasean, palanka ukondotua luzatu egiten da, moldearen bi erdiek elkar ukitu arte. Fase horretan,

palanka ukondotuaren eragin biderkatzailea dela eta, plater mugikorra, pistoiaren ibiltartea baino askoz gehiago

desplazatzen da.

Ixteko fasean, plater mugikorra zutabeen luzapena beste desplazatzen da atzeko platerarekiko.

Desplazamendu hori txikia da, eta, palanka ukondotuaren eragin biderkatzailearen ondorioz, pistoia gehiago

desplazatzen da.

Desplazamenduko ibiltartea

2.32. irudia.

Itxierako ibiltartea

L + ∆L L

2.33. irudia.

Materiaren kontserbazioaren printzipioa kontuan hartzen badugu:

WPISTOIA = Fp*Dp = FPM*DPM = WPLATER MUGIKORRA

LANBIDE EKIMENA

92

Plastikoen Lanketa

Bakanduz gero:

PPM

PPM F

DDF ⋅=

Makina komertzialetan, normalean, ixteko indarraren 20ko biderkadura lortu ohi da.

Zutabeen luzapena galga estentsometrikoen bidez neur daiteke.

2.34. irudia.

Ixteko indarra palanka luzatuta dagoenean baino ezin da lortu; horregatik, moldearen altuera aldatzen bada,

atzeko platera desplazatu egin behar da, ixteko indarra doitu ahal izateko.

Palanken bidezko lagundutako ixte-sistema mekanikoak bi diseinu-mota izan ditzake:

Palanka ukondotu sinplea: ixteko indarra plaka molde-etxe mugikorraren puntu jakin batean eragiten da,

eta, ondorioz, plaka hori errazago deformatzen da.

Palanka ukondotu bikoitza: ixteko indarra plaka molde-etxe mugikorraren bi muturretan eragiten da, eta,

ondorioz, gutxiago deformatzen da. Palanka ukondotu mota bi daude, ukondoen edo biratzeko guneen

kopuruaren arabera:

− 4 ukondokoak

− 5 ukondokoak

Palanka ukondotu sinplea

Akzio bikoitzeko zilindroaz hidraulikoki eragindako palanka ukondotu sinple bidezko itxiera, makina txikietan,

hau da, 50 tonako ixteko indarreko makinetan, erabili ohi da.

2.35. irudia.

LANBIDE EKIMENA 93


Palanka ukondotu bikoitza

Palanka ukondotu bikoitzaz ixtea egokia da 250-1000 tonako ixteko indarreko makinetan erabiltzeko.

Arrakastarik handiena izan duen diseinua eragingailu zentraleko zilindrodun 5 ukondoko palanka ukondotua da.

Atzeko platera

Akzio bikoitzeko zilindro hidraulikoa

Plater mugikorra Itxita

Plater mugikorra Irekita

2.36. irudia. Zilindro zentraldun palanka ukondotu bikoitzeko sistema. Jarraian, ixte-sistema hauen abantailak eta eragozpenak ikusiko ditugu.

Abantailak:

Desplazamendu-abiadura handiak, olio-emari txikiagoekin.

Zilindro txikiak erabil daitezke.

Moldearen lodiera dena delakoa izanda, irekitze-ibiltarterik handiena egin daiteke.

Eragozpenak

Mantentzea ixte hidraulikoarena baino garestiagoa da (parte mugikor gehiago ditu).

Zutabeak ixte hidraulikoko makinetan baino errazago hautsi daitezke eta platerak errazago deforma daitezke.

2. Ixte-sistema hidraulikoa

Bi sistema-mota daude:

Ixte sinplea

Ixte-sistema sinplean, desplazamendua eta ixteko indarra zuzenean lortzen dira, pistoi hidraulikoaren bidez.

Eragiten den indarra kalkulatzeko, pistoiaren azalera pistoian eragiten duen indarraz biderkatu behar da.

2.37. irudia. Ixte-sistema hidrauliko sinpleenaren eskema.

LANBIDE EKIMENA

94

Plastikoen Lanketa

Ixteko indarra pistoiaren ibiltarteko edozein puntutan lor daiteke; beraz, moldea aldatzen denean, ez dago

atzeko plakaren posizioa doitu beharrik.

Pistoi osagarria duen ixte-sistema

Orain erabili ohi diren ixte-sistema hidraulikoek zilindro osagarriak izan ohi dituzte. Zilindro osagarri horien

eginkizuna desplazamendu-abiadura handiak lortzea da (ikus 2.38. irudia).

1

4

3 2

5

2.38. irudia. Bi zilindrodun ixte-sistema hidraulikoa, lan-abiadura handietarako. (1) Zilindro nagusia, (2) pistoi osagarria, (3) plater mugikorra, (4) ixteko balbula, (5) pistoi nagusia.

Ibiltartean zilindro osagarriek baino ez dute lan egiten, eta zilindro nagusiak fluidoa xurgatzen du tanga batetik,

irekita mantentzen den balbula baten bidez. Ixteko ibiltartearen amaieran, aipatutako balbula itxi egiten da, eta ixteko

indarra sortzen duen presiopeko fluidoa zilindro nagusian sartzen da. Moldea irekitzeko, zilindro nagusia eta tanga ko-

nektatzen dituen balbula ireki egiten da berriz ere, eta lana zilindro osagarriek egiten dute. Sistema honen bidez,

zilindro osagarriak txiki samarrak direnez, potentzia berarekin, ixteko eta irekitzeko abiadura askoz ere handiagoak lortu

ohi dira.

Gehien erabili ohi den pistoi osagarridun ixte-sistema hidraulikoa, erdian zilindro osagarria duena da, irudian

ikus daitekeena, alegia:

Tanga Motorra Molde-erdiak

MOLDEA IXTEA

Plater finkoa

Tanga

Ponpa

Norabide bakarreko balbula

Plater mugikorra

2.39. irudia.

Zilindro osagarrietarantz doazen emariak kontrolatuz, irekitzeko eta ixteko abiadurak erregulatzen dira.

LANBIDE EKIMENA 95


Ixte-sistema hidrauliko ”trinkoa” duten makinak irudian ikus daitekeen bezala diseinatzen dira. Zutabeak, aldi

berean eragiten duten ixteko lau zilindrorekin konektatuta daude. Ixteko indarra zilindro horietan presioa ezarrita lortzen

da. Irekitzean, presioak aurkako eremuko gainazal murriztuan eragiten du. Diseinu honen abantaila dimentsio txikiak

izatea da. Eragozpena, ordea, eusteko eremuko pita hain erabilgarria ez izatea da.

Plater mugikorra

Moldea

Zutabeak Euskarria

Eiektore hidraulikoa

Ixteko indarrerako eremu presurizatua


2.40. irudia. Laburbilduz, ixte-sistema hidraulikoaren ezaugarriak honako hauek direla esan dezakegu:

1. Ixteko indarra ixteko ibiltarteko edozein puntutan gara daiteke. Gainera, erraz doitzen eta neurtzen da.

2. Ixteko indarra erdialdean egiten da eremu zabalean; ondorioz, plateretan egiten diren esfortzuak hobeto

banatzen dira, eta deflexioko edo deformazioko arazoak saihestu egiten dira.

3. Antolaketa mekanikoa os sinplea da eta palanka ukondotudun makinek baino pieza mugikor gutxiago

dituzte.

4. Palanka ukondotuzko sistema baliokideak baino garestiagoak dira eta energia-gastua handiagoa da.

3. Moldearen zabalera doitzea

Makina hidraulikoetan

Hidraulikoki ixten diren makinak eta palanka ukondotuen bidez ixten diren makinak konparatzen direnean, bi

alderdi nabarmentzen dira: hidraulikoki ixten den makinan erraz lor daiteke irekitzeko ibiltarte handia, zilindro

nagusiaren luzera eta pistoiaren ibiltartea handiagotuta. Bestalde, makina hidraulikoek ez dute ibiltarte finkorik (palanka

ukondotuzko makinen ezaugarria), eta ixteko indarra ibiltarteko edozein puntutan eragin daiteke (makina hidraulikoen

ezaugarria).

Moldearen gutxieneko lodiera teorikoa, plater mugikorraren eta plater finkoaren arteko distantziaren baliokidea

da, ixteko pistoia ahalik eta gehien desplazatuta dagoenean.

Lodiera handiena duten moldeak erraz munta daitezke makinan (lodierak uzten duen bitartean), zeren ixteko

pistoiak, moldearen bi erdiak elkar ukitzen dutenean eragiten baitu ixteko indarra.

LANBIDE EKIMENA

96

Plastikoen Lanketa

Logikoa denez, hidraulikoki ixteko makinan, moldearen lodiera gutxienekoa baino handiagoa bada, irekitzeko

ibiltartea txikiagotu egingo da. Horrek ez du eragozpenik eragiten, ibiltartearen luzerak pieza eragoztea uzten duen

bitartean. Hala ere, oso lodiak diren moldeen kasuan (adibidez, sakonera handiko piezak fabrikatzen direnean)

irekitzeko ibiltarte handia beharko da.

Palanka ukondotuzko makinak

Palanka ukondotuzko makinak irekitzeko ibiltarte finkoa du. Ibiltarte hori palanka ukondotua erabat luzatzen

denetik (moldea itxita dagoenetik) eta erabat biltzen deneraino sortzen da. Moldearen altuera aldatzen bada, ixte-

sistema egokitu egin behar da altuera berrira. Gehien erabili ohi den doitze-sistemak, azkoin harilkatuen bidez

zutabeetara lotutako atzeko platera du (ikus irudia). Altuera doitzeko, atzeko platera, palanka ukondotua eta plater

mugikorra aldi berean mugitu behar dira. Beraz, plater mugikorra doitu egin daiteke, moldeen hainbat altueratarako

behar den espazioa lortzeko.

2.41. irudia.

Azkoinei aldi berean eragin behar zaie, angelu-desplazamendu bera izan dezaten. Irudian, torloju amaigabe

bidezko ixte-sistemaren desplazamendu-mekanismoa ikus daiteke. Asko erabili ohi den beste mekanismo bat, lau

azkoinak birarazten dituen gurpil horzduna da. Gurpila motor elektriko txiki baten bidez abiarazten da.

Gurpil horzduna

2.42. irudia.

LANBIDE EKIMENA 97


4. Egozteko gailuak

Egozteko prozesua egiteko sistema mekanikoak, hidraulikoak, pneumatikoak zein sistemon konbinazioak erabil

daitezke.

Jarraian egozteko sistema-motak azalduko ditugu:

Mekanikoki egoztea

Normalean, moldearen diseinua, pieza parte mugikorrean gelditzeko moduan egiten da. Materiala uzkurtu

egiten denez, piezak moldearen parte mugikorrean gelditzeko joera du, batez ere pieza sakonen kasuan.

Sistemarik sinpleena da. Moldea irekitzeko ibiltartean, barra egozleak makinan lotuta dagoen barra doigarriarekin

topo egiten duenean, plaka egozlea aurrerantz mugitzen da, eta pieza egotzi egiten da. Plaka egozleak, ixteko

ibiltartean, atzera egiten du, malguki batzuen eraginez edo moldearen alde biek topo egiten dutenean sortzen den

bultzadaren bidez. Egozteko era honen abantaila nagusia sinpletasuna da, eta eragozpenik garrantzitsuena kontrol

falta. Pieza irekitzeko mugimenduaren parte motelean, hau da, ibiltartearen amaieran, egotzi behar da, moldean zein

piezan eta egozteko sistemaren osagaietan sor daitezkeen kalteak minimizatzeko.

Barra egozlea a: Topea barra egozlearekin

b: Plaka egozlea c: Egozkailuak

a

b c

2.43. irudia. Hidraulikoki egoztea

Sistema hauen abantaila nagusia egozteko baldintzak erabat erregulatu ahal izatea da. Egozkailuek egiten

duten indarra (zilindro egozlean presioa eginez) zein egozteko abiadura kontrolatu egin daitezke.

Egoztea moldea guztiz irekitzen denean has daiteke; ondorioz, produktibitatea areagotu egiten da, eta abiadura

plater mugikorraren abiadurarekiko independentea da.

Zilindro hidrauliko egozlea

a

b c

a: Topea zilindro hidraulikoarekin b: Plaka egozlea c: Egozkailuak

2.44. irudia.

LANBIDE EKIMENA

98

Plastikoen Lanketa

Pneumatikoki egoztea

Batez ere, pieza sakonak (egozte-indar handiak behar dituzte) eta konikotasun txikikoak (egozkailuak eta piezak ia

ez dute elkar ukitzen) moldetik ateratzeko erabili ohi da, egozte-fasean sortzen den hutsunea hausteko, piezaren eta

moldearen nukleoaren artean airea sartu behar denean.

1 2

1: Airea sartzea 2: piezak airea hartzen du

2.45. irudia.

Alboko arren irteera (kontrako irteerak)

Kontrako irteerak (egozteko mugimendu horizontalaren aurkako piezaren eremu bertikalak) dituzten piezetan,

moldetik atera baino lehen alboko arra kendu egin behar da. Askotan, alboko arrak, zurtoin inklinatuek bultzatuta

mugitzen diren orgetan muntatuta egon ohi dira.

Ixte-eremua

Pieza

Berno inkl natMoldearen elementu mugikorra

2.46. irudia. Berno inklinatuak dituen gidaridun moldearen funtzionamendua.

LANBIDE EKIMENA 99


Baina alboko arretako baten ibiltarte handia behar denean, arra kentzeko zilindro hidraulikoak eta pneuma-

tikoak erabili behar dira. Kasu honetan, kontrol hidraulikozko eta elektrikozko ekipoa behar da, ar mugikorrak

makinaren zikloaren une egokian eragin daitezen. Makinak, horrez gain, egozteko sistema hidraulikoa badu, arrek,

ziklo egokiaren arabera, egozkailuarekin sinkronizatuta egon beharko dute.

Pistoi hidraulikoa edo pneumatikoa

Ar mugikorra

Pieza

2.47. irudia.

Injekzio-unitatea

Injekzio-unitatearen eginkizuna materiala plastifikatzea (urtzea) eta material horren nahi den kopurua moldean

sartzea da. Baina, horrez gain, masak, pieza akabatuaren ezaugarriak kalte ditzakeen esfortzu termikorik edo

mekanikorik jasan gabe plastifikatu behar du, uniformea izan behar du (gehigarriak eta kargak ondo sakabanatuta, urtu

gabeko pikorrik gabe), eta tenperatura homogeneoa izan behar du.

2.48. irudia.

Injekzio-unitatea barra gidarietan zehar desplazatzen da, moldearekin doitu arte. Doitze hori beharrezkoa da,

pitaren luzerara eta isurbidearen oinarriaren sakonerara egokitzeko, zeren ez baitira berdinak kasu guztietan.

Injekzio-unitatearen edo buruaren osagai nagusiak honako hauek dira:


Torlojua

Noranzko bakarreko balbula

Pita

Berotzeko elementuak

LANBIDE EKIMENA

100

Plastikoen Lanketa

1. Plastifikatzeko zilindroa

Plastifikatzeko zilindroa “tobera-blokearen” bidez elikatzen da. Bloke hori urez hozten da, materiala elikatzeko

zintzurrean ez metatzeko eta ondoriozko buxadura saihesteko.

Banaka kontrolatutako eremuka berotzen da, eta eremuen kopurua zilindroaren luzeraren araberakoa da. Eremu

bakoitzari berotzeko zenbait banda eta termopare bana dagozkio. Kontsignako tenperatura eremu bakoitzari dagokion

kontrolagailuaren bidez kontrolatzen da. Zilindroko funtzionamendu-presioak handiak izan daitezke (2.500 bar) eta

presio horiek jasan ahal izateko moduan diseinatu behar dira. Halaber, zilindroak korrosioaren aurkako erresistentea

izan behar du; horretarako zilindroa nitruratu egiten da edo, bestela, higaduraren aurkako erresistentzia handia duen

barneko geruza (bimetalikoa) edo estaldura eransten zaio.

Nitruratzea

Nitruratzea, zilindroak daukan altzairua nitruro-ioien eraginpean jartzea da, gogortasun handiko gainazaleko

geruza ematen duten nitruroak sortzeko. Aluminioa, kromoa edo molibdenoa daukaten aleazioa bereziak erabiltzen

dira, eta, horregatik, gero, akabatua egin behar da neurri egokiak lortzeko. Geruza gogorrak lodiera aldakorra izan

dezake (0,2-07 mm), nitruratzeko tenperaturaren eta denboraren arabera. Geruzaren gogortasuna txikiagotu egiten da

sakoneraren arabera, eta gainazalean 70ekoa izan daiteke Rockwell C eskalan (HRC 70).

Zilindro bimetalikoak

Zilindro bimetalikoak egiteko, zentrifugatuz barneko estaldura-geruza sar daiteke edo kanpoan fabrika daiteke eta

gero, presioaren bidez sar daiteke. Amerikako Estatu Batuetan Europan baino gehiago erabiltzen dira. Estalduraren

lodiera 1,6-2 mm-koa da.

Korrosioaren aurkako erresistentzia, nagusiki, altzairuak daukan kromo-kopuruaren araberakoa da (zilindro

bimetalikoetan, heina % 9-32koa da eta nitruratuetan, gehienez, % 2koa da). Zilindro bimetalikoek, nitruratuek baino

hiru aldiz gehiago irauten dute. Horregatik, komenigarriagoa da bimetalikoak erabiltzea, garestiagoak badira ere.

Egokienak dira beira-zuntzez indartutako materialekin lan egiteko (material horiek oso urratzaileak dira). Dena den,

estandarra beti nitruratua izan ohi da.

2. Plastifikatzeko torlojua

Torlojuak plastifikatu eta material urtua moldearen barruan injektatzen du. Torloju amaigabearen antzeko

helizea duen ardatza du, eta. helize horrek zilindroaren barruan biratzen duenean, materialari aurrera egitea

eragiten dio. Materiala plastifikatu egiten da, mekanikoki sortzen den beroaren bidez eta zilindroan kokatutako

erresistentziek ematen duten beroaren bidez.

Mekanikoki sortutako beroa marruskadura-esfortzuaren edo zizailadura-esfortzuaren ondoriozkoa da. Material

bakoitzerako berariaz diseinatutako torlojuak daude, eta materiala urtzeko behar den beroaren % 80a emateko

fabrikatuta daude. Behar den gainerako beroa zilindroko erresistentziek ematen dute. Bero mekanikoa, bero termikoa

baino hobea da, zeren mekanikoa berehala sor baitaiteke (materialak zilindroa zeharkatzeko behar duen denboran),

eta materialaren baitan sortutako beroa denez, degradazioa txikiagoa izan ohi da.

LANBIDE EKIMENA 101


Torlojuak material urratzaileak jasan behar ditu, baina zilindroa baino bigunagoa izan behar du, torlojua, eta ez

zilindroa, higatzeko.

Torlojua hiru partetan banatzen da:

Elikadura-eremua. Kanalaren sakonera oso handia eta uniformea da. Materiala berotzen hasten da,

partikulak trinkotu egiten dira eta masa mazizoa edo “pistoia” bezala mugitzen dira. Zilindroaren paretekiko

marruskadura handiagoa eta torlojuarekiko marruskadura txikiagoa den heinean, masak azkarrago aurrera

egiten du. “Pistoi” horrek bultza egiten dio materialari, konpresio-eremua zeharka dezan (eremu horretan

aitzinapenaren aurkako erresistentzia oso handia da). Izan ere, estrusioan, eremu horretako tenperaturak balio

jakin bat gainditzen badu (horrela, marruskadura murriztu egiten da, zeren biskositate txikiko urtuaren

gainazaleko geruza sortzen baita), irteerako emaria asko murrizten da.

Konpresio-eremua. Kanalaren sakonera murriztu egiten da mailaka, material plastikoa zizailatzeko eta

urtzeko. Materialari eremu horretan ematen zaion bero gehiena (hau da, urtzeko behar den beroa)

mekanikoki sortutakoa da. Amaieran, materialak erabat urtuta egon behar du.

Dosifikatzeko edo ponpatzeko eremua. Kanalak sakonera txikia eta uniformea du. Eremu honetan,

aitzinapenaren aurkako erresistentzia aurrekoan baino txikiagoa da, zeren materiala erabat urtuta

baitago. Horregatik, zizailaren ondoriozko bero gutxiago eta eroapenezko eta konbekziozko bero gehiago

hornitzen da; hortaz, zilindroaren eremu horretako tenperatura da ateratzen den urtuaren tenperaturan

eragin handiena duena. Eremu horren eginkizuna, programatutako tenperaturan urtu homogeneoa

lortzea da.

Kana Ixte-

eraztuna

Ardatzaren diametroa

Muturreko konoa

Dosifika zioaren sakonera

Hariaren luzera

Kanpoko diametroa

Haria Elikaduraren sakonera

Dosifikazioa

Pasea edo

Ardatza

Aitzinapena Hariaren zabalera

Elikadura Konpresioa

Guztizko luzera

Helizearen zabalera

2.49. irudia.

Torloju gehienak zenbait diseinu-arauren arabera diseinatzen dira. Arauok honako hauek dira:

1. Hariaren sakonera konstantea da elikadura- eta dosifikazio-eremuetan, eta linealki murrizten da

konpresio-eremuan.

2. Hariaren zabalera, normalean, honako hau da: 0,1·D.

3. Helizearen angelua 17,7º-koa da. Angelu horren arabera, hariaren bira bakoitzeko, ardatzak torlo-

juaren diametroaren distantzia berdina egiten du. Beraz, hari-neurria edo aitzinapena diametroaren

berdina da.

LANBIDE EKIMENA

102

Plastikoen Lanketa

4. Torlojuaren eta zilindroaren arteko lasaiera, gutxi gorabehera, honako hau da: 0,001D.

Torlojuak bereizten dituzten ezaugarriak honako hauek dira:

Torlojuaren diametroa. Makinaren tamainaren araberakoa da.

Luzera/Diametroa erlazioa. Normalean, torlojuaren luzera zatidura horren bidez adierazten da. 20ko

balioa duen L/D-ak, halaber, torlojuak 20 bira egiten dituela ere adierazten du, zeren ikusi dugunez,

17,7º-ko angelua duten torlojuetan aitzinapena eta diametroa berdinak baitira.

Konpresio-erlazioa. Elikadura-bolumenaren eta dosifikazio-bolumenaren arteko erlazioa da, edota,

elikaduraren eta dosifikazioaren sakoneraren arteko erlazioa da. Konpresio-erlazioa handiagoa den

heinean, zizailaren ondoriozko beroa handiagoa da konpresio-eremuan. Material amorfoetarako, Rc

= 2,0-2,5 balioak gomendatzen dira. Material kristalinoek urtzeko bero gehiago behar dutenez (fusio-

energia sorra), Rc = 2,5-4,0 balioak gomendatzen dira.

Azkenik, elikadura-eremuko kanalaren sakonera jakin egin behar da. Sakonera handiegia bada,

gerta daiteke torlojuak materiala urtu ezin izatea, zizaila gehiegi egon daitekeelako. Normalean,

elikadura-eremuko kanalaren sakonera 0,2·D eta 0,1·D bitartekoa da, torlojuaren diametroaren

arabera.

Aurreko datu horiekin, torlojuaren geometria erabat zehazten da. Hurrengo irudian, Du Pont etxeko Zytel HTN

erretxina (nylona) prozesatzeko diseinua egiteko gomendioak ikus daitezke.

D5

Luzera

HF

Dosifikazioa

Hariaren zabalera

Elikadura Garraioa

hM

2.50. irudia. Beira-zuntzez indartutako Zytel HTN erretxinetarako torloju unibertsala diseinatzeko gomendioa.

Torlojuaren diametroa (D5), mm-tan (hazbetetan)

Kanalaren sakonera (hF), mm-tan (hazbetetan)

Dosifikazioaren sakonera (hM), mm-tan (hazbetetan)

38 (1,5) 7,6 (0.300) 2,2 (0,085)

50 (2,0) 8,1 (0,320) 2,7 (0,105)

65 (2,5) 9,7 (0,380) 3,1 (0,120)

90 (3,5) 11,2 (0,440) 3,6 (0,140)

115 (4,5) 12,7 (0,500) 3,8 (0,150

2.9. taula.

Aurreko torlojuen konpresio-erlazioa honako hau da:

Diametroa 38 mm, Rc = 7,6/2,2 = 3,4

Diametroa 65 mm, Rc = 9,7/3,1 = 3,1

Diametroa 115 mm, Rc = 12,7/3,8 = 3,3

LANBIDE EKIMENA 103


Diametroaren eta elikadura-eremuko kanalaren sakoneraren arteko erlazioa honako hau da:

hf = 1,2·D0,5

Injekzio-makinek torloju unibertsala (“general purpose screw”) eduki ohi dute. Torloju hori egokia da edozein

motatako erretxinak plastifikatzeko. Ezaugarriak honako hauek dira:

L/D = 20.

Elikadura- konpresio- eta dosifikazio-eremuen luzera 10,5-5ekoa da.

Amorfoetarako, konpresio-erlazioa 2-2,5koa da eta kristalinoetarako, 3-4koa da.

Zenbait materialetarako torloju bereziak behar dira. Kasurik esanguratsuena PVC-a da. Material hori sentikorra da

zizailaren ondoriozko degradazioarekiko. Horregatik, elikadura-eremurik eta dosifikazio-eremurik gabeko torlojua

erabiltzea gomendatzen da. Torloju horren luzeraren % 100 konpresioa da, eta, beraz, materiala ahalik eta mailakatuen

urtzeko behar den zizaila ematen da. PVC-rako beste gomendio bat noranzko bakarreko balbularik gabeko torlojua

erabiltzea da, itoguneetan materiala degrada ez dadin.

KONPRESIO UNIFORMEA LUZERA OSOAN ZEHAR

2.51. irudia.

Prozesuan, torlojuak ez ditu hornitzaileak gomendatutako gehienezko abiadura linealak gainditu behar. Erabili

ohi den gehienezko abiadura periferikoa polimero bakoitzaren araberakoa izan ohi da. Torlojuaren eta minutuko

biren (rpm-en) arteko erlazioa honako hau da:

r.p.m. (N)

Gainazaleko abiadura (v)

D diametroko torlojuaren ebakidura

DvN

⋅⋅

=π60

2.52. irudia.

Taula honetan, hainbat polimerori dagozkien gehienezko gainazaleko abiadurak ikus daitezke. Abiadura hori

gaindituz gero, gehiegizko zizailaren ondoriozko degradazioa sortuko da:

LANBIDE EKIMENA

104

Plastikoen Lanketa

Polimeroa Gehienezko gainazaleko

abiadura (mm/s)

GPPS (PS) 950

HIPS 900

ABS 650

SAN 450

LDPE 750

HDPE 800

PP 850

PPVC 200

UPVC 200

PA-6 500

PA-66 500

PMMA 400

PC 500

POM (kopolimeroa) 500

POM (homopolimeroa) 300

PET 400

PBT 350

CA 500

PPO-M 500

PPS 300

2.10. taula.

Torlojuak higatu egiten dira, errotazioaren ondorioz eta beira-zuntzez kargatutako erretxinen antzeko material

urratzaileak ukitzeagatik. Torlojua higadura, korrosioa eta tortsio-esfortzuak jasateko gai izan behar du. Aleazio-

altzairuak erabili ohi dira; adibidez, 4140 altzairuaren gogortasuna RC50ekoa da.

Torlojuaren higaduraren eraginez, torlojuaren eta zilindroaren arteko lasaiera handiagotu egiten da, eta

makinaren plastifikatzeko ahalmena txikiagotu egiten da. Erresistentzia handiagotzeko, honako teknika hauek

erabiltzen dira:

Harian, soldatuta, higaduraren aurka erresistenteak diren aleazioak eranstea (1,5 mm inguruko geruza).

Gehien erabili ohi diren aleazioak Estelita eta Colmonoy dira.

Torlojua nitruratzea.

Torlojua kromoztatzea (HRC 68). Prozesu honen bidez, torlojuaren korrosioaren aurkako erresistentzia ere

handiagotu egiten da.

Dena den, eraikitako torlojuak, beti, zilindroa baino bigunagoa izan behar duela gogoratu behar da, torlojua higa

dadin, eta ez zilindroa.

LANBIDE EKIMENA 105


Noranzko bakarreko balbulak

Noranzko bakarreko balbula torlojuaren aurreko aldean kokatuta egon ohi da, eta balbulon eginkizuna injekzio-

fasean zilindroaren aurreko aldan metatzen den materialari, presioaren bultzadaren eraginez, atzera egiten ez uztea

da. Noranzko bakarreko balbulak edozein materialekin erabili ohi dira. Plastikoei dagokienez, salbuespena UPVC-a.

Plastiko horrekin noranzko bakarreko balbula erabiliz gero, degradazio-arazoak sortuko dira.

Gehien erabili ohi den noranzko bakarreko balbula eraztunezkoa da (“ring check valve”). Plastifikazioko

ibiltartean, irristatzen den eraztuna aurrerantz bultzatzen da muturraren kontra, eta materiala pasatzeko bidea ireki

egiten da. Injekzioan, materialaren presioaren eraginez, eraztuna balbularen asentuaren aurka bultzatzen da eta

torlojuaren kanalerantz doan bidea itxi egiten da.

Balbularen eta zilindroaren arteko lasaiera 0,01·D izan ohi da. Erresistentzia hobetzeko, kromo-kopuru handia

daukaten estaldura bimetalikozko balbulak eta asentuak erabili ohi dira.

Irudian, aipatutako balbula horietako bat ikus daiteke.

2.53. irudia.

3 x

a

1

“b” pasabidea “a” torlojuaren hariaren sakonera baino 1 mm handiagoa izan ohi da. Eraztun irristakorraren eta

zurtoinaren arteko pasabidea “b” baino handiagoa izan ohi da. 1 eta X puntuen arteko distantziak, fluxua murriztu

beharrik ez izateko adinako materialaren pasabidea uzten du.

Balbula horren ordez, injekzioko materialaren fluxuaren bidea ixteko bolak erabili ohi dira. Boladun balbula-mota

guztien arazoa garestiagoak izatea da, eta, gainera, fluxua ez da besteetan bezain ona, zeren geldialdia egon

baitaiteke.

Zuloa Bola Orratza

2.54. irudia.

LANBIDE EKIMENA

106

Plastikoen Lanketa

3. Pita

Pita zilindroaren aurreko aldean kokatzen da eta pitaren eginkizuna zilindroa moldearen sarrerarekin

konektatzea da. Bi pita-mota daude:

Pita irekiak

Pita itxiak

Berotzeko banda

Tobera

Pita

Zilindroa

Torlojua

2.55. irudia.

Pita irekiak

Pita irekiak ahal den guztietan erabili ohi dira, zeren sinpleagoak eta seguruagoak baitira, eta polimeroa

zizailaduraren edo itoguneen ondorioz degradazioa sortzeko arrisku txikiagoa baitago.

Hurrengo irudian, pita ireki estandarra ikus daiteke. Irteerako luzerak (land length) ahalik eta txikiena izan behar

du, zeren piezarekin batera ateratzen den isurbidera lotuta baitago, baina pitaren erresistentziarekiko bateragarria

izan behar du, zeren moldearen kontra eusten duena baita. Zuloaren diametroak isurbiderako sarrera baino apur bat

txikiagoa izan behar du, pieza arazorik gabe atera ahal izateko. Pitaren barneko diametroak 12,5 mm ingurukoa izan

behar du eta trantsizio konikoa izan behar du, zilindroaren toberaren diametrora egokitzeko. Materiala metatuta gera

daitekeen eremuak uzten dituzten pitak ez dira erabili behar, zeren horrek materialaren degradazioa eragiten baitu.

½ edo ¾ In. (12,7 edo 19 mm)

Erradioa

Berotzeko banda

Dimentsioa “0”

Termoparea 1/2

½ in (12,7)

Diametroa: 1 edo 1,5 in. (2,5 edo 38,1 mm)

Xaflaren luzera Ebakidura zuzena

2.56. irudia.

LANBIDE EKIMENA 107


Poliamiden arazoa pitatik tantak jariatzea da, oso jariakorrak direlako. Hurrengo irudian, Du Pont etxeko

alderantzizko konikotasuna duen pita ireki berezia ikus daiteke. Pita hori kepoliamidekin berariaz erabiltzeko da.

Tenperatura egoki kontrolatuz gero, mazarota garbi atera daiteke moldetik. Mazarota 4º-ko konoaren diametro

txikienaren muturrean hausten da.

1/8 edo 3/16 in.

10º Berotzeko

banda

3,2 mm edo 4,8 mm

Termoparea 1/2

1/8 in (3,2)

0,010 in. (0,254 mm) 1 in. (25,4 mm)

4º

2.57. irudia. Pita itxiak

Beharrezkoak dira moldea irekita dagoenean plastifikatu behar denean. Horrela, material kristalinozko pieza

lodien zikloaren denborak murriztu egin daitezke. Pieza horiek mantentze-denbora edo 2. faseko denbora handiak,

eta, bolumena dela-eta plastifikatzeko denbora luzeak eskatzen dituzte.

Bi motako pita itxiak daude:

Malgukiaren bidez ixten den noranzko bakarreko balbuladunak (malgukia kanpokoa edo barnekoa izan

daiteke). Balbula plastikoaren presioaren bidez irekitzen da. Presioak ixteko gainazalarekiko indar zuta

eragiten du, eta indar horren osagai horizontalak atzera eginarazten dio. Zenbait materialekin degradazio-

arazoak sor daitezke (egonaldiko denbora handiagotu egiten da atzerapen-eremuetan).

2.58. irudia.

Ixteko pistoia

Barra Malgukia

Presioa

Presioa Presioa

Presioa

LANBIDE EKIMENA

108

Plastikoen Lanketa

Zilindro pneumatiko bidez eragindako balbuladunak. Gehien erabili ohi den sistema da. Oliorik ager ez

dadin, ez da komeni eremu honetan, sistema hidraulikoak erabiltzea, tutu malguetan galerak egon

baitaitezke (su hartzeko arriskua).

2.59. irudia.

Isurbidearen zorroko piten asentuak egokia izan behar du, hau da, lerrokatuta egon behar du, mazarota

moldetik atera ahal izateko, eta hermetikoa izan behar du, materiala ez kanporatzeko. Asentu txarrak materiala

galtzea eta degradatzea eragiten du; pitaren erresistentzia kaltetu egiten da eta pieza akastunak sor daitezke.

Egokia Desegokiak

2.60. irudia.

Lehen kasua egokia da, zeren moldearekiko ondo asentatuta baitago eta pitaren diametroa isurbiderena baino

txikiagoa baita. Bigarren kasua desegokia da, zeren gaizki asentatuta baitago, eta hirugarren kasua desegokia da,

zeren diametroa handiagoa baita.

Oso garrantzitsua da pitaren tenperaturak kontrolatzea. Pita laburra bada, askotan, zilindrotik eroapenez

transmititzen den beroa nahikoa izaten da, baina, normalean, luzeak izaten dira eta kanpotik berotu behar izaten dira

erresistentzien bidez. Erresistentzia horiek, zilindroetako erresistentzietatik aparte kontrolatu behar dira. Gehiegizko

tenperaturak, materiala degradatu egin dezake, eta tenperatura txikiegia bada, pita buxatu egin daiteke. Pitetako

erresistentziek bizitza labur samarra dute, gehiegizko eragin mekanikoa jasaten dutelako eta plastiko degradatua ukituz

egon ohi direlako.

Ikusi dugunez, pitak harilaren bidez moldatzen dira zilindrora. Garrantzitsua da grafitozko, kobrezko edo

antzeko materialezko aleken aurkako pastarekin lubrifikatzea eta beti beroan estutzea eta askatzea. Horrez gain,

garrantzitsua da toberarekiko egoki asentatzea, materiala gelditzeko eremurik sor ez dadin.

LANBIDE EKIMENA 109


Pitaren tenperatura eta injekzioko tenperatura ez dira berdinak, honako bi arrazoi hauengatik: termopareak

metalaren tenperatura neurtzen duelako eta ez plastikoarena, eta injekzioan, plastikoa pitaren irteerako zuloan

zehar pasatzen denean, tenperatura, marruskaduraren eraginez, igo egiten delako. Injekzioko tenperatura gutxi

gorabehera zein den jakiteko, egiazko baldintzak dituen injekzioa egiten da, baina “airean”, injekzio-unitatea egoki

atzeratuta, gero, materiala, oso kontuz, metalezkoa ez den ontzi batean jasotzen da (adibidez, zurezko kaxan) eta,

berehala, jasotako masan, emaitza azkarra ematen duen tenperatura neurtzeko zunda sartzen da.

4. Injekzio-unitatea gidatzea

Injekzio-unitatea gidatzeko, barra eta gidari irristakorrak erabili ohi dira. Injekzio-unitatearen desplazamendu-

abiadura 20-40 cm/s-koa da, eta pitaren eta moldearen arteko kontaktu-indarra makinaren tamainaren araberakoa

da (ikus taula).

IXTEKO INDARRA (tonak) KONTAKTU-INDARRA (tonak)

<50 5-8

50-100 6-9

100-500 17-22

500-1000 22-28

2.11. taula.

Ariketak 1. Sandretto markako Otto serieko 612/150 makinaren prozesuaren orria daukagu. Makinak 50 mm-ko

torlojua du. Datu berdinak erabili al daitezke 45 mm-ko torlojua duen Sandretto Otto 612/150 makinan

injektatzeko?

2. Pieza betetzeko, torloju ertaina duen Sandretto etxeko makinak (1500 bar materialean) 70 bar hidrauliko

behar ditu. Denbora berean, injektatzeko multzo bera, baina torloju txikiagoa duen makina erabiliz gero

(2000 bar gehienez materialean), zein presio hidrauliko beharko du makina horrek?

3. Hurrengo datuetako batzuk estandarrak dira torloju guztietarako eta beste batzuk aldatu egiten dira

prozesatu behar den materialaren arabera. Sailka itzazu:

Hariaren zabalera

Garraiatzeko, konpresioko eta dosifikazioko eremuen luzerak

Helizearen angelua

Aitzinapena edo hari-neurria

Dosifikazio-eremuko kanalaren sakonera

Hariaren muturraren eta zilindroaren arteko tartea

4. 1. eta 2. irudietan materialaren hornitzaileek, hurrenez hurren, poliamidarako eta ABS-rako gomendatzen

dituzten torlojuak ikus daitezke.

a) Oso desberdinak al dira bi torlojuen garraiatzeko eremuko kanalen sakonera?

b) Zein dira, beraz, desberdintasun nagusiak? Zein da, zure ustez, parametro kritikoa?

LANBIDE EKIMENA

110

Plastikoen Lanketa

D5

Luzera

HF

Dosifikazioa

Hariaren zabalera

Elikadura Garraioa

hM

2.61. irudia. DuPont-ek Zytel erretxinarako gomendatutako torlojua (Zytel erretxina, tenperatura handietan erabiltzeko beira-zuntzez indartutako nylona da).

Torlojuaren diametroa (D5) mm-tan (hazbetetan)

Kanalaren sakonera (hF) mm-tan (hazbetetan)

Dosifikatzeko sakonera (hM) mm-tan

(hazbetetan)

38 (1,5) 7,6 (0.300) 2,2 (0,085)

50 (2,0) 8,1 (0,320) 2,7 (0,105)

65 (2,5) 9,7 (0,380) 3,1 (0,120)

90 (3,5) 11,2 (0,440) 3,6 (0,140)

115 (4,5) 12,7 (0,500) 3,8 (0,150)

2.12. taula.

Trantsizioa

Torloju dosifikatua

Dosifikazioa

Elikatzea

Elikatzea Garraioa

Dosifikazio-atalik gabeko torlojua

TORLOJUEN DISEINUAK

2.62. irudia. ABS-rako torlojua.

Torlojuaren diametroa

(hazbetetan)

Dosifikazioaren sakonera (hazbetetan)

Aurreko aldeko sakonera (hazbetetan)

Konpresio-erradioa (hazbetetan)

1 1 ¼ 1 ½ 1 ¾

2 2 ½

3 3 ½ 3 ¾

4 4 ½

5 5 ¼

6

0,240 0,270 0,297 0,317 0,340 0,384 0,420 0,450 0,465 0,480 0,510 0,537 0,550 0,595

0,120 0,132 0,142 0,150 0,157 0,170 0,181 0,187 0,190 0,193 0,199 0,203 0,205 0,210

2 2,04 2,08 2,1 2,16 2,26 2,32 2,4 2,45 2,48 2,56 2,65 2,68 2,81

2.13. taula.

LANBIDE EKIMENA 111


5. Material amorfoa, material amorfoetarako diseinatutako torlojua duen makinarekin prozesatzen bada, zer

gerta daiteke? Eta alderantziz izanez gero?

6. Injekzioko lantegian bi molde injektatu nahi ditugu. A moldean 5 mm-ko lodierako pieza injektatu dugu,

barrunbearen sakonera 400 cm3-koa da, eta kalkulatutako ixteko indarra 150 tonakoa da. B moldean,

1 mm-ko lodierako pieza injektatu dugu, barrunbearen bolumena 150 cm3-koa da, eta kalkulatutako ixteko

indarra 150 tonakoa da. Lantegian 150 tonako ixteko indarra ematen duten honako lau makina hauek

ditugu:

a) Sandretto, Otto 430/150 (∅ = 40 mm)

b) Sandretto, Otto 430/150 (∅ = 50 mm)

c) Sandretto, Otto 612/150 (∅ = 50 mm)

d) Sandretto, Otto 790/150 (∅ = 60 mm)

Hautatu molde bakoitzerako makinarik egokiena.

7. Oro har, prozesu jakin baterako injekzio-unitate egokia hautatzeko, bi baldintza kontuan hartu behar dira,

hots, injekzio-presioa eta injekzio-bolumena. Bi datu horietan zein izango da kritikoena honako kasu

hauetan?

a) Biskositate handiko materiala injektatzen denean (adibidez, ABS, UPVC).

b) Lodiera molekular (estrusio-maila edo haizatu) handiko HDPE-a injektatzen denean.

c) Pieza lodiak injektatzen direnean.

d) Pieza meheak injektatzen direnean.

8. Plastifikatzeko etapak zikloa luzatu egin dezake, batez ere, piezak hozteko behar duen denbora txikia

denean. Ordenatu honako material hauek; lehenbizi, zikloa ez luzatzeko, plastifikazio-ahalmen handiagoa

duten makinak behar dutenak ipini.

Material kristalinoa

Material amorfoa

Beira-zuntzez kargatutako material kristalinoa

9. 2.14. taulan Sandretto Otto 150 injektatzeko makinen zehaztapenen orria agertzen da.

a) Egiaztatu EUROMAP arauaren araberako nazioarteko sailkapena betetzen dela, injekzioko lan bera egin

dezaketen (presioa materialean x injekzio-bolumena/1000) eta ixteko indar berarekin lan egiten duten

makinak sartzen direla. Adibidez, beheko taulan, hiru makina-multzo daude 430/150, 612/150 eta

790/150. Lehen zenbakiak injekzioko lana adierazten du eta bigarrenak ixteko indarra adierazten du.

b) Kalkulatu hiru injekzio-multzoen pistoi injektatzailearen ∅.

c) Injekzio-multzo guztiek plastifikatzeko zilindroak daukan material guztia antzeko denboran injekta

dezakete. Zer denbora da hori?

d) b) eta c) ataletan lortutako emaitzen arabera: pistoi injektatzailearen ∅ albo batera utzita, zertan

bereizten dira injekzio-multzoen hidraulikak?

e) Kalkulatu 612/150 multzoaren injekzio-ibiltartea. Balio horren bidez, kalkulatu L/D balio eraginkorra

plastifikazioaren amaieran, torloju bakoitzerako.

LANBIDE EKIMENA

112

Plastikoen Lanketa

2.14. taula.

2.5 Termoplastikoak lehortzea

Sarrera. Lehortzea Material plastiko guztiek hezetasuna xurgatzen dute, gehiago edo gutxiago. Hezetasunak ageriko akatsak sor

ditzake edo propietateak galtzea eragin dezake; beraz, kasu horietan pieza ateratzea komeni da.

Lehortzeko beharrik ez duten materialak Talde honetan, poliolefinak (PE eta PP), PSa eta PVCa sartzen dira. Material horien molekulek oso hezetasun

gutxi xurgatzen dute; beraz, pikorraren barruan ez dago hezetasunik. Baldintzak aldekoak badira, giro-hezetasuna

pikorrean kondentsatzearen ondoriozko gainazaleko hezetasuna baino ez dute izaten egon ohi. POMa lehortu gabe

molda daiteke, zakua ireki eta berehala prozesatzen bada.

Lehortu behar diren materialak Talde honetan, moldatutako piezan ageriko akatsak saihesteko lehortu behar diren materialak eta hidrolisia

saihesteko lehortu behar diren materialak bereizten dira.

LANBIDE EKIMENA 113


a) Material higroskopikoak

Talde honetan, ABSa, SANa, PMMA eta nylona sartzen dira. Material horiek osatzen dituzten molekulek urarekiko

afinitatea dute, eta ura pikorren barruan xurgatzen da, molekuletan. Beraz, ura ez dago materialaren barruan tanta gisa

sakabanatuta; aitzitik, ura materialaren molekulekin nahastuta dago, eta kentzeko zailagoa da. Oro har, materialaren

hezetasun-edukia % 0,2 baino txikiagoa bada, hezetasunak ia ez du eraginik piezan. Dena den, distira eta gardentasun

handiko piezak (adibidez, PMMA daukatenak) lortu nahi badira, hezetasun-edukia % 0,1 baino txikiagoa izan arte

lehortu behar da materiala.

b) Hidroliza daitezkeen materialak

Talde honetan, poliesterrak (PET, PBT) eta polikarbonatoa (PC) sartzen dira. Nylona ere talde honen barruan

egon zitekeen, baina horien aldean hidrolisiarekiko erresistenteagoa denez, ageriko akatsak hidrolisiaren

ondoriozkoak baino lehenago agertzen dira. Material hauek hidrolisia jasaten dute (kateak hausten dira) beroa eta

hezetasuna daudenean. Horregatik, hezetasun-edukia % 0,02 baino txikiagoa izan arte lehortu behar dira.

Prozesatuaren etapan, pisu molekularra galtzeak materialaren jariakortasuna handiagotzea eragiten du.

Ezaugarri mekanikoei dagokienez, piezaren hauskortasuna handiagotzea eta isurpenarekiko erresistentzia

txikiagotzea eragiten dute. Beraz, PC hezea injektatuz gero jariakortasuna handiagotzen denez, piezak gehiegi

trinkotu daitezke, eta, ondorioz, “itsatsita” gelditzeko joera handiagotu egiten da. Eragin horrek, zailtasuna

galtzearekin batera, pieza haustea eragin dezake moldetik ateratzeko edo egozteko etapan egozkailuek pieza

bultzatzen dutenean.

Hidrolisia azkarragoa da tenperatura eta hezetasuna handiagoak diren heinean.

Erretxina hezea prozesatzen denean, zilar-koloreko seinaleak edo zati lausoak dituzten piezak atera

daitezke.

Hezetasuna xurgatzea eta lehortzea

Erretxinak (pikor-formakoak, birrinduak edo pieza-formakoak), giroaren eraginpean dagoenean, hezetasuna

xurgatzen du, hezetasun-edukia airearen hezetasunarekin orekatu arte.

Oreka lortu arte materialak xurga dezakeen hezetasunaren ehunekoa zenbait alderdiren araberakoa da.

Alderdiok honako hauek dira:

Materialaren izaera kimikoa

Hezetasun erlatiboa (HR)

Oreka lortzeko beharrezko denbora bi alderdiren araberakoa da:

Partikularen tamaina

Tenperatura

LANBIDE EKIMENA

114

Plastikoen Lanketa

Zenbat eta partikulak txikiagoak eta tenperaturak handiagoak izan, hezetasuna azkarrago xurgatzen da.

Giro-baldintzak aldatzen direnean, hezetasun-edukia ere aldatu egiten da. Aldaketa hori ez da bat-batekoa,

zeren giro-baldintza berrietara egokitzeko denbora behar baitu. Grafikoetan, Zytel erretxinak hainbat giro-

baldintzatan ura xurgatzeko eta lehortzeko dituen abiadurak ikus daitezke.

1,2 ZY

TEL

66 n

ylon

pur

uak

xurg

atut

ako

heze

tasu

nare

n %

pis

utan

%75 RH

Aire hezearen eraginpeko denbora 23 ºC-tan

%50 RH

%100 RH 1,0

0,8

0,6

0,4

0,2 0 2 4 6 8 10 12

2.63. irudia. ZYTEL ® nylon puruaren ura xurgatzeko ahalmena (pikorretan).

Aireak daukan ur-kopurua adierazteko, hezetasun erlatiboa (HR) edo ihintz-puntua (DP) erabili ohi dira.

Hezetasun erlatiboa da aireak daukan uraren pisuaren eta presio-baldintza (presioa konstantea eta atmosfera

batekoa da) eta tenperatura-baldintza berdinetan aseta izango lukeen pisuaren arteko zatidura, eta %-tan adierazten

da. Adibidez, presio atmosferikoan eta 20 ºC-an, 1 kg aire asetzeko 14,7 g ur behar dira. Tenperatura eta presio

berean aireak daukan ura 8,82 g-koa bada, hezetasun erlatiboa honako hau izango da:

HR = (8,82/14,7)·100 = % 60

Airearen tenperatura handiagoa den heinean, xurga dezakeen gehienezko ur-kopurua ere handiagoa da.

Adibidez, 85 ºC-an eta 1 atm-tan, 1 kg aire asetzeko 547 g ur behar dira.

Ihintz-puntuaren tenperatura da airea, asetzeko, hoztu behar den tenperatura. Hau da, kondentsatzen has

dadin, eta, beraz, % 100eko hezetasun erlatiboa izan dezan. Ihintz-puntua txikiagoa den heinean, airea lehorragoa

izango da.

Material jakin bat baldintzarik onenetan mantentzeko, leku fresko eta lehorrean gorde behar da, zeren beroa eta

hezetasuna daudenean, aireak ur-kopuru handiagoa baitauka eta, gainera, materialak ur-kopuru handiagoa xurga

baitezake.

LANBIDE EKIMENA 115


Materiala manipulatzea

Materiala zakuetan hornitzen da. Hasieran, lehorra da, eta, beraz, prozesatu ahal izateko, ez dago zertan

lehortu manipulatzeko. Baina zakuak normalean ez dira hermetikoak izaten, eta materialak ura xurgatzen du

biltegiratzean. Horregatik, material higroskopikoak lehortu egin behar izaten dira. Horrez gain, manipulatzeko zenbait

babes-neurri hartu behar dira:

Lehenbizi, injekzioa egiten den lekuan dagoen tenperatura baino txikiagoa den tenperaturan gorde bada (ohiko

egoera) materiala, zakuak injektatzeko eremura eraman behar dira, eta zakuak ireki baino lehen, inguruneko

tenperaturara egokitu arte itxaron behar da. Bestela, gainazal hotzetan kondentsazioa sor daiteke. Egoera hori

injekzioko eremuko airearen ihintz-puntuaren tenperatura materialaren tenperatura baino handiagoa denean

gertatzen da.

Materiala lehor dagoela jotzen badugu, denbora jakin bat dugu hezetasuna xurgatu baino lehen prozesatu ahal

izateko. Denbora hori giro-baldintzen (T eta HRren) eta plastiko-motaren araberakoa da. Oro har, hidroliza daitezkeen

materialek (PC, PBT eta PET), hau da, lehorren prozesatu behar direnek, lortzen dute azkarren gomendatutako

gehienezko hezetasun-maila; beraz, makinan bertan lehortu behar dira. Gainerako materialei dagokienez, prozesatzen

hasteko denbora gehiago ematen digute eta lehortze zentralizatua onartzen dute.

Lehortzeko metodoak eta ekipoak

Lehortzeko hainbat metodo daude, eta metodo bakoitzerako berariazko ekipoa erabili ohi da.

Berogailuak: inguruneko airea berotu egiten da eta erretilu batzuetan dagoen materialaren gainean zirkulatzen

du. Oro har, erretiluetan dagoen materialak 5 cm-ko altuera ez gainditzea gomendatzen da.

Sistema merkea da, eta hainbat motatako materialak lehor daitezke aldi berean (betiere materialen lehortze-

tenperaturak antzekoak badira).

Eragozpenak: lehortzeko ahalmena mugatua eta inguruneko baldintzen araberakoa da, energia galtzen da

atmosferara, loteka funtzionatzen du eta materialak nahasteko arriskua dago.

2.64. irudia.

LANBIDE EKIMENA

116

Plastikoen Lanketa

Lehorgailuak: berogailuen sistemaren antzekoa da, baina aldi bakoitzean polimero bakar bat lehor daiteke.

Normalean makina bakarra elikatzen da hutsezko kalapatxa elikatzailearen bidez, baina hainbat makinatara

materiala hornitzeko sistema zentralizatuaren parte izan daiteke.

Merkeak dira, baina funtzionamendua garestia da, zeren beroa galtzen baita atmosferara. Berogailuekin gertatzen

den bezala, inguruneko hezetasunak lehortzeko ahalmena mugatzen du (ikus taula):

Tenperatura (ºC) H2O-aren pisua asetzeko

20 14,7

35 36,6

85 547

2.15. taula. Erretxina 85 ºC-an lehortu behar badugu, eta 20 ºC-an asetako airea erabiltzen badugu, erabilitako airearen

HRa hau izango da:

HR = (14,7/547)·100 = % 2,7

35 ºC-an asetako airea erabiltzen badugu, HRa hau izango da: HR = (36,6 /547)·100 = % 6,7. Horregatik, udan

zailagoa da erretxinak lehortzea.

Oro har, berogailuak edo lehorgailuak materialaren gainazalean kondentsatutako ura kentzeko baino ez dira

egokiak. Izan ere, gerta daiteke sistema hauen ihintz-puntua ez izatea material higroskopikoen erabilera kritikoetan

behar den lehortze-maila lortzeko nahikoa txikia. PE, PP, PS eta PVCarekin erabili ohi da, betiere kearen beltzaz

edo antzeko gehigarri higroskopikoekin kargatuta ez badaude.

2.65. irudia. Hezetasun-kengailuak: itxurari dagokionez, aire bero bidezko lehorgailuen antzekoak dira. Airea berotzen dute

eta silize-gelezko ohantzean zehar pasarazten dute, materialaren inguruan zirkularazi baino lehen. Silize-gelezko

ohantzea automatikoki berritzen da tarte erregularretan, eta berriz erabiltzeko prest gelditzen da; aldian-aldian aldatu

egin behar izaten da. Kalapatxa zeharkatu ondoren, bahe molekularra desaktiba dezaketen hauts-partikulak kentzen

dituen iragazki batean zehar pasatzen da airea. Airea hozkailuan zehar pasatzen da, zeren bahe molekularrak 60 ºC-tik

beherako tenperaturetan baino ez baitira eraginkorrak. Puzgailuak airea bultzatzen du prozesu-dorrean zehar. Dorre

horretan, bahe molekularrak ura xurgatzen du, eta irteeran nahi den ihintz-puntua lortzen da. Jarraian dagoen

berogailuak programatutako tenperatura lortu arte berotzen du. Kalitate optiko handia behar duten piezetarako,

kalapatxaren sarrera baino lehen iragazkia jartzea gomendatzen da, bahetik edo bero-erresistentzietatik datozen

zikinak saihesteko.

LANBIDE EKIMENA 117


Bahe molekularren xurgatze-ahalmena agortzearen ondorioz dorrea asetzen denean, dorrea aldatu egiten da.

Aldatzeko balbulak 90º biratzen duenean, prozesatzen ari zen dorrea berritze-fasera pasatzen da eta alderantziz.

Tenporizadorearen bidez edo prozesuan erabiltzen den airearen ihintz-puntua kontrolatzen duen gailuaren bidez

goberna daiteke aldaketa.

Haizagailua

Kalapatxa kargatzekoa

Kalapatxa

Hedagailu zulatua

Iragazkia

Balbula

Berogailua

Berraktibatzeko lehorgailua

Lehortzeko prozesua

Haizagailua

Balbula

Iragazkia

Iragazkia

Berogailua

Kalapatxaren itxigailua

2.66. irudia.

Bahe asea berritzeko, kanpoko airea xurgatu, iragazi eta berotu egiten da 300 ºC-raino. Aire horrek bahea

tenperatura handietan berotzen du, eta, ondorioz, xurgatutako urak gainez egiten du eta kanpora eramaten da.

Aire lehorra

Pikor lehortzaileak

Kapsula

Kapsula lehortzailea

Aize hezea

2.67. irudia.

Abantailak: funtzionamendua merkeagoa da, aireak zirkuitu itxian zehar zirkulatzen baitu eta aire gutxiago

galtzen baita atmosferara. Lehortze-maila handiagoak lortzen dira, eta inguruneko baldintzek ez dute eraginik.

Horrez gain, makinen gainean munta daitezke eta, horrela, material lehorra etengabe horni daiteke.

Eragozpen bakarra da berogailuak eta lehorgailuak baino garestiagoa izatea.

Hutseko lehorgailuak: edukiontzi hauetan, materiala lehortzeko, hutsa egin daiteke eta behar den tenperatura

ezar daiteke.

Abantaila nagusia da lehortzen den materiala ez dela oxidatzen. Baina hori, batzuetan, arazoa izan daiteke

kolore naturaleko edo kolore argiko nylonekin, kolore horixka hartzen baitute.

LANBIDE EKIMENA

118

Plastikoen Lanketa

Eragozpen nagusia da materiala ezin dela lehortu loteka, eta, beraz, makinak ezin direla elikatu automatikoki.

Horrez gain, materialak gehigarri lurrunkorrak galtzeko arriskua ere badago.

Zilindro aireztatuak: gasgabetzedunak ere deitu ohi zaie. Berariaz diseinatutako torlojua eta zilindroa

dauzkate. Materiala, hasieran berotu eta konprimitu ondoren, deskonprimitu egiten da berehala, eta zilindroan

dagoen zuloan zehar gehigarri lurrunkorrak kanporatzen dira. Material lehorra konprimitu eta nahastu egiten da

berriz ere, torlojuaren neurtzeko eremura pasatu baino lehen.

1

L a b c d e f g

2.68. irudia. zilindro aireztatuaz eta plastifikatzeko torlojuaz osatutako plastifikatzeko unitatea. Materialak sortzen duen gasa kanporatu egiten da zuloan zehar (1).

a) Elikatzeko atala. b) 1. konpresio-atala. c) 1. ijezketa-atala. d) Konpresio-atala. e) Aireztatzea. f) 2. konpresio-atala. g) 2. ijezketa-atala.

Abantailak: materiala berehala erabil daiteke makinan, ez baitago zertan aldez aurretik lehortu, eta, horrez

gain, airearen eraginpean egotearen ondoriozko oxidazioak eragindako arazorik ez dago.

Oro har, ekipo hauek ez erabiltzea gomendatzen da, zeren eragozpen handiak sortzen baitituzte. Adibidez, ez da

erabili behar hidroliza daitezkeen materialekin (PC, PET eta PBT). Horrez gain, materialak gehigarri lurrunkorrak gal

ditzake aireztatzeko zuloan zehar, eta egonaldia eta degradazioa ohiko makinetan baino handiagoak izan ohi dira.

Hezetasun-kengailuan lehortzea. Lehortze-aldagaiak

Esan dugunez, berogailuak eta lehorgailuak pikorren gainazaleko hezetasuna kentzeko baino ez dira egokiak.

Atal honetan, hezetasun-kengailuen bidez pikorraren barruko hezetasuna kentzen denean parte hartzen duten

aldagaiak azalduko ditugu.

Hasierako hezetasun-edukia. Handiagoa den heinean, lehortzeko beharko den denbora ere handiagoa

da.

Partikularen tamaina. Partikula handiagoek denbora luzeagoak beharko dituzte. Adibidez, partikularen

pisua bikoizten bada, lehortzeko behar den denbora % 60 inguru handiagotzen da.

Ihintz-puntua (DP). Aireak daukan ur-kopurua kalkulatzeko erabiltzen da parametro hau, HRaren ordez.

Horren arrazoia hau da: DPak aireak daukan ur-kopuruaren neurri absolutua adierazten du, eta HRak ez,

neurketako tenperaturaren araberakoa baita. Taulan, DParen eta presio atmosferikoan aireak daukan ur-

kopuruaren arteko baliokidetasunak ikus daitezke.

LANBIDE EKIMENA 119


DP (ºC) g ur/kg aire

85 547

35 36,6

20 14,7

15 10

0 3,8

-18 1,0

-40 0,08

DPa txikiagoa den heinean, aireak ur-kopuru txikiagoa edukiko du. Ihintz-puntu baxuak dituzten hezetasun-

kengailuek materiala gehiago lehor dezakete, baina astiroago egiten dute. Horren arrazoia da ihintz-puntu oso

baxuak lortzeko aireak astiroago pasatu behar duela ohantze lehortzailean zehar, eta, horregatik, aire lehorraren

emariak murriztu egiten direla. Lehorketa hasten denean, materiala heze samar dago. Etapa horretan, hobe izaten

da aire beroaren emari handiagoak erabiltzea, ihintz-puntu txikiagoa badute ere. Eraginkorragoa da ihintz-puntu

txikiak lehorketaren azken etapetan erabiltzea.

Merkatuan dauden lehorgailu-motak kontuan hartuta, DP = –18 ºC nahikoa izaten da erabilera gehienetarako.

Lehorketa-maila handiak eskatzen dituzten materialak (PC, PRT, PBT) lehortzeko, DP = -40 ºC erabiltzea

gomendatzen da.

Lehortze-tenperatura. Lehortze-abiadura egokiak lortzeko aldagai garrantzitsuena da. Adibidez, Cycolac

(ABS, GEPlastics) erretxina lehortzeko, sartutako aire-korrontearen tenperatura 11 ºC murrizten bada, lehortze-

abiadura erdira jaisten da, hau da, lehen baino bi aldiz denbora gehiago beharko dugu erretxina lehortzeko. Beraz,

erretxina hori egoki lehortzeko, 3 orduan 88 ºC-an eduki behar da; 77 ºC-an lehortze-maila bera lortzeko, 6 ordu

beharko dira. Erretxina berarekin 71 ºC baino tenperatura txikiagoak erabiliz gero, lehortze-abiadurak txikiegiak

izango dira eta lehortzea ez da eraginkorra izango. Tenperatura handiegiak erabiliz gero, materiala gehiegi

trinkotzeko arriskua dago.

Lehortze-denbora. Aldagai hau aurreko beste lau aldagaien araberakoa da. Lau aldagai horien arabera,

lehortzeko denbora gehiago edo gutxiago beharko da.

LANBIDE EKIMENA

120

Plastikoen Lanketa

70

1,0 Ihintz-puntua -19 ºC 0,9 0,8

0,6

0,4

0,2

0,7

0,5

0,3

0,1

10

0 20 40 60 10 30 50

Denbora (h)

9 8 7 6 5 4 3

2

Hez

etas

una

%-ta

n

2.69. irudia. MINLON ® eta ZYTEL ® nylonak (pikorretan) lehortzeko datuak (hezetasun-kengailuaren bidez lehortuta, 80ºC-an eta –19ºC-ko ihintz-puntuarekin).

Prozesua hezetasun-kengailuen bidez kontrolatzea

Hezetasun-kengailuak, ahal izanez gero, zuzenean injektatzeko makinan muntatuta egotea komeni da, erretxinak

berriz ere hezetasuna xurga ez dezan. Kontuan hartu behar dugu erretxina, ingurunearekin kontaktuan jartzen den

unean, hezetasuna xurgatzen hasten dela. Egun hezea egiten badu, ingurunearen eraginpean egoteko gehienezko

denborak 3-5 minutukoak dira material hidrolizagarrientzat (PET, PBT eta PCarentzat) eta 15-30 minutukoak material

higroskopikoentzat. Ez da inguruneko airea erabiltzen duen transferentzia-lerrorik erabili behar, eta kalapatxak estalita

egon behar du.

Lehortze-abiadura egokiak lortzeko, sarrerako airearen tenperaturak materialaren katalogoan zehazten dena izan

behar du. Hezetasun-kengailuaren diseinuaren arabera eta termoparearen posizioaren arabera, programatutako

tenperatura baino hotzago egon daiteke sarrera. Sarrerako tenperatura egokia dela ziurtatzeko, kalapatxaren sarreran

termopare kalibratua ipini behar da. Tutu malguan izaten diren bero-galerak direla eta, lehortze-tenperatura handiagoa

programatu behar da.

Zenbait tenperatura-kontrolagailuk tenperatura-oszilazio handiak izan ohi dituzte. Pikorren tenperatura

handiegia bada, materiala trinkotu egin daitekeenez, programatu behar den segurtasuneko tenperaturaren batez

bestekoak txikia izan behar du, eta, ondorioz, lehortzeko abiadura ere txikia izango da. Egoera hori gerta ez dadin,

airearen tenperaturaren oszilazioa ± 2 ºC-an mantentzeko gai izan behar du kontrolagailuak.

Kalapatxak makinaren kadentziaren eta lehortzeko behar den denboraren arabera behar den tamainakoa izan

behar du. Makina batek 10 kg/h material prozesatzen badu, eta lehortzeko denbora 3 h-koa bada, kalapatxak

30-40 kg-ko edukiera izan beharko du.

LANBIDE EKIMENA 121


Aire-emaria ere garrantzi handiko aldagaia da. Txikia bada, tenperatura-gradiente handia egongo da

lehorgailuaren beheko aldetik goiko aldera. Horrela, kalapatxaren altuera jakin batetik aurrera, pikorren tenperatura

txikiegia izan daiteke lehortu ahal izateko. Beraz, egiazko “berotako egonaldia” txikiegia izan daiteke egoki

lehortzeko.

Fluxua kontrolatzeko erarik onena kalapatxaren barruan erloju termometrikoa jartzea da. Erloju hori pikor-

ohantzearen gailurretik 30 cm-ra eta, zentroarekiko, kalapatxaren erradioaren distantziaren erdira jarri behar da (ikus

irudia). Aire-fluxua egokia bada, airearen tenperatura ez da 15 ºC baino gehiago jaitsi behar, sarrerako

tenperaturarekiko.

Azkenik, errendimendurik onena lortzeko, garrantzitsua da aire lehorraren zirkuituan ihesak bilatzea eta

konpontzea (batez ere geldirik dauden autokargadoreetan zurrupatzearen ondorioz sor daitezkeenak), eta

iragazkiak garbi mantentzea (egunero aztertu behar dira).

Erloju

Kalapatxaren diametroa

Erloju termometriko

termometrikoa

2.70. irudia. Hezetasun kengailuaren zirkuitu itxia.

Berriz birrindutako materiala lehortzea Berriz birrindutako materialaren partikulak pikor birjinarenak baino handiagoak izan ohi dira. Berriz birrindutako

materiala lehortzeko abiadura askoz txikiagoak behar direnez, berriz birrindutako materialak hezetasuna xurgatzea

saihestu behar da. Bestalde, berriz birrintzean, lehorgailuaren iragazkiak buxa ditzaketen eta lehortzeko abiadurak

murritz ditzaketen partikula finak sortzen dira.

Hezetasun-edukia zehaztea

Hainbat saiakuntza daude pikorretan edo moldatutako piezan egon daitekeen hezetasunari buruzko

informazioa lortzeko. Jarraian, garrantzitsuenak azalduko ditugu.

TVI azterketa

TVI metodoaren (Tomasetti's Volatile Indicator) bidez, azkar eta erraz jakin dezakegu hezetasunik dagoen ala ez.

Mikroskopioko beirazko bi porta 1-2 minutuan xafla bero-emailean berotzen dira 300 ºC-an, bi porten artean 3 edo 4

pikor-ale jartzen dira eta portak elkarren kontra estutzen dira, urtutako masarekin 10-13 mm-ko diametroa lortu arte.

Masa horretan harrapatzen diren burbuilen (ur-lurrunaren) kopuruak eta tamainak hezetasun-maila adierazten digute.

GE Plastics-en arabera, metodo hau erretxina mota guztiekin erabil daiteke. Ez erabili beira-zuntzez indartutako

erretxinekin. PVC eta POMezko erretxinetarako, 250 ºC-ko tenperatura erabili behar da.

LANBIDE EKIMENA

122

Plastikoen Lanketa

TVI saiakuntzaren emaitzak:

Burbuila gutxi eta txikiak: hezetasun-edukia % 0,02-0,03koa da.

Burbuila asko: hezetasun-edukia % 0,05-0,1ekoa da.

Burbuila asko eta handiak: hezetasun-edukia > % 0,1koa da.

Akatsik ez izateko, saiakuntza 3 edo 4 pikorrekin egitea gomendatzen da, zeren pikor bakar batean egon

daitezkeen burbuilak harrapatuta gelditu den aireak sortutakoak izan baitaitezke, eta ez hezetasunaren

ondoriozkoak.

2.71. irudia.

Huts-kanpaiaren bidez zehaztea

TVI saiakuntzan burbuila handiak agertzen direnean, hezetasun-edukia % 0,1 baino handiagoa da. Baina,

lehortzeko behar den denbora aurreikusteko (katalogoan dauden lehortze-grafikoen bidez), hezetasun-edukiaren

zenbakizko balioa zein den jakin behar da. Huts-kanpaiaren bidezko lehorketa egokia da eduki horren balioa

zehazteko, eta % 0,1eko doitasuna du. Bete behar diren urratsak honako hauek dira:

Petriren kaxa bat pisatu (Pc) ± 0,001 g-ko doitasunarekin.

10 g plastiko erantsi, eta guztizko pisua (PH) zehaztu ± 0,001 g-ko doitasunarekin.

Aldez aurretik berotutako xafla bero-emailea duen huts-kanpaian sartu lagina, eta hutsa egin. Hornitzaileak

hezetasun-kengailuekin lehortzeko zehazten dituen tenperatura eta denbora erabili behar dira.

Bakuometroaren bidez, kanpaiaren barruan hutsa mantentzen dela ziurtatu, eta, behar izanez gero, hutsa

egin berriz ere.

Lehortzeko denbora pasatu ondoren, xafla bero-emailearen erresistentziak itzali eta ordu-erdi itxaron,

pisaldi egonkorra erraz lortzeko, pieza kanpaitik ateratzen denean hotz egon dadin. Lagina pisatu (PS) ±

0,001 g-ko doitasunarekin.

Datu horiekin, % 0,1eko doitasuneko hezetasun-ehunekoa lor daiteke, honako formula hau erabilita:

100% ⋅−−

=CH

SH

PPPP

renHezetasuna

Saiakuntza honen bidez lortzen den doitasuna nahikoa da lehortzeko behar den denbora zehazteko.

Huts-kanpairik ez badugu, saiakuntza berogailu bidez egin daiteke, baina neurketaren errorea handiagoa

izango da.

LANBIDE EKIMENA 123


Karl-Fischer balorazioaren bidez zehaztea (DIN 53715 araua)

Plastikozko pikorra labean sartzen da. Labean, ura ateratzen da bero bidez, eta ur hori balorazioa egiteko

gailura eramaten da, gas garraiatzaile baten korrontearen bidez. Balorazioa egiteko gailuan, uretan erreakzioa

sorrarazten da berariazko erreaktibo baten bidez, eta produktuaren kopurua zehazteko, karga elektrikoa neurtzen

da.

Saiakuntza gaikakoa da, eta ur-edukiaren azterketa kuantitatibo gisa onartuta dago. DIN 53715 arauak Karl-

Fischer metodoaren bidezko balorazioa erabiltzen du plastikoen ur-edukia zehazteko.

Neurketaren doitasuna % 0,001ekoa da. Azterketa egiteko, 30 minutu behar dira.

2.72. irudia.

Hezetasuna analizatzaile grabimetrikoaren bidez zehaztea

Lagina doitasun handiko balantzan jartzen da, eta erradiazio infragorriaren bidez berotzen da. Erradiazio

infragorriak barneratze-ahalmen handia du, eta lagina azkar eta homogeneoki berotzen da. Ekipoa oso sinplea da,

eta analisia erraz egiten da (botoia sakatu besterik ez dugu egin behar).

Neurketaren doitasuna % 0,001ekoa bada ere, emaitzen doitasuna % 0,01ekoa edo txikiagoa da (Karl-Fischer

metodoaren bidez lortutako emaitzekin konparatuz). Analisia egiteko, 10-15 minutu behar dira.

2.73. irudia.

LANBIDE EKIMENA

124

Plastikoen Lanketa

Lehortzeko gomendioak zenbait erretxinatarako

AIRE BEROZKO BEROGAILUA EDO LEHORGAILUA HEZETASUN-KENGAILUA

MATERIALA

24 ORDUAN XURGATUTAKO

URA (%) (20 ºC ETA % 50eko HR)

DENBORA (orduak)

TENPERATURA (°C)

DENBORA (orduak)

TENPERATURA (°C)

ABS 0,2 - 0,35 2 - 4 80 - 85 1 - 2 80

SAN 0,25 3 - 4 70 - 75 1,5 85 - 90

ASA > 0.1 2 - 4 80 - 85 2 - 3 90

PMMA 0,3 2 - 4 75 3 - 4 90

NYLONA 2,5 (PA6) 10 - 14 80 4 - 5 75

Oso heze badago, hutsean lehortu 12 orduan, 105 ºC-an

PC 0,18 4* 120* 2 - 3 120

80 ºC-an berotutako kalapatxa estalian gorde

PBT 0,2 6 - 8 120 2 - 4 150

PET 0,2 4* 135* 4 165

* Lehortzeko, aire beroko berogailurik ez erabiltzea gomendatzen da

PS 0,08 3 70 1 - 2 70

Ez da beharrezkoa, oso heze ez badago

SB 0,08 1 60 0,5 60


POM 0,22 - 0,4 2 - 3 85 1 - 2 110


CA 2,2 - 6 3 - 4 55 - 85 1 - 2 85

2.16. taula.

Ariketak 1. Sailkatu hiru taldetan material hauek: PMMA, ABS, PE, PPO, POM, SAN, PS, PP, PA, PET, PVC, PC,

PBT.

a) Lehortzeko beharrik ez dutenak

b) Lehortu behar direnak baina hidrolisirik jasaten ez dutenak

c) Hidrolisia jasateko joera dutenak

2. Transformatzeko makina jakin batean, bi biltegitan gorde daiteke materiala. Biltegi batean 40 ºC eta %

70eko HR daude eta, bestean, 10 ºC eta % 50eko HR. Zein biltegi da hobea?

LANBIDE EKIMENA 125


3. 1 kg aire lehorreko ur-lurrun kopuru egonkorra duen ingurunean, A jaunak dioenez, airea, berotzen

denean, lehorrago dago. B jaunaren iritziz, ordea, aireak, berotu arren, ur-kopuru bera du, eta ezin du

lehorrago egon. Nork du arrazoia?

4. Esan zein diren airearekin orekatuta dagoen erretxinak daukan ur-kopurua zehazten duten bi faktoreak.

a) Hasierako hezetasun-edukia

b) Partikularen tamaina

c) Erretxinaren izaera kimikoa

d) Tenperatura

e) Hezetasun erlatiboa

5. Erretxina jakin batek hezetasun egonkorra duen airearekin orekatzeko behar duen denbora murriztu egiten

da.

partikularen tamaina (handiagotzen/txikiagotzen) bada

tenperatura (handiagotzen/txikiagotzen) bada

6. ABS bat hezetasun-kengailu zentralean lehortu dugu. Materialak irteeran duen hezetasun-edukia kontrolatu

ondoren, udan zein neguan berdina dela egiaztatu dugu. Materiala, udan zein neguan, 30 minutuan

ingurunearen eraginpean egoten da, zilindroan sartu baino lehen. Baina, udan, seinaleak agertzen dira (batez

ere bero handiko duen egunetan), eta neguan ez. Udan zein neguan ingurunean hezetasun erlatibo bera

dagoela jotzen badugu, zergatik sortzen da desberdintasun hori?

7. Zergatik lehortzen da nekezago berriz birrindutako materiala? Materiala berriro prozesatu nahi badugu, zer

egin behar dugu materialak hezetasuna xurga ez dezan?

8. 100 g-ko pisuko barrunbea injektatu dugu, 36 s-ko ziklo-denboran. Materiala lehortzeko denbora hiru

ordukoa bada, kalkulatu:

a) kalapatxak eduki dezakeen materialaren pisua.

b) edukia litrotan, materialaren dentsitatea 0,5 kg/l-koa bada.

9. Aurreko ariketako lehortze-prozesuan injektatzeko beste makina bat elikatu nahi badugu, zer gertatuko

da?

10. Erretxina jakin bat lehortzeko gomendatutako aire-emaria 3 m3/hr-koa da prozesatutako 1 kg/hr erretxina

bakoitzeko. Kalkulatu 8. ariketako prozesurako gomendatutako emaria.

LANBIDE EKIMENA

126

Plastikoen Lanketa

2.6 Injektatzeko moldeak

Injektatzeko moldea plastikoari forma ematen dion tresna da. Moldearen barrunbeak lortu nahi den piezaren

negatiboa dira. Plastiko urtua presiopean sartzen da zulo batean zehar, elikatze-kanal batzuetan zehar banatzen da

eta, azkenik, barrunbeetara eramaten da, eta han, solidotu egiten da eta nahi dugun forma hartzen du. Horrez gain,

egozteko gailuak (pieza moldetik ateratzeko) eta hozteko kanalak (moldearen tenperatura homogeneoa eta uniformea

lortzeko eta moldatzeko zikloaren denbora murriztu ahal izateko) ere baditu.

Moldearen kalitatea, diseinua eta jarduera kalitatezko piezak egiteko oinarrizko faktoreak dira. Gaizki

diseinatutako edo gaizki egindako moldeak akastun piezak egingo ditu, eta injektatzeaz arduratzen den langileak

ezer gutxi egin dezake hori konpontzeko. Bestalde, ondo diseinatutako eta ondo fabrikatutako moldeak berez ez ditu

pieza onak ematen, eta injektatzeaz arduratzen den langileak lortu nahi den kalitateko piezak lortzeko egokiak diren

moldaketa-baldintzak aurkitu behar ditu (batez ere, presioak, tenperaturak, abiadurak, dosiak eta denborak).

2.74. irudia.

Moldearen oinarrizko elementuak

Hainbat motatako eta hainbat egituratako moldeak daude: barrunbe bat edo gehiago dutenak, bi plakakoak,

hiru plakakoak, hainbat pisutakoak, kanal berodunak, orgadunak... Hala ere, guztiek jarraian azalduko ditugun

elementu komunak dituzte.

1

11

8

12 10 918

7

4

3

217

20

19

2.75. irudia.

LANBIDE EKIMENA 127


1. Isurbidea 2. Zentratzeko eraztuna 3. Finkatzeko goiko plaka 4. Plaka finko barrunbe-etxea 5. Zutabe gidariak 6. Pita gidariak 7. Plaka mugikor barrunbe-etxea 8. Oineko plaka edo eusteko platera 9. Egozkailuak finkatzeko plaka 10. Ziri erauzleak

11. Plater egozlea 12. Euste-hagatxoa edo mazarota egozteko ziria 13. Topea 14. Paraleloak edo bakantzeko gailuak 15. Finkatzeko beheko plaka 16. Eusteko zutabeak 17. Hozteko kanalak 18. Egozteko sistemaren kaxa 19. Nukleo ar-etxea 20. Nukleo barrunbe-etxea

1

11 12

14

16

13

15

10

9

876

543

2

2.76. irudia. Horrez gain, moldeak beste parte batzuk ere baditu, hots, elikatze-kanalak, haizebideen sarrerak, putzu hotzak,

egozteko mekanismoak, etab. Elementu horiek geroago azalduko ditugu.

Elkartze-eremua

Banaketa-plano edo moldearen banaketa ere deitu ohi zaio.

Injekzio bidezko moldaketan, piezak moldearen geometria eta diseinua eta moldean egon daitezkeen akatsak

zehatz-mehatz kopiatzen ditu.

Matrizearen bi erdien lotuneak, jakina, ahalik eta perfektuena izanda ere, eta bizarrik ateratzen uzten ez badu

ere, aztarna uzten du moldatutako piezan.

Horregatik, sortzen diren markak ahalik eta gutxien ikusteko moduan kokatu behar da banaketa-eremua.

LANBIDE EKIMENA

128

Plastikoen Lanketa


Loturaren planoa

Injekzio-puntua

Loturaren planoa

Injekzio puntua

Loturaren planoa

Injekzio-puntua

2.79. irudia.

Injekzio-puntuak eta soldatze-lerroak Injekzio-puntua plastiko urtua barrunbean sartzeko irekigunea da. Moldea diseinatzen denean, funtsezkoa da

injekzio-puntuaren kokagunea hautatzea, zeren moldearen barruko ibiltartea eta materialaren banaketa injekzio-

puntuaren kokagunearen araberakoa baitira.

Injekzio-puntuak piezaren eremu batean edo bestean jartzearen arabera, betetze-patroi desberdinak izango

dira. Askotan, pieza handietan zenbait injekzio-puntu behar izaten dira barrunbea betetzeko, zeren plastikoak

ibiltarte luzea egin behar baitu guztiz betetzeko. Dena den, ahalik eta injekzio-puntu gutxien jarri behar dira, injekzio-

puntuek ez dute soldadura-lerrorik sortu behar (hala ere, fluxuak oztoporen bat inguratu behar duenean, nahitaez

sortzen dira soldadura-lerroak) eta kontuz ibili behar da airerik ez harrapatzeko. Piezak lodiera aldakorra badu,

injekzio-puntua lodiera handiena den eremuan ipini behar da, eta piezak nerbio finak baditu lodiera orokorrarekiko,

injekzio-puntua nerbio horietatik urrun ipini behar da. Halaber, materialaren fluxuak noranzko bakarra izan dezan eta

fluxua orekatua izan dadin komeni da, hau da, piezaren “muturrak” denbora berean betetzea edo, barrunbe anitzeko

moldea bada, barrunbe guztiak une berean betetzea; izan ere, horrela ez dugu bizarrak eta pisu desberdinak izan

ditzaketen gehiegi trinkotutako piezarik aterako.

Oztoporen batek materialaren fluxua eteten badu, fluxua adarkatu egiten da. Adarrok berriz elkartzen direnean,

soldadura-lerroak sortzen dira. Bi fluxu elkartzen diren guztietan soldadura-lerroak sortzen dira; horregatik,

barrunberen batek injekzio-puntu bat baino gehiago badu, soldadura-lerroak sorraraziko ditu. Logikaz, materiala

gehiegi hoztu bada edo makinaren presioa txikiegia bada, soldadura-lerro horiek nabarmenak izango dira piezaren

azalean; akats estetikoak izateaz gain, piezaren puntu ahulak dira. Beraz, saihestezinak direnean, kalitate onekoak

izan daitezen eta igarri ez daitezen saiatu behar dugu, hau da, ikusten ez diren piezaren eremuetan edo piezaren

erresistentzia mekanikoa kaltetzen ez duten eremuetan ager daitezen saiatu behar dugu.

LANBIDE EKIMENA 129



Injekzio-puntuen kokapenaren adibideak

Hutsunea

Iturria: Du Pont

Injekzio-puntua lodiera handiena dagoen eremuan

Mantentze-presioaren fasearen amaiera baino lehenagoko sekzioa

Masaren erdialdea

Desegokia Egokia

Hurrupadura

2.82. irudia.

Sarreraren posizioa banda integratzen denean

Banda integratua

Injekzio-puntua bandatik urrun kokatu behar da

Iturria: Du Pont

2.83. irudia.

LANBIDE EKIMENA

130

Plastikoen Lanketa

Tutu-formako hodiak luzetara bete behar dira

Estalki-formako piezetarako, injekzio- -puntuak oinarritik hurbil kokatu

Aire okluitua

Sarrera aurrealdean jartzea hobesten da (kopaduraren eraginez)

Moldea simetrikoki betetzea (bizarrak sortzen dira)

Iturria: Du Pont Injekzio-puntuaren kokapenak Injekzio-puntuaren kokapenak

Iturria: Du Pont

Masa txertaketen inguruan isurtzen dela ziurtatu Behar izanez gero, puntu

osagarriak erabili

2.84. irudia.

Zentratua doitzea

Moldea makinan kokatzen dugunean, oso garrantzitsua da isurbideko konoaren ardatza pitaren ardatzarekin

lerrokatuta egotea.

Hori lortzeko, isurbideko konoaren ardatzarekiko zentrokidea den zentratze-eraztun bat ipintzen da moldean.

Eraztunak moldearen aurreko eusteko planotik milimetro batzuk irtenda egon behar du. Era berean, injektatzeko

makinaren ixteko unitatearen plater finko molde-etxeak pitaren ardatzarekiko zentrokidea den mekanizatutako zuloa

du. Zentratze-eraztunak aipatutako zulo horren diametro berdina izan behar du. Eraztuna zuloan sartzen da (garabia

erabiliz), eta automatikoki zentratuta gelditzen da.

LANBIDE EKIMENA 131


Plater finkoa

Zentratze-eraztuna

2.85. irudia.

Elikatze-sistema

Elikatze-sistemaren edo betetze-sistemaren eginkizuna da makinaren plastifikatzeko zilindrotik datorren

moldatzeko material urtua jaso eta moldearen barrunbe(eta)raino eramatea.

Sistema horren parteak honako hauek dira:

Isurbidea

Elikatzeko eta banatzeko kanalak

Sarrerak

Moldaketa-barrunbeak

Isurbidea

Kono-enbor forma du, eta diametro txikia injektatzeko makinaren pitaren aurka dago. Diametro horrek pitarena

baino % 10-15 handiagoa izan behar du, desmoldatu ahal izateko. Gastatzen denean alda daitekeen zorro trukagarriaz

mekanizatzen da isurbidea (kontuan hartu injekzioan zorro horretan eusten dela pita); tenplatuta egon behar du, eta

barruko aldean distiratsu leunduta egon behar du konoaren noranzkoan. Pitaren eta isurbidearen arteko kontaktua

laua, esferikoa edo konikoa izan daiteke. Ahalik eta txikiena izan behar du, azkar hozteko eta zikloak laburrak izateko.

Diseinua dela-eta handia izan behar badu, hozte-sistema eduki behar du, moldea irekitzen denean, mazarota edo

isurbidea urra ez dadin. Isurbidearen diametro handiak kanal nagusi guztien diametroen batura baino handiagoa izan

behar du. Pita luzeak eta zorro aldatuak erabiliz gero, isurbide motzagoak lor daitezke.

2.86. irudia.

D2 D1

2º-6º Konikotasuna:

LANBIDE EKIMENA

132

Plastikoen Lanketa

Elikatze- edo banaketa-kanalak

Isurbidea moldearen barrunbeekin konektatzen duen elikatze-sistemaren partea da.

Sekziorik onena zirkularra da, baina zaila da mekanizatzen. Normalean, sekzio trapezoidalak erabili ohi dira.

Pareta meheak, bolumen handia eta biskositate handia dituen piezarako

Pareta lodiak, bolumen txikia eta biskositate txikia dituen piezarako A

B C

T + 4 D1

D2

C A

T + 1 T + 1,5 T + 2

A

B

t

C

D2

D1

Kanal anitzen diseinua

Gomendatutako sekzioak

10º

Iturria: Du Pont

Gomendatutako diametroak

2.87. irudia.

Kanal berodun moldeak

Edo ganbera beroa dutenak; ohiko kanal-sistema edo kanal hotzen sistema duten moldeen ordez erabil daitezke.

Barrunbe anitzeko moldeetan (adibidez, botilen tapoiak egiteko) edo kanal hotzak edo ohikoak luzeegiak dituzten

moldeetan erabili ohi dira; bestela, horrelako kanaletan hondakin gehiago sortzen direnez, presio-galera handiak izaten

direnez eta materiala gehiegi hozten denez, barrunbea bete ezin izatea gerta daiteke. Kanal berodun moldeak

materiala barrunbearen sarreraraino urtuta mantentzeko erabili ohi dira. Kanal beroen barruan materiala beti urtuta

mantentzen da eta, beraz, ez da hondakinik sortzen. Piezetan marka txiki bat besterik ez da gelditzen, eta

desmoldatzea erabat automatikoa da. Molde hauek erabiliz gero, lehengaiei dagokienez, kostua merkeagoa izango da,

baina garestiagoak eta erabiltzen zailagoak dira. Kanal beroak eta kanal hotzak konbina daitezke.

Hainbat motatako ganbera beroak daude, eta fabrikatzaileak ere anitzak dira (Mold Masters, Hasco, DME,

etab.), baina, oinarrian, denek banaketa-plaka (manifold) eta pitak (nozzle), berotzeko kartutxoak eta erresistentziak

eta termopareak dituzte. Horrez gain, tenperaturak kontrolatzeko sistema behar da. Kontrol-sistema hori makinaren

kontrolaren barruan egon daiteke (estra bat izaten da) edo kanpokoa izan daiteke (azken hau beste makina

batzuetara eraman daiteke). Ganbera beroak moldearekiko isolatuta egon behar du (normalean mikazko xaflaren

bidez), moldea tenperatura egokian manten dadin.

LANBIDE EKIMENA 133


Aire-ganbera

Kanal beroaren blokea

290 – 310 ºC

Kontaktugune txikiak

Pitaren tenperatura max. 310 ºC

Moldea 80 ºC

Sarreran gutxienez

260 ºC

PA 6

6-ra

ko te

nper

atur

ak

2.88. irudia.

2.89. irudia.

LANBIDE EKIMENA

134

Plastikoen Lanketa

2.90. irudia.

Gomendatutako pitaren diseinua Iturria: Du Pont

Gaizki

Onargarria

Iturria: Du Pont

Ondo

Erretentzio- -puntua

Iturria: Du Pont

Ondo

Piten banaketa Bloke barruko fluxuaren pasabidearen zeharkako ebakidura

Ez da egokia (orekatuta ez dagoelako)

Ondo

Berotzeko elementuak

Iturria: Du Pont

Polimeroa

Fluxuaren noranzko-aldaketa

Kanpoko aldea girotzea (gomendatua)

Barruko aldea girotzea (ez da egokia)

LANBIDE EKIMENA 135


a ebakidura

b: zulo biribilduen arteko tarteak beroen blokea. 2: Finkatzeko plaka. 3: Erregela. 4: Bitarteko plaka. 5: Presio-zorroa. 6: Presio-buloia. 7: Sarrerako pita. 8: Aluminiozko xafla. 9: Berotzeko erresistentziak. 10: Finkatzeko konekzio-blokeak. 11: Termoparea. 12: Eroapen termikoko torpedoa. 13: Kolisoa. 14: Egozteko plaka. 15: Ateratzeko plaka. 16: Gidatzeko zutabea. 17: Larako zilindrikoak. 18: Allen-torlojua. 19: Banatze-planoak.

2.91. irudia. Gasolina-tangen estalkiak injektatzeko kanal berodun bi barrunbeko moldea.

Sarrerak

Kanalen eta barrunbeen arteko konexioak dira. Zenbait mota daude:

Zuzeneko isurbidea. barrunbe bakarreko moldeetan erabili ohi dira, baldeak, abatz-estalkiak eta antzeko

piezak egiteko. Moldea sinplea da. Sarrera piezaren hondoan kokatu behar da, ikusten ez den lekuan.

Mazarota kurrikaren bidez moztu behar da, eta marka nabarmena gelditzen da. Polietilenozko,

polipropilenozko eta beste zenbait erretxinazko pieza lau eta sakonera txikikoetan, kopadurak eta tortsioak

sortzen dira hondar-tentsioen ondorioz. Moldatu ondoren, sarreraren inguruan arrailak sor daitezke, eremu

horietan izaten diren tentsioen kontzentrazioaren ondorioz. Presio-erorketa txikia da.

LANBIDE EKIMENA

136

Plastikoen Lanketa

Tanta hotzeko barrunbea t

B

2tB =

D0

d0

2.92. irudia.

Alboko sarrera edo estandarra. Sarrera-mota hau eta hemendik aurrera azalduko ditugunak mugatuak dira;

presio-galera handiak sorrarazten dituzte eta, aldi berean, material urtuaren tenperatura asko igotzen da

marruskaduraren eraginez. Alboko sarreraren abantaila da barrunbearen betetzea eta sarreraren solidotzeko

denbora bereiz kontrolatu ahal izatea. Betetzeko abiadura sarrerako sekzioaren azaleraren araberakoa da, eta

solidotzeko denbora, sarreraren lodieraren araberakoa. Erraz mekanizatzen da, merkea da, erraz alda daiteke

eta ia material guztiekin erabil daiteke. Eragozpen nagusia da piezaren gainazalean marka uzten duela.

Sarreraren zabalera W: normalean zurtoinaren barneko diametroa W : h = 3:1

Sarreraren lodiera h : 0,5-3 mm

Sar

rera

ren

zaba

lera

W

Sarreraren lodiera h

Zurtoina

Sarreraren luzera L : 1,5-2,5 mm

Gidarietako baten lodiera produktuaren paretaren lodiera %70-80 da

PL

Sarreraren luzera L

2.93. irudia.

Gainjarritako sarrera. Aurrekoaren aldaera da, eta gainazalean sortzen den marka hainbeste ez nabar-

mentzeko erabili ohi da.

PL Sarrera

Sar

rera

ren

zaba

lera

2.94. irudia.

LANBIDE EKIMENA 137


Haizemaile-formako sarrera. Azalera handi samarreko artikulu lauak moldatzeko erabili ohi da. Sekzioa-

2.95. irudia.

Mintz-sarrera edo orri-sarrera. Azalera handiko pieza lauetan erabili ohi da, batez ere material akrilikoz-

Disko-sarrera edo diafragma. Azalera han n piezetan erabili ohi da; horrela, soldadura-lerroak

ren azalera konstante mantentzen da.

koetan. Pieza horietan, kopadurak eta hondar-tentsioak ahalik eta txikienak izan behar dute.

2.96. irudia.

Haizemaile-formako sarrera

Banaketa-lerroa

Sekzio zirkularreko sarreraren azalera zurtoinarena baino luzeagoa ez bada, sarreraren zabalera W ahalik eta handiena izan daiteke

W

Zurtoina

Mintz-sarrera

Sarreraren lodiera: 0,2-1 mm Sarreraren luzera: 1-2 mm

Produktu moldatua

diko zulodu

sortzea saihesten da.

2.97. irudia. Hiru plakako moldearen printzipioa.

Diskoa Sarrera

A eremuaren xehetasuna

LANBIDE EKIMENA

138

Plastikoen Lanketa

Eraztun-sarrera. Oso handiak ez diren tutu-formako piezak barrunbe anitzeko moldeetan moldatzeko

erabili ohi da. Sarrera honen bidez, soldadura-lerroak sortzeko eta arra makurtzeko aukerak saihesten dira.

Banaketa--lerroa

Eraztun sarrera Bizarrak

2.98. irudia.

Mihi-sarrera. Batez ere SAN, ABS, PC eta akrilikozko piezak moldatzeko erabili ohi da, “zorrotada librea”

saihesteko, barne-tentsioak murrizteko eta gardentasuna areagotzeko.

Mihia

Mihi- -sarrera

Zurtoina

Moldatutako produktua

2.99. irudia.

Sarrera kapilarra edo pinpoint. Moldean egindako diametro txikiko konduktu konikoaz osatuta dago.

Batez ere kanal berodun moldeetan eta hiru plakako moldeetan erabili ohi da. Molde horien bidez, piezak

urtutik (mazarota + kanalak) bereizita egotz daitezke. Pita bereziak dituzten bi plakako moldeetan ere

erabili ohi dira. Sarrerako markak ia ez dira igartzen.

LANBIDE EKIMENA 139


2.100. irudia.

Sarrera kapilarra

Produktu moldatua

30º - 60º

d

60º - 90º

L

D = t + 1

D 2º

D

1

t a

Injekzio kapilarreko puntua (hiru plakako moldea) Iturria: Du Pont

a 0,5t

Berno egozleak

Pita

Ziria eta isurbidea

Nukleoa

Hozteko kanalak

Moldearen barrunbea a)

b)

Berno egozleak moldatutako piezak nukleotik kanpora Bultzatzen dituzte

Moldatutako piezak eta ziria batera desplazatzen dira

b)

a)

Orratz-ataka

Berno egozleak

Ziri eta isurbide sistema

Eusteko barra

Nukleoa

Pita

Ziria eta isurbideak bereiz egozten dira

Ziri- eta isurbide-sistema. Berno egozleek nukleotik kanpo bultzatzen dute moldatutako pieza.

Moldaketa-pieza amaituak, nukleotik bereiziak eta isurbideetatik bananduak orratz-atakan

Moldearen barrunbea

2.101. irudia. Plaka biko molde itxia eta irekia. 2.102. irudia.

LANBIDE EKIMENA

140

Plastikoen Lanketa

Sarrera murgildua. Bi plakako moldeetan erabili ohi da. Urtua automatikoki banantzen (mozten) da

Sarrera ukondotua: sarrera-mota honen ezaugarriak hauek dira: kanalak automatikoki banantzen dira

piezetatik, moldea irekitzen denean edo pieza egozten denean.

2.103. irudia.

a

a = 0,5...0,7 + t amin = 0,5 mm amax = 2,5 mm

Material indartua

25º ± 5º -10º

t + 0,5

Indartu gabeko materiala

-10º

∅ a ∅ t + 0,5

4º t

25º ± 5º -1

Injekzioko puntu murgilduak ingeniaritza-polimeroetarako Iturria: Du Pont

a = 0,5...0,8 + t amin = 0,8 mm amax = 2,5 mm

45º - 60º

PL

PL

X

Inner tab

X = 3 ~ 5 ππ

L = ππ, 2 ππ

d = 0,3 ~ 1,5 ππ

Sarrera Sarrera zirkularra edo obalatua

Zurtoin osagarria

L

d

kanalekiko eta injekzio-puntua piezaren beheko aldean dago; alde ezkutu gisa erabil daiteke. Sarrera

murgilduan gertatzen den bezala, sarrera ukondotuak ere tolestu egin behar dira, desmoldatu ahal izateko;

horregatik, material zurrunak (beira-zuntza daukaten termoplastiko amorfoak eta kristalinoak) ateratzea

nekeza izan daiteke.

LANBIDE EKIMENA 141


Tunel kurbatuaren goiko bista

Molde itxia, injekzioa prest

Elikatze-kanala desbideratuta, azken egozte-fasean

Pieza egoztea eta lehen fasea

2.104. irudia.

Haizebideak Injekzio-prozesua hasi baino lehen eta moldea itxi ondoren, moldearen barrunbeak airez beteta daude.

Materiala injektatzen denean, airearen parte bat barrunbearen eremuren batean harrapatuta gera daiteke, eta,

ondorioz, materialak ezin du barrunbe osoa bete; lortzen diren piezak ez dira oso solidoak izaten, eta itxura txarra

izaten dute.

Oro har, presio handietan injektatutako materialak barrunbearen sarreratik urrunen dauden puntuetan okluitutako

airea konprimitzen du, eta konpresio adiabatikoa jasaten du. Konpresio adiabatiko horrek tenperatura handiagotzen du,

eta erredura-seinaleak eragiten ditu moldatutako piezaren gainazalean.

Eragozpen hori nabariagoa da barrunbe sakonetan edo forma zaileko barrunbeetan, txertaketa metalikoak

dituzten moldeetan eta oso azkarrak diren produkzio-zikloetan.

Moldearen plaken loturaguneetan edo ziri egozleen gainean egiten diren erretenak edota barrunbeko eremu

egokietan egindako zuloak izaten dira haizebideak.

Funtsezkoa da moldeetatik airea edo gasak ateratzea. Batzuetan, beharrezkoa izan daiteke hutsa erabiltzea.

Moldea hoztea eta epeltzea

Moldaketa-zikloaren iraupena, betiere laburregia da materialaren beroa, eroapenez, moldearen masa metali-

koan zehar sakabana dadin. Beroa behar adina azkar sakabanatu ezin denez, moldean metatzen da eta moldearen

eta materialaren arteko bero-trukea atzeratzen da; ondorioz, objektu moldatuak ezin izaten dira hoztu eta gogortu.

Horregatik, moldeak hoztu egin behar dira, barrunbetik hurbil egindako kanaletan zehar ura pasarazita.

Hozteko kanalen banaketa moldea uniformeki berotzeko moduan egin behar da eta, normalean, moldearen

beste parte batzuk (egozteko ziriak, etab.) kanal horien arabera kokatu behar dira.

LANBIDE EKIMENA

142

Plastikoen Lanketa

Kanalen sarrerak eta irteerak dagozkien errakoreak dauzkate, sistema termostatikora edo hozte-sistemara

(sistema epeltzailea) lotu ahal izateko.

Hozteko kanalen diametroa moldatu behar den piezaren pisuaren araberakoa da.

Horrez gain, moldeen barneko nukleoak hoztu egin behar dira, 16 milimetrotik gorako diametroa dutenean eta

oso luzeak direnean.

Moldearen laneko tenperatura giro-tenperatura baino txikiagoa denean hoztu egiten da, eta giro-tenperatura

baino handiagoa denean epeldu egiten da. Moldearen tenperaturaz hitz egiten denean, plastikoa ukitzen duen

barrunbearen metalaren batez besteko tenperatura adierazten da. Tenperatura hori aldatu egiten da zikloan zehar,

eta ez da homogeneoa barrunbearen puntu guztietan.

Hozte-sistema ona izateko, hozte- edo epeltze-agentearen emari eta tenperatura jakin batzuetan, moldeak

laneko tenperaturarik onenean mantendu behar du ziklo bat hasten den bakoitzean, laneko tenperatura horrek

ahalik eta homogeneoena izan behar du barrunbearen eremu batzuetatik besteetara, eta ahalik eta ziklorik

laburrenean kalitatezko piezak lortzea ahalbidetu behar du.

Molde handietan, mazarotak bere hozte-zirkuitua izan behar du, zikloa luzeegia izan ez dadin.

Material jakin bat hozteko denborarik laburrenak material horren lodieraren karratuarekiko proportzionala izan

behar du.

Hozketa eraginkorra izan dadin, jariakin hozgarriaren erregimenak zurrunbilotsua izan behar du eta jariakin

horren irteerako eta sarrerako tenperatura-diferentziak 3-5 ºC-koa izan behar du (2 ºC-koa doitasuneko piezetan).

Pieza egozteko hagatxoen eraginez deformatu edo hautsi gabe egotzi ahal izateko, piezaren tenperaturak

behar adina txikia izan behar du, lodiera osoan zehar homogeneoa ez bada ere. Pieza egotzi ahal izateko

gehienezko tenperatura, gutxi gorabehera, Vicat-en puntua baino 15 ºC txikiagoa da.

Zirkuituak diseinatzeko, zenbait alderdiri buruzko arauak kontuan hartu behar dira, hots, neurriak eta banaketa,

kanalen arteko tartea, barrunbearekiko distantzia, etab. Arau horiek hainbat tratatutan jasotzen dira. Bero-transmisioko

ekuazioen bidezko zirkuituen ebazpen analitikoa oso zaila da egiten, geometria sinpleak ez badira, eta praktikan ez dira

erabiltzen. Horrez gain, kalkulu horiek egiteko, betiere hasierako egituran oinarritu behar dugu. Gaur egun, ekuazio

horiek ebazten dituzten programa informatikoak daude. Programa horiek tenperatura-banaketen emaitzen, Reynolds-

en zenbakiaren, jariakinaren berotzearen, zirkuituaren eraginkortasunaren eta abarren arabera planteatutako emaitzen

baliagarritasuna erakusten dute, eta, ondorioz, eragozpenak sorraraz ditzaketen eremuak aldez aurretik aurki daitezke

eta diseinua optimizatu daiteke.

LANBIDE EKIMENA 143


2.105. irudia.

Arra

Tapoia

Irteera

Tapoia

Arra

Pantaila

Sarrera

LANBIDE EKIMENA

144

Plastikoen Lanketa

Hozteko kanalaren diametroa (d): 10 - 14 mm.

Hozteko kanalaren sakonera (A) : d - 2d.

Hozteko kanalen arteko tartea (B): 3d - 5d.

A

B

d

2.106. irudia.

Moldeari buruzko ariketak

1. Idatzi moldearen osagai bakoitzaren izena

2.107. irudia.

Barrunbeko plaka molde-etxea, nukleoko plaka molde-etxea, eusteko zutabeak, egozkailuak, paraleloak,

plaka egozlearen topeak, mazarotaren egozkailua, plaka egozlea, egozkailuak finkatzeko plaka, plaka

egozlearen gidaria, zutabe gidariak, zutabe gidarien zorroa, barrunbearen aztarnaren plaka, nukleoaren

aztarnaren plaka, isurbidea, zentratzeko eraztuna, nukleoko txertaketak eusteko plaka, barrunbea edo

aztarna.

2. Zein da mazarotaren aurkako putzu hotzaren eginkizuna?

3. Molde baten mazarotak konikotasun nulua edo urria badu, zer gerta daiteke?

LANBIDE EKIMENA 145


4. Sailkatu sarrerak bi multzotan: automatikoki desmoldatzen direnak eta banatzeko eragiketa behar dutenak

(konikoa –mazarota edo zuzeneko isurbidea–, albokoa, eraztuna, haizemaile-formakoa, diafragma-sarrera,

ardatz-sarrera, murgildua, kapilarra –pinpoint–, mihi-sarrera eta mintz-sarrera izan daiteke).

5. Esan zein sarrera erabili ohi den pieza zilindrikoekin.

6. Esan zein den egokiena pieza lauetarako.

7. Esan zein den egokiena zirkunferentzia-simetria eta balio tekniko handia duten piezetarako (piezak erabat

trinkotuta egon behar du).

8. Esan zeinek sorraraz dezakeen jetting-a (sigi-saga).

9. Sarreraren hiru dimentsioak honako hauek dira: luzera, lodiera eta zabalera.

Zein dimentsioren araberakoa da sarrerako izozte-tenperatura?

Zein piezatarako behar da zabalera handiagoa?

Luzera

Zabalera

Lodiera

2.108. irudia.

10. Esan zein diren sarreraren luzera eta lodiera gomendatuak.

11. Beira-zuntzez indartutako erretxinekin ez da komeni sarrera murgildua edo kapilarra erabiltzea. Zergatik?

12. Material hauskorra (PSa, PMMA edo beira-zuntzez kargatutako materialak) moldatzeko sarrera murgildua

erabiltzen badugu, zer gerta daiteke?

13. Kanal berodun moldeak barnetik zein kanpotik bero daitezke. Erabaki:

Nola lortuko dugun urtu homogeneoagoa (tenperaturei dagokienez).

Nola lortuko dugun presio-erorketa txikiagoa.

Zeinek behar duen isolamendu hobea.

14. Hozte-sistema seriean zulatzea gomendatzen da, eta ez paraleloan. Zergatik?

LANBIDE EKIMENA

146

Plastikoen Lanketa

Paraleloko hozte zulatua Serieko hozte zulatua

2.109. irudia.

15. Kanalean zehar pasatzen den hozgarriak erregimen zurrunbilotsua lortu badu, uraren pasabidea irekiz

gero, hozte gehigarria lortzen da? Zergatik?

Soluzioak 1.

Isurbidea Zentratzeko eraztuna Finkatzeko goiko plaka Barrunbe-etxe plaka finkoa Zutabe gidariak Zorro gidariak Barrunbe-etxe plaka mugikorra Eusteko plaka edo platera Egozleak eusteko plaka Ziri egozleak

Plater egozlea Mazarotaren eusteko hagatxoa edo ziri egozlea Topea Paraleloak edo tartekatzaileak Finkatzeko beheko plaka Eusteko zutabeak Hozteko kanalak Egozteko sistemaren kaxa Nukleo ar-etxea Nukleo barrunbe-etxea

2.

Bi erdiak (parte mugikorra eta parte finkoa) lotura-planoan uztartzen dira.

3.

2.110. irudia. a) 2.111. irudia. b)

Lotura-planoa

Injekzio-puntua Injekzio-puntua

Lotura-planoa

LANBIDE EKIMENA 147


Lotura-planoak lerro-formako marka sorrarazten du piezan. Marka hori ahalik eta gutxien ikusi behar da,

baina, betiere pieza atera ahal izan behar da.

a) kasuan, lotura-planoak uzten duen marka ikusi egiten da, baina pieza erraz desmolda daiteke. b)

kasuan, lotura-planoaren marka ez da hain ikusgarria, baina pieza nekezago ateratzen da.

4. Polimeroa injekzio-puntuan zehar sartzen da piezan.

5.

Injekzio-puntuaren posizioak hainbat eragin ditu piezaren kalitatean; adibidez, betetzeko forma edo patroia,

soldadura-lerroen posizioa, deformazioak eta antzeko akatsak, lautasun-falta, erre-markak, pieza

osagabeak, etab. zehazten ditu.

6. Moldea zentratzeko eraztuna finkatzeko plaka finkoak duen zuloan sartuta lerrokatzen da .

7. Isurbidearen eginkizuna da pitari eustea eta molderako materialaren sarrera izatea, gero, elikatze-

kanaletan zehar bana dadin.

8.

Isurbideak kono-enbor forma duenez, dimentsioak izango dira diametro handia eta txikia, altuera eta

konikotasuna. Diametro txikia pitaren diametroaren araberakoa da (pitarena baino % 10-15 handiagoa).

Konikotasuna 2 eta 6 gradu bitartekoa izango da. Isurbidearen altuera handiagoa den heinean,

konikotasuna txikiagoa izango da, diametro handia handiegia izan ez dadin, eta hozteko denbora eta

zikloaren denbora luza ez ditzan.

9.

Elikatze-kanalen eginkizuna da urtutako polimeroa moldearen barrunbeetan banatzea.

10.

Gomendatutako sekzioa zirkularra da, polimeroari eragozpen txikiena eragiten baitio; baina mekanizatzen

zaila denez, moldean beste sekzio batzuk erabili ohi dira, hots, trapezoidala, zirkuluerdia edo bien

konbinazioa.

11. Kanalen diametroak (sekzioa zirkularra ez denean, diametro baliokideak) piezaren lodiera baino handiagoa

izan behar du betiere. Handiagotu egiten da materialaren biskositatearen, piezaren bolumenaren eta

lodieraren arabera. Kanalak handiagoak dira bolumena eta lodiera txikiagoak eta biskositatea handiagoa

diren heinean.

LANBIDE EKIMENA

148

Plastikoen Lanketa

12.

Abantaila nagusiei esker, kanal beroetan polimeroak ez du tenperaturarik galtzen barrunbeetarainoko

ibilbidean, hau da, tenperatura berdina da injekzio-puntuan eta pitan. Adibidez, pieza handiagoak injektatu

ahal izango dira, injekzio-presio txikiagoa behar izango baita; gainazalaren kalitatea handiagoa izango da,

zeren materialak, tenperaturarik galtzen ez duenez, moldea hobeto kopiatuko baitu; kanalak ez dira

moldatuko, ez dira piezetatik banatuko eta berriz birrintzea eta berriz erabiltzea saihestuko dugu.

Eragozpen nagusia da materiala degradatzeko aukera gehiago izatea, zeren egonaldiko denbora

(polimeroa tenperatura handietan mantentzen den denbora) handiagoa baita. Denbora horrek arazoak

sortzen ditu, batez ere zuntzez kargatutako materialetan; izan ere, materiala degradatuta badago eta

polimeroa faltatzeagatik masa konpaktuak sortzen badira, material horrek pitak buxa ditzake.

13.

Beharrezkoa da piezaren eta kanalen artean sarrera jartzea, zeren kanala piezaraino iristen bada oso zaila

izango baita bi elementuak banantzea, eta piezan marka nabarmena utziko baitu. Horrez gain, piezaren

geometria dela-eta, kanalaren amaierako eremuak forma berezia izan beharko du.

14. Piezak eta kanalak modu automatikoan banatzea ahalbidetzen duten sarreren adibideak: sarrera kapilarra,

murgildua eta ukondotua. Gainerakoek eskuzko eragiketa behar dute; adibidez, albokoak, haizemaile-

formakoak edo zuzenekoak.

15.

Sarrera hautatzeko kontuan hartu behar diren faktoreak, besteak beste, piezaren geometria, ezaugarriak,

materialaren kargak eta eragiketaren kostua dira.

LANBIDE EKIMENA 149


2.7 Pieza injektatuen akatsak

Piezen akatsak eta neurri zuzentzaileak

Pieza bat ondo fabrikatu bada, eta gaizki ateratzen bada, zerbait aldatu egin da. Ez dira berehala aldatu behar

baldintzak. Arrazoia identifikatu eta konpondu egin behar da.

Akatsen kausak identifikatzeko, zenbait galdera egin behar ditugu:

Zer aldatu da?

Noiz hasi da?

Zein maiztasunarekin gertatzen da?

Akatsa ausazkoa da ala beti leku berean izaten da?

Behar izanez gero, egiaztatu makinak ondo funtzionatzen duela (injekzio-abiaduran, torlojuaren abiaduran,

kontrako presioan, masa urtuaren tenperaturan, moldearen tenperaturan, materialaren koltxoian, ixteko indarrean...

izan daitezkeen akatsak).

Bizarrak

2.112. irudia.

Azalpena

Moldatutako piezan, moldearen banaketa-lerroan, itsasten den material-pelikula. Injekzioan izan daitekeen akats

garrantzitsuenetako bat da; izan ere, moldea bizar-zati bat duela ixten bada, ixteko presioak moldearen lotura-planoa

kaltetuko du, eta, ondorioz, moldearen bi parteak kalitate txarragoarekin itxiko dira eta hurrengo injektatzeetan bizarrak

handiagoak izango dira. Bizarrak saihestu egin behar dira. Bizarrak moldean eragin dezakeen kaltea gero bizarrak

kendu behar izatea baino larriagoa da.

Gehienetan, moldearen lotura-planoan hazten da bizarra, baina egozkailuetan edo kontrako irteerako arren

inguruan ere sor daitezke. Bizar horri bertikala deitu ohi zaio, eta moldea gaizki doitzearen ondoriozkoa da.

LANBIDE EKIMENA

150

Plastikoen Lanketa

Arrazoia Gomendatutako konponbidea edo egiaztapena

Gehiegizko presioa barrunbean

Betetzea orekatuta dagoela egiaztatzea Injekzio-abiadura murriztea Mantentze-presioa murriztea Mantentze-denbora murriztea

Moldea presiopean irekitzea Moldearen proiektatutako azalera makinaren ixteko

ahalmenaren barruan dagoela egiaztatzea Ixteko indarra handiagotzea

Moldearen barrunbeak gaizki doituta daude

Moldearen aldeen gainazalean zikinik ez dagoela egiaztatzea Moldearen deformazioa egiaztatzea Gasen irteerak handiegiak ez direla egiaztatzea Moldearen erresistentzia egiaztatzea (plakaren lodiera

handiagotzea edo materiala aldatzea)

Material jariakorregia Materialaren tenperatura jaitsaraztea Injekzio-abiadura murriztea Erretxina aldatzea eta MFI txikiagokoa jartzea

Injektatze laburrak

2.113. irudia.

Azalpena: Moldea erabat ez betetzearen ondorioak dira.


Injekzio-bolumen urria

Koltxoia egiaztatzea. Behar izanez gero, makina handiagoak erabiltzea

Plastifikazioa injekzioa baino lehen bukatzen dela egiaztatzea

Materiala izoztu egiten da barrunbean, moldea bete baino lehen

Injekzio-abiadura handiagotzea Moldearen tenperatura handiagotzea Injekzio-presioa handiagotzea Materialaren tenperatura handiagotzea

Gehiegizko fluxu-luzera Sarrera-kopurua handiagotzea MFI handiagoko erretxina erabiltzea

Betetze mugatua

Gasen irteera areagotzea Pitaren ∅ handiagotzea Sarreraren tamaina handiagotzea eta luzera murriztea Mazarota edo isurbidearen eta elikatze-kanalen ∅

handiagotzea

Piezaren barruan airea harrapatuta gelditzea Sarreren posizioa aldatzea

LANBIDE EKIMENA 151


Hurrupadurak

2.114. irudia.

Azalpena

Hurrupadurak piezaren gainazalean sortzen diren sakonuneak dira, eta gune jakin bat gaizki trinkotzearen

ondoriozkoak dira. Pareta mehean zehar doan nerbio sendoak marka horiek sorraraz ditzake kontrako aldean. Zailak

dira transformazioko baldintzak aldatuta kentzen, eta, horregatik, arretaz jardun behar da diseinua egiteko etapan. Gero

presio handiegia sartzeak (ez du ezertarako balio sarrerak txikiegiak direnean) hondar-tentsio handiak sorrarazten ditu

sarrerako eremuetan.


Injekzio-bolumen urria Koltxoia egiaztatzea Plastifikazioa osatu dela egiaztatzea

Mantentze-fase urria

Mantentze-presioa handiagotzea Mantentze-presioaren denbora handiagotzea Kommutazioa egokia dela (ez dela goiztiarra) egiaztatzea Injekzio-abiadura maila handienean jartzea

Injekzio-abiadura murriztea (sarrera mugatuko pieza lodietan) Sarreraren tamaina handiagotzea eta luzera murriztea Gasen irteera areagotzea Pitaren edo isurbidearen eta kanalen ∅ handiagotzea

Azal bigunegia (hurrupadura kendu, burbuila sortzen bada ere)

Moldearen tenperatura txikiagotzea Urtuaren tenperatura txikiagotzea

Produktuaren diseinu desegokia Pieza azalera handieneko tokitik betetzea Produktua lodiera uniformeekin diseinatzea. Hurrupadura

ezkutatzen duten xehetasunak jartzea (ehundura, janguneak...)

Hozte ez homogeneoa Hozteko abiadura handiagotzea hurrupadura sortzen den eremuetan

Gehiegi trinkotzea MFI handiagoko plastikoa erabiltzea, ahal izanez gero,

polimeroa (kristalinitate txikiagokoa) Apargarriz kargatutako plastikoa erabiltzea

LANBIDE EKIMENA

152

Plastikoen Lanketa

Burbuilak

Burbuilak, hurrupadurak bezala, mantentze-fase urriaren ondorioz sortzen dira. Kasu honetan, mantentzea

eraginkorra ez denean (adibidez sarrera izoztu egin delako), eta piezaren nukleo urtuak uzkurtzen jarraitzen duenean,

presio atmosferikoak ezin du piezaren azala mailatu oso zurrun dagoelako, eta “barruko hurrupadura” sortzen da. Oro

har, hurrupadurak saihesteko gomendatutako konponbideak gomendatzen dira.

Material lurrunkorra egoteak ere eragin ditzake (ikus taula).


Injekzio-bolumen urria Koltxoia egiaztatzea Plastifikazioa osatu dela egiaztatzea

Mantentze-fase urria

Mantentze-presioa handiagotzea Mantentze-presioaren denbora handiagotzea Kommutazioa egokia dela (ez dela goiztiarra) egiaztatzea Injekzio-abiadura mailarik handienean jartzea

Injekzio-abiadura murriztea (sarrera mugatuko pieza lodietan) Sarreraren tamaina handiagotzea eta luzera murriztea Gasen irteera areagotzea Pitaren edo isurbidearen eta kanalen ∅ handiagotzea

Azal bigunegia (hurrupadura kendu, burbuila sortzen bada ere)

Moldearen tenperatura txikiagotzea Urtuaren tenperatura txikiagotzea

Azal zurrunegia Moldearen tenperatura handiagotzea (burbuilak hurrupadura eragin dezake)

Ura edo material lurrunkorra, erretxi-narena edo gehigarriren batena.

Erretxina lehortzea Urtuaren tenperatura txikiagotzea Egonaldia murriztea

Fluxu-markak (diskoaren ildaskak)

2.115. irudia.

Azalpena

Normalean sarreratik hurbil sortzen diren marka izurtuak dira (binilozko diskoen ildasken antzekoak). Materiala

abiadura txikian sartzen da molde hotzean, eta gainazala egiazko kontaktua izan baino lehen izozten da. Ondoren

datorren masa urtua material hoztuan jariatzen da, eta zikloa errepikatu egiten da.

LANBIDE EKIMENA 153



Sartzen den masaren azala izoztea Moldearen tenperatura handiagotzea Urtuaren tenperatura handiagotzea

Betetze-abiadura txikiegia Injekzio-abiadura/-presioa handiagotzea Pita, mazarota, kanalak edo sarrerak handiagotzea

Putzu hotz txikiegia Putzu hotza handiagotzea, tapoi hotza barrunbean ez sartzeko

Zilar-koloreko seinaleak

2.116. irudia. Materialaren gehiegizko hezetasunaren ondoriozko seinaleak.

2.117. irudia. Aireak eragindako seinaleak (sarreratik hurbil) deskonpresioan airea xurgatzearen

ondoriozkoak.

Azalpena

Seinaleak pikorren hezetasunak eragindakoak izaten dira (materiala gaizki lehortzeagatik) ia beti. Zilar-koloreko

zerrenden antzekoak dira. Beste gas batzuek eragindakoak ere izan daitezke (gehigarri lurrunkorrak edo

erretxinaren degradazioaren ondorioz sortutako gasak). Beste arrazoi bat plastifikazioaren amaierako

deskonpresioan airea xurgatzea izan daiteke.


Materialaren hezetasuna Denbora luzeagoan edo ekipo egokiagoarekin lehortzea Egonaldia murriztea makinaren kalapatxan

Erretxina degradatzea

Zilindroaren tenperaturak txikiagotzea Zilindroko egonaldia murriztea Pitaren eta/edo sarreraren ∅ handiagotzea Torlojuaren biraketa-abiadura txikiagotzea Aurkako presio egokia erabiltzea

Plastifikazioan erretxinarekin nahastutako airea Hurrupaduraren ibiltartea murriztea

Erretze-markak/diesel-efektua

2.118. irudia.

LANBIDE EKIMENA

154

Plastikoen Lanketa

Azalpena

Erretze-markak zerrenda marroiak edo beltzak izan ohi dira. Normalean, harrapatutako airearen eraginez

(diesel-efektua) materiala gehiegi berotzearen ondoriozkoak izan ohi dira.


Moldearen barrunbean harrapatutako airea

Gasen irteera areagotzea Injekzio-abiadura murriztea Lotura-planoa garbitzea Materialaren tenperatura txikiagotzea Sarreraren posizioa aldatzea

Zorrotada librea (Jetting)

2.119. irudia.

Azalpena

Alboko sarreretan baino ez da sortzen. Masa urtuaren lehen zorrotada abiadura handian sartzen da

barrunbean, eta ez du geldiarazten duen eragozpenik aurkitzen; horregatik, barrunbearen paretetan itsatsi eta

mailaka bete beharrean, pasatu egiten da. Hozten denean, ez da gero datorren masa urtuarekin homogeneoki

fusionatzen, eta piezaren gainazalean sigi-saga egiten duen lerroa ikusten da.


Sarrera desegokia

Sarreraren posizioa edo angelua aldatzea, masa urtuak paretaren aurka talka egin dezan

Beste sarrera-mota bat erabiltzea Sarreraren tamaina handiagotzea. Lodiera 0,7·t izanez gero,

jetting-a saihestu daiteke, urtua puztearen ondorioz

Injekzio-abiadura handiegia Injekzio-abiadura murriztea

Sarrerako zorrotadan azala azkarregi izoztea

Moldearen tenperatura handiagotzea Urtuaren tenperatura handiagotzea

Tapoi hotzik ez egotea Moldean tapoi hotza egitea

LANBIDE EKIMENA 155


Soldadura-lerroak

Azalpena

Bi plastiko-fluxuren aurrealdeak moldean elkartzen direnean sortzen dira. Marka ikusten bada, eta bezeroak

onartezina dela uste badu edo piezaren gune ahula bada, akastzat jotzen da. Bi kasuetan, fluxuen aurrealdeak

gehiegi hoztuta elkartzea da arrazoia.

Soldadura-lerroak oso nabarmenak izan ez daitezen, gainazal ehunduak erabili ohi dira.


Fluxu-fronte hotzegiak

Injekzio-abiadura handiagotzea Masa urtuaren tenperatura handiagotzea Moldearen tenperatura handiagotzea Sarrera-kopurua handiagotzea, fluxuaren luzera murrizteko

Mantentze-presio urria Mantentze-presioa handiagotzea Koltxoia egiaztatzea Sarreren sistema handiagotzea

Desgasifikazio desegokia Desgasifikazioa egiaztatzea

Deformatzea eta kopatzea

Azalpena

Barneko tentsioen eraginez moldatutako piezaren neurriak deformatzean datza. Pieza zenbat eta beroago

atera, are errazago sortzen dira deformazioak. Arrazoia uzkurtze diferentziala da. Uzkurtze diferentziala sortzeko

arrazoiak honako hauek dira:

Orientazio diferentziala (edo orientazio-maila desberdina izatea fluxuaren noranzkoan eta zeharkakoan),

fluxu-noranzko anitzeko piezetan.

Hozte diferentziala (moldearen tenperaturak desberdinak izatea edo piezaren lodierak desberdinak izatea).

Trinkotze diferentziala (moldean presio desberdinak izatea)

LANBIDE EKIMENA

156

Plastikoen Lanketa


Orientazio diferentzialak eragindako uzkurtze diferentziala (beharrezko injekzio-presioa murriztu behar da)

Injekzio-abiadura handiagotzea, betetzean urtua gehiegi hozten dela susmatzen badugu

Materialaren tenperatura handiagotzea Moldearen tenperatura handiagotzea MFI handiagoko edo erreologia kontrolatuko (CR) plastikoa

erabiltzea Sarreren posizioa aldatzea, jariaketa-patroia aldatzeko Sarrera-kopurua handiagotzea

Hozte diferentzialaren ondoriozko uzkurdura diferentziala

Moldearen bi erdietako hozte-zirkuituen emariak aldatzea Ur-konexioak alderantzikatzea, tenperatura-gradientea

alderantzikatzeko (irteerak sarreretara konektatzea eta alderantziz) Hozte-zirkuituaren eskema aldatzea (tenperatura handiagoa dagoen

lekuan gehiago hoztea) Berriro diseinatzea, paretei lodiera uniformea emateko Lodiera-aldaketak nukleoa makurtzearen ondoriozkoak badira,

posizioa hobetzea eta/edo sarreraren posizioa aldatzea

Gutxiegi hoztea Hozteko denbora handiagotzea Moldearen tenperatura txikiagotzea Materialaren tenperatura txikiagotzea

Gutxiegi trinkotzea TMPa optimizatzea (handiagotzea

Egozte desegokia Egozteko sistema egiaztatzea eta hobetzea

Kopadura piezaren uzkurdura diferentzialaren ondoriozkoa izan ohi da. Uzkurduran eragiten duten faktoreak

orientazioa, trinkotzea eta hoztea dira. Horregatik, uzkurtze diferentzialaren arrazoiak honako hauek dira:

Trinkotze diferentziala

Orientazio diferentziala

Hozte diferentziala

Trinkotzea edo uzkurtze diferentziala

Gehiegi trinkotzea orekatu gabeko fluxuaren edo gehiegizko TMPa erabiltzearen ondoriozkoa izaten da. Eremu

trinkotuenak gutxiago uzkurtzen dira, hau da, uzkurtze diferentziala dago, eta pieza deformatu egiten da. Fluxu

desorekatua konpontzeko bide bakarra moldea/pieza ondo diseinatzea da.


Material polimeroak desberdin uzkurtzen dira fluxuaren noranzkoan eta zeharkako noranzkoan. Aurreko

kapituluan, uzkurdura diferentzialaren ondorioz deforma daitezkeen piezak ikusi ditugu.

Prozesuaren baldintzei dagokienez, uzkurtze-diferentzia murriztu egiten da moldeak eta urtuak tenperatura

handiagoa dutela lan egiten bada, desagertzea ahalbidetzen baita (hondar-orientazioa txikiagoa da)1.

1 Azken esaldia ez dut ulertu.

LANBIDE EKIMENA 157


Materialari dagokionez, gutxi uzkurtzen diren materialek (amorfoak edo karga minerala duten polimeroak)

kopatzeko edo lautasuna galtzeko arazo gutxiago izaten dituzte, orientazio diferentzialaren eraginez.


Uzkurtze diferentziala Deformazioa

2.120. irudia.

Adibidez, disko bat erditik betetzen bada, molekula-kateak erradialki orientatuta geldituko dira, eta uzkurtze

diferentzial erradiala edo zeharkakoa egongo da; ondorioz, kopatu egingo da (diskoak lautasuna galduko du).

2.121. irudia.

Hozte diferentziala

Piezaren parteak berdin hozten ez direnean ere deformazioa sor daiteke. Egoera hori elementu hauetan sor

daiteke:

1. Lodiera aldakorreko piezetan. Eremu lodiak eta meheak ez dira denbora berean hozten, eta desberdin

uzkurtzen dira (ikus aurreko kapitulua). Uniformeki uzkurtzeko, lodiera konstanteko piezak behar dira,

piezaren kalitatea hobea izan dadin. Lodiera anitzeko piezaren deformazioaren adibidea:

2.122. irudia.

2. Bi erdietan tenperatura desberdinak dituzten moldeetan. Demagun 100 ºC-ko izozte-tenperatura duen pieza

dugula. Errazagoa izan dadin, bi tenperatura-eremu baino ez ditugu ezarriko, hots, behekoa eta goikoa.

Demagun beheko eremua azkar izozten dela 30 ºC-raino, eta goiko eremua oraindik urtuta mantentzen dela.

Etapa horretan beheko geruza uzkurtu egin da, baina goikoak, urtuak, jariatzen jarrai dezake eta beheko

geruzaren uzkurdurara egoki daiteke. Goiko geruza 100 ºC-tik 30 ºC-ra hozten denean, uzkurtu egiten da

(ikus irudia). Baina goiko eta beheko geruzen arteko interfasea zurruna da, eta biak elkarri finkatuta daude;

beraz, goiko geruzak, uzkurtzen denean, pieza gakotzen duten tentsioak sorrarazten ditu. Pieza deformatu

egiten da eta kupula-forma hartzen du; bero zegoen moldearen erdiarekin kontaktuan zegoen eremua barru-

rantz sartzen da.

LANBIDE EKIMENA

158

Plastikoen Lanketa

Bero dagoen erdia

Hotz dagoen erdia

2.123. irudia.

Deformazio hori handiagoa da, materiala gehiago uzkurtzen den heinean. Hortaz, material kristalinoetan,

moldearen pareten tenperaturak askoz eragin handiagoa du deformazioan, material amorfoekin alderatuta. Horrez

gain, kristalinoetan, erdi bat azkarregi hozte bada, kristalinitatea garatzeko denborarik ez izatea gerta daiteke.

Prozesatu eta egun batzuetara, bi aldeen artean kristalizazio diferentzialeko prozesuak sor daitezke (prozesatu

osteko deformazioa sortzen dute). Deformazio hori saihesteko, bi molde-erdietan tenperatura bera erabilita

prozesatu behar da.

Azkenik, moldearen nukleoak edo angeludun parteak hoztea zaila izan daitekeela kontuan hartu behar da;

beraz, horrelako geometriak dituzten piezek deformazioak izan ohi dute, hozte diferentzialaren eraginez.

Puntu beltzak

2.124. irudia.

Azalpena

Materialaren barruko orban beltz txikiak dira, erretxina gardenetan ikus daitezkeenak. Akats hau PCan agertzen

da: Tg (150 ºC) azpitiko tenperaturan hozten bada zilindro baten barruan, paretetan itsats daiteke eta geroko

eragiketetan metal-zatiak arrasta ditzake. Puntu beltz horiek oso iraunkorrak dira, eta zailak dira purgatzen.

Akatsa PCrik erabili ez den makinan agertzen bada, arrazoiak honako hauek izan daitezke:


Materialaren degradazioa

Materialaren tenperatura txikiagotzea Pitan, noranzko bakarreko balbulan eta ganbera beroan

etenguneak daudela egiaztatzea Makina txikiagoa erabiltzea Etenaldi luzeen ostean makina purgatzea

Ezpurutasunak Pikorretan ezpurutasunik ez dagoela egiaztatzea Plastifikazio-unitatea purgatzea

LANBIDE EKIMENA 159


Kordoiak

Azalpena

Desmoldatzean mazarota makinaren pitarekin uztartzen duen plastiko-haria da. Ohikoa da material

estirenikoetan.


Masa urtu jariakorregia pitan Pitaren tenperatura txikiagotzea

Deskonpresio urria Deskonpresio-abiadura handiagotzea

Aurkako presioa murriztea

Zerrendak edo tantoak

Azalpena

Piezak ez du kolore uniformea, eta beste kolore bateko zerrendak ikusten dira.


Pigmentua edo nahaste nagusia

(masterbatch) gaizki sakabanatuta

egotea

Nahaste-prozesua hobetzea

Aurkako presioa handiagotzea torlojuan

Torlojuaren abiadura handiagotzea

Materiala degradatuta edo

kutsatuta egotea

Berriz birrindutako material gutxiago erabiltzea

Materialaren tenperatura txikiagotzea

Zilindroko egonaldia murriztea, makina txikiagoa erabilita

Elikatze-sisteman kutsadurarik dagoen egiaztatzea; zilindroa eta pita

garbiak daudela eta atxikitze-punturik ez dagoela ziurtatzea

MFI handiagoko materiala erabiltzea

Programatutakoaz bestelako uzkurdura

Azalpena

Espero zena baino material-kopuru txikiagoa uzkurtzen da; hortaz, perdoiak ez dira betetzen.

LANBIDE EKIMENA

160

Plastikoen Lanketa


Gutxiegi uzkurtzea (pieza txikiagoa nahi dugu)

Moldearen tenperatura handiagotzea Sarrera lodia bada, materialaren tenperatura handiagotzea

(izozte-tenperatura handia); presio txikia erabil daiteke Injekzio-presioa txikiagotzea Mantentze denbora murriztea

G

Moldearen tenperatura txikiagotzea Sarrera lodia bada, materialaren tenperatura txikiagotzea Sarrera txikia bada, materialaren tenperatura handiagotzea

(sarrerak materialaren fluxua mugatzen du eta helburua materia , kopuru handiagoa laren jariakortasuna handiagotzea daehiegi uzkurtzea (pieza sartu a ihal zateko) handiagoa nahi dugu)

Injekzio-presioa handiagotzea Mantentze-denbora handiagotzea Sarrera ren tamaina handiagotzea MFI handiagoko materiala erabiltzea

Gehiegizko uzkurtze diferentziala

Injekzio-presioa murriztea eta materialaren tenperatura handiagotzea

Moldearen tenperatura egokia dela egiaztatzea Sarrera-kopurua handiagotzea

Talkarekiko erresistentzia urria

Azalpena

eza

Talka-saiakuntzan materialak

ugarri pobreak dituela ikusten da.


Hozkaketatik pitzadurak hedatzen dira (piezak ertz zorrotzak ditu)

Ertz zorrotz guztiak eta hozka gisa jardun dezaketen elkarguneak biribiltzea.

Piezan tentsioak daude

Moldearen eta materialaren tenperaturak handiagotzea Injekzio-abiadura handiagotzea Moldearen tenperaturen gradientea egokia dela (hozte

egokia dela) egiaztatzea Txikiegia bada, sarreraren tamaina handiagotzea

(sarreran hondar-tentsio handiak) Aireztatzea hobetzea

aterial degradatua edo kutsadura Materialaren tenperatura edo egonaldia txikiagotzea Berriz birrindutako material gutxiago erabiltzea M Kutsadura dagoen egiaztatzea

Soldadura-lerroak Ikus “Soldadura-lerroak” akatsa

Burbuilak Ikus “Burbuilak” akatsa

LANBIDE EKIMENA 161


Arike

1. n sekz

2. Hurrupadurak kentzen direnea

3. Zein akats ager daitezke lodier x

4. Zertan bereizten dira kanpoko eta

5 ren kalitate ragina duten faktoreak.

6. Zergatik da beharrezkoa mold e

7. Zein akats sorraraz ditzake se

8. Adierazi material kristalinoetan ko konponbideak.

tak

Barrunberako sarrerare ioak eragina izan dezake soldadura-lerroen kalitatean?

n bizarrak errazago sor daitezke?

a t ikiko piezetan?

barneko hurrupadurak?

. Piezaren gainazala an (distira, xehetasunak kopiatzea...) e

ear n nukleoak egoki hoztea?

kzio txikiko sarrerak?

deformazioak eta kopadurak saiheste

LANBIDE EKIMENA

162

Plastikoen Lanketa

33 EE

enean, atomoak desplazatu egiten dira eta bi eratako

deformaz

) Elastikoak: kanpoko indarrak gelditzen direnean, atomoek edo molekulek hasierako posizio orekatuak

) Likatsuak: hasierako posizio orekatuak berreskuratzen ez dituztenean. Hau da, fluxua dago, eta, beraz,

rabat likatsurik. Kanpoko indarren eraginpean dagoen

edozein materialen portaera aipatu ditugun bi portaeren konbinazioa dela esan dezakegu. Zenbait materialetan,

adibi , en, eta, horregatik,

likidotzat jotzen da. Izotzaren kasuan, esperimentuari dagokion denbora-eskalan, indar elastikoak baino ez dira

agertzen; horregatik, solidotzat jotzen da. Hala ere, urak, maiztasun handiko bibrazioen eraginpean jartzen denean,

portaera elastikoa du. Era berean, denbora luzea pasatu ondoren, izotzak portaera likatsua du.

Polimeroek ez dute urak bezain portaera bereiztua, hau da, tenperatura jakin batzuetan likatsua izatea eta

beste batzuetan elastikoa izatea. Polimeroek, jakineko tenperaturan, portaera elastikoa eta likatsua dute da, baina

portaera horietako bat ez da nabarmentzen beste material batzuetan bezain argi.

Solidoa, kanpoko indarren eragina jasotzen duenean, deformatu egiten da. Deformazio horiek zenbait

motatakoak izan daitezke:

Trakzioa eta konpresioa: solidoaren dimentsioetako bat aldatzen da.

Flexioa: indar-pare batek makurdura aldatzen du.

Tortsioa: sekzioek biratu egiten dute eta paralelotasuna mantentzen da.

Zizailadura edo ebakidura: materialaren plano bat beste plano baten gainean desplazatzen da.

3.1. irudia.

RRRREEOOLLOOGGIIAA

3.1 Sarrera

ogia materiaren fluxua aztertzen duen zientziaren arloa da. Erreol

z jakin batean kanpoko indarrek eragiten dutGorput

ioak sorrarazten dituzte:

a

berreskuratzen dituztenean. b

molekulen posizio erlatiboa aldatu egin da. Errealitatean, ez dago portaera erabat elastikorik edo e

dez uretan, esperimentuari dagokion denbora-eskalan indar likatsuak baino ez dira agertz

F

F

Trakzioa

F F

Konpresioa

F

F

Tortsioa

F

F

Zizailadura edo ebakidura

LANBIDE EKIMENA 163


Likidoekin, konpresioko eta zizailadurako saiakuntzak baino ezin dira egin.

legea

pirikoki. Hooke-k aurkitu zuenez, deformazio

txikie arako, metalezko haga txiki baten luzera proportzionalki handiagotzen da eragindako indarrarekiko:

3.2 Hooke-ren

1660an, Robert Hooke-k bere izena duen legea aurkitu zuen en

t

LkF o ∆=

Indar jakin baterako, hagatxoaren sekzioa bi aldiz handiagoa bada, �L luzapena erdia izango da. Efektu hori

o, ekuazioan tentsioak (� = ieranstek ndarra/azalera-unitatea) sartu behar dira. Horrez gain, hagatxoaren luzera bi

aldiz

izango d

handiagoa bada, luzapena bikoitza izango da; beraz, aurreko erlazioa �l/lo luzera-deformazioaren araberakoa

a eta ekuazioa honelaxe idatziko dugu:

oo

oo L

LEL

LALk

AF ∆

=∆

==σ

Adierazpen horretan, eragindako σ tentsio jakin baterako, hagatxoaren dimentsioak ez dira kontuan hartzen. E

kons ntea Young-en modulua deritzon elastikotasun-konstantea da. Modulu horren bidez, materialaren zurruntasuna

neur

.3 E

Irudia agertzen de bestearen gainean desplaza-

razten du

3.2. irudia.

ta

tzen da; tentsioa/deformazioa saiakuntzetako maldaren arabera lortzen da.

3

L0-z biderkatu eta zatitu

bakidura- edo zizailadura-tentsioa solidoetan

n n gorputzari esfortzu ebakitzailea eragingo diogu (geruza bat

en indarra).

y

X

b

a

θ

τ

.θ

LANBIDE EKIMENA

164

Plastikoen Lanketa

Ikus daitekeenez, deformazioa eragindako tentsioarekiko proportzionala da orain ere:

akF o=

Eta (τ) tentsioaren eta zizailaren deformazioaren arabera:

b-z biderkatu eta zatitu

Adierazpen horretan, G materialaren zizaila-modulua da eta ϒ= tg θ = a/b zizailaren deformazioa da. G-k forma-

elastikotasuna neurtzen du, hau da, solidoak zizaila-esfortzu baten aurrean forma mantentzeko duen ahalmena.

Hortaz, solidoak forma-elastikotasuna du, baina likidoak ez.

3.4 Ebakidura- edo zizailadura-tentsioa likidoetan

o batean esfortzu ebakitzailea eragiten denean, geruza batzuk beste batzuen gainean desplazatzen dira.

Demagun probako bi geruzaren artean desplazatzen den likidoa dugula (ikusi irudia). Saiakuntzaren emaitzen

arabera frogatzen denez, gainazal solidoaren eta gainazal horrekin kontaktuan dagoen fluido-geruzaren artean ez

dago inolako irristatzerik. Alderantziz, fluido-geruza mehea (molekula gutxi batzuen lodierakoa) solidoaren

gainazalean atxikitzen da, eta mugimendua pelikula horren araberakoa da. Esperimentalki ikus daitekeenez, goiko

geru hekoarekiko desplazatzen den abiadura (∆v) goiko geruzan eragindako indarrarekiko proportzionala da:

Likid

za be

∆v

F

∆y

3.3. irudia.

vkF o ∆=

Halaber, indar jakin baterako, probako geruza beheko geruzarekiko desplazatzen den abiadura bi geruzen

arteko tartearekiko proportzionala da (irudian ikus daitekeen abiaduren profila). Aurreko erlazio hori sistema esperi-

mentalaren dimentsioekiko independentea izan dadin, (∆v/∆y) zizaila-gradientearen funtzioan adierazi behar dugu:

∆y-z biderkatu eta zatitu

LANBIDE EKIMENA 165


Aurreko erlazioa baliagarria da irudikatutako geometriarako (fluxu laminarreko geruza lau eta paraleloen

desp endua), baina ez du balio zizaila-gradientea konstantea ez denerako eta posizioz aldatzen denerako.

Aurreko ekuazioaren forma orokorra honako hau da:

lazam

dydvητ =

Adierazpen horretan, η biskositate-koefizientea da. Normalean, poisetan neurtu ohi da (poise 1 = 0,1 N·s/m2).

Biskositate-koefizientea likidoaren geruzen arteko marruskadurari dagokion neurria da. Marruskadura mekanikoak

bezala, marruskadura likatsuak lana kontsumitzen du eta materiala berotzea eragiten du.

abiadura-diferentzia da (hau da, fluxuarekiko noranzko

zutean).

nzkoan distantzia-unitate normaleko

egiten den desplazamendua da.

Orain, likidoen fluxuan aplika daitezkeen honako kontzeptu hauek zehaztuko ditugu:

Zizaila-abiadura. Distantzia-unitate normaleko

Zizaila-deformazioa. Denbora-tarte jakin batean fluxuaren nora

Zizaila-tentsioa. Zizaila-deformazioa lortzeko behar den tentsioa da.

Biskositate-koefizientea edo zizaila-biskositatea. Zizaila-fluxuarekiko erresistentzia da. Kuantitatiboki,

honako erlazio honen arabera kalkulatzen da: zizaila-tentsioa/zizaila-abiadura.

Zizaila-tentsioa sekzio zirkularretan

Fluidoak sekzio zirkularreko kanaletan zehar jariatzen dira; horregatik, interesgarria da geometria horretan

duten portaera ezagutzea. Hodi horizontal bat daukagu (grabitatearen eraginak albo batera utziko ditugu), eta hodi

horren muturren artean ∆P presio-diferentzia ezarriko dugu. Jariaketa hasten denean, fluxuaren abiadura

handiagotzen den heinean presio-erorketarekin berdindu arte handiagotzen den biskositate-erresistentzia sortzen

da. Oreka lortzen denean, fluxu-abiadura konstante mantentzen da. R erradioa duen hodiaren barruan, r erradioko

zilindro trinkoaren forma duen fluxu-elementua sartuk ekan, presio-indarra eta biskositate-indarra berdindu

egite

3.4. irudia.

o dugu. Or

n dira.

r0

pπr2

2πrτ dz 2rddd

p zz

p π⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+

dz

LANBIDE EKIMENA

166

Plastikoen Lanketa

Presio-indarra = 222 r dzdzdpr dz

dzdp+pr p ⋅⋅⋅=⋅⋅⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ ⋅−⋅⋅ πππ

Biskositate-indarra = dzr2 ⋅⋅⋅⋅ τπ

Fluxu laminar egonkorraren baldintzetan, bi indarrak berd du egiten dira. τ bakanduz gero:

resio-gradientea konstantea bada hodian, aurreko ekuazio hori honelaxe adieraz daiteke:

in

P

Lpr ∆

=2

τ

Beraz, ondoriozta dezakegunez, sekzio zirkularreko hodian, zizaila-tentsioa nulua da erditik desplazatzen den

likidoarentzat, eta gehienezkoa da paretak ukituz (hor r = R da) desplazatzen den likidoarentzat.

Hodiko a banaketa ere ondoriozta dezakegu:

biaduren

dzdpr

drdv

2==ητ

drrdzdpdv

η21

= ∫∫==

=rrvv

drrdzdpdv

η21

== Rrv 0

lde-baldintzak honako hauek izanik: v = 0, r = R denean; v = v, r = r denean. Muga

Integratuz:

rr

Rr

rdzdpv

=

=⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⋅=

221 2

η

Biribilduz:

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−−

⋅=22

14 R

rdzdpRv

η

Ekuazio horretan abiaduraren balioak beti positiboak dira, zeren -dp/dz positiboa baita. Aurreko ekuazioan

adierazten denez, hodiko abiaduren banaketaren profila parabolikoa da. Abiadura nulua da paretan (r = R) eta

gehienezkoa erdian (r = 0).

Abiaduren profilaren arabera, emaria erraz kalkula daiteke:

SvQ=

LANBIDE EKIMENA 167


Abiadura-banaketa alda ialki posizioarekin; beraz, dr erradioa duen oskol zirkularra hartuko

dugu. Oskol horretan, abiadura konstantea da puntu guztietan; hortaz:

tu egiten da errad

drrvdSvdQ π2==

v abiadura r erradioaren arabera adieraziz gero eta r = 0 eta r = R-ren artean integratuz, honako hau lortuko

dugu:

dzdpRQ −

=η

π8

4

Aurreko ekuazioak urtuaren biskositatearekin, kanalaren erradioarekin eta –dp/dz presio-gradiantearekin

erlazionatzen du Q emaria. Kasu berezia da emari konstantea duen eta erradio konstanteko kanalean zehar

pasa n den fluxu isotermoa (η konstantea). Kasu horretan, aurreko ekuazioa erabil daiteke L distantziaz

bana

3.5. irudia.

tze

tutako bi punturen arteko presio-erorketa lortzeko:

PfPo

L

∫∫ ⋅=−Lz

dzQdpf 8η

=

=

=

= z

Pp

Pp Ro 0

4π

orren arabera, honako hau lortuko dugu:

H

LPRQ ∆

=η

π8

4

Konprimitu ezin diren likidoetarako Poiseuille-ren ekuazioa da hori. Erlazio horren arabera, emaria hau izango da:

1. biskositatearekiko alderantziz proportzionala.

hengoaren erdia bada, presio-gradientea eta, ondorioz, emaria bi aldiz handiagoak

izango dira.

ndentzia nabarmena da. Likido newtondarretan,

erradioa bikoizten bada, emaria hamasei bider handiagotzen da.

2. (∆P/L) presio-gradientearekiko proportzionala. Likidoa L luzerako hodi horizontalaren bidez ponpatzen

duen ponpa dugu. Presio-gradientea (Pponparena – Patmosferikoa)/L da. Poiseuille-ren ekuazioaren arabera,

hodiaren luzera le

3. Beste alderdi bat emariak erradioarekiko duen depe

LANBIDE EKIMENA

168

Plastikoen Lanketa

Zizaila-tentsioa sekzio angeluzuzenetan (bi azalera lauren artean)

Kalkulatu bi gainazal lau paraleloren arteko fluxuari dagozkion zizaila-tentsioen profila, abiaduren profila eta

emaria, zabaleraren araberako lodiera kontuan ez hartzeko moduko dela jota. a

3.6. irudia.

urreko kasuan bezala, kalkuluak errazteko, fluxu simetrikoa daukan fluxu-elementua hartuko dugu. Elementua

kana

o aldean zein beheko aldean jarduten du; beraz, guztizko

biskositate-indarra 2·W·dz·τ da.

Kalkuluak errazteko, erdietak aren funtziokoa, eta -H/2 eta +H/2

bitartean aldatzen dena.

3.7. irudia.

d itate-indarrak hauek dira:

A

laren erdian kokatutako dz luzerako paralelepipedoa izango da, zeharkako ebakiduran ikus daitekeenez (ikus

irudia).

Egoera horretan, (W·dz·τ) biskositate-indarrak goik

o bat baino ez dugu hartuko, koordenatu

L

y = 0 Y = H/2

W

P · W · y yWddd

p zz

p ⋅⋅⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+

W · τ · dz

Flui oaren plakan eragiten duten presio- eta biskos

Presio-indarra = yWdzdzdp yWdz

dzdp+p yWp ⋅⋅⋅=⋅⋅⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ ⋅−⋅⋅

Biskositate-indarra = dzW ⋅⋅τ

LANBIDE EKIMENA 169


Berdinduz:

Presio-indarra = Biskositate indarra

z

pzz

p dydWyWd

d⋅=⇒⋅⋅=⋅⋅⋅ ττ

z dd

Beraz, zizaila-tentsioen lodierako profila hau da:

ehienezko tentsioa (paretan):

Lodiera

TmaxTentsioa

H/2

y = 0

3.8. irudia.

LPHT ∆

=2max G

Abiaduren profila kalkulatzeko:

dzdpy

dydv

==ητ

dyydzdpdv

η1

= ∫∫=

== Yyv 0

lde-baldintzak honako hauek dira: v = 0, y = Y denean; v = v, y = y denean.

aren emaitza honako hau da:

=

=yyvv

dyydzdpdv

η1

Muga

Integral

⎟⎟

⎜⎜ ⎟

⎠⎜⎝

−⋅= 12 Ydz

vη

⎠

⎞

⎝

⎛ ⎞⎛− 22 ydpY

Berriz ere, abiaduren profil parabolikoa lortzen da, eta paretan v = 0 da eta erdian LPHv ∆

=η8

2. Adierazpen

horiek sekzio zirkularreko fluxurako lortutako

Emaria kalkulatzeko, dy lodierako oskol laua hartuko dugu, kanalaren erdiarekiko y altueran kokatua.

Gainazalaren puntu guztietan abiadura konstantea da:

en oso antzekoak dira.

LANBIDE EKIMENA

170

Plastikoen Lanketa

dyWvdSvdQ ==

v ordezkatuko dugu y-ren funtzioa ntegrala egingo dugu. H-ren funtzioan

lortutako emaitza honako hau da:

n, eta y = -Y eta y = Y-ren arteko i

LPHWQ=

∆η12

3

Emari berria presioen gradientearekiko proportzionala da.

Demagun urtu newtondarraz albotik injektatutako eta lodiera konstanteko pieza dugula. Pieza fluxu-frontearen

aitzinapen-abiadura konstanteaz bete nahi badugu, zehaztu sarrerako presioa denboraren arabera nola aldatu

behar den.

Ebazpena: fluxu-frontearen aitzinapen-abiadura honako hau da:

tLv = (1)

HWQ

SQv

⋅== (2)

LPHWQ=

12∆

η

3 Poiseuille-ren ekuazioa erabiliz, honako hau geldituko zaigu: Oskol-motako piezetarako

tH

vLH

vLHWQP ⋅=⋅=⋅

⋅=∆ 2

2

23121212 ηηη

3)

Beraz, fluxu-frontearen aitzinapen-abiadura konstantea bada, sarrerako presioa linealki handiagotzen da

denboraren arabera (∆P = k·t). Ikus daitekeenez, lodiera jakin bateko piezan injektatutako fluido newtondarrerako,

aurrek o. Beraz, sarreran piezaren

presi -erorketa denboraren arabera linealki aldatzen denean, piezaren fluxu-frontearen aitzinapen-abiadura

konst

Beraz, piezaren barruan W bikoizten bada (ikus irudia), v konstante mantentzeko, emaria ere bikoiztu egin

behar dugu (2. ekuazioa).

o ekuazioa fluxu-frontearen aitzinapen-abiaduraren mende bakarrik dago

antea izango da.

3.9. irudia.

Kasu horretan, (3) ekuazioaren arabera ikus daitekeenez, beharko den injekzio-presioa linealki handiagotzen

da denboraren arabera.

LANBIDE EKIMENA 171


Presio-fluxua sekzio zirkularretan

Parametroa Fluido newtondarra

Zizaila-tentsioa, τ LPr ∆

⋅=2

τ ; paretanLPR

w∆

⋅=2

τ

Zizaila-abiadura, γ& LPr ∆

⋅=η

γ2

& ;paretan 34RQ

wπ

γ =&

Emaria, Q LPRQ ∆

⋅=η

π8

4

3.1. taula.

Presio-fluxua oskol motako piezetan

Parametroa Fluido newtondarra

Zizaila-tentsioa, τ τ = h. ∆P / L; paretan LPH

w =τ ∆⋅

2

26

WHQ

Zizaila-abiadura, &γ L

=η

γ& ; paretan Px ∆

wγ& =

Emaria, Q LPWHQ ∆

⋅=η12

3

3.2. taula.

3.5 Erreologiako ariketak: fluid

uaren biskositatea.

alaren erdiko eta paretako zizaila-abiadura.

2. 500x200 mm eta 3 mm-ko lodiera dituen pieza laukizuzena bete behar dugu, 80 cm3/s-ko emariarekin.

Piezarako sarrerak 1 mm-ko lodiera, 10 mm-ko zabalera eta 1 mm-ko luzera ditu. Elikatze-kanalak sekzio

zirkularra du eta 8 mm-ko diametroa eta 150 mm-ko luzera ditu. Fluidoa newtondarra dela eta 10 E 3,8

poiseko biskositatea duela jakinda, kalkulatu:

o newtondarrak 1. Fluido newtondar jakin bat 500 mm-ko luzerako eta 6 mm-ko diametroko kanal zirkularrean zehar

pasaraziko dugu, 30 cm3/s-ko emaria duela. Presio-transduktoreak adierazten duenez, emari hori lortzeko,

200 barreko presioa eragin behar dugu.

a) Fluxua laminarra ala zurrunbilotsua da?

b) Kalkulatu urt

c) Kalkulatu kanalaren erdiko eta paretako zizaila-tentsioa.

d) Kalkulatu kan

LANBIDE EKIMENA

172

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA

3.10. irudia.

a) Betetze-denbora

b) Injekzio-presioa eta piezaren sarrerako presioa, piezaren ¼ bete denean.

c) Injekzio-presioa eta piezaren sarrerako presioa, piezaren ½ bete denean.

d) Injekzio-presioa eta piezaren sarrerako presioa, piezaren ¾ bete denean.

e) Injekzio-presioa eta piezaren sarrerako presioa, pieza erabat bete denean.

f) Irudikatu bi presioak denboraren arabera.

3. Irudiko pieza injektatuko dugu (kotak mm-tan adierazita daude). Piezak 2 mm-ko lodiera du, eta emaria

konstantea da, 60 cm3/s-koa. Sarrera kapilarra da (0,75 mm-ko eta 1 mm-ko luzerako sekzio

zirkularrekoa), eta elikatze-kanalak 8 mm-ko diametroa eta 120 mm-ko luzera ditu. Kalkulatu:

a) Betetze-denbora

b) Urtuaren biskositatea 10 E 3,5 poise-koa bada, kalkulatu denboraren araberako injekzio-presioaren

grafikoa.

c) Kalkulatu fluxu-fronteak sarreran eta piezaren hiru parteetako bakoitzean duen aitzinapen-abiadura

(Q = v S).

3.11. irudia.

4. Zizaila-abiadurak handiegiak badira, material plastikoa degradatu egingo da. Materialaren hornitzaile batek

gomendatzen duenez, material jakin baterako, zizaila-abiadurak ez du 20.000 s-1-koa baino gehiagokoa

izan behar (neurri hori paretako zizaila-abiadurari dagokio). Aurreko ariketako piezarako, non da handiagoa

zizaila-abiadura? Erabilitako emariarekin, gomendatutako gehienezko zizaila-abiadura gainditzen da? Zein

izango da gehienezko injekzio-abiadura, aurreko gomendioa betez gero?

100

50 100

50 100

100

173


5. Kalkulatu zein presio-gradiente (∆P/L) behar den 2.500 poiseko biskositatea duen fluido newtondarra 1 cm-

ko diametroa duen sekzio zirkularreko hodian zehar 3 litro/minutuko emariarekin ponpatzeko.

6. Esan daiteke polimeroaren kateetan induzitzen den orientazioa ∆P-arekiko (presio-injekzioa) proportzionala

dela injekzioan. Orientazioa murrizteko, zer da komenigarriagoa, azkar injektatze ala astiro injektatzea?

Baina, denbora pasatu ahala, urtua hoztu egiten da eta urtuaren biskositatea handiagotu egiten da; beraz,

programatutako emaria mantentzeko behar den presioa handiagotu egingo da (eta, ondorioz, hondar-

orientazioa handiagotu egingo da piezan). Demagun irudiko pieza injektatu nahi dugula.

3.12. irudia.

Urtuaren biskositatea denborarekin handiagotzen bada adierazpen honen arabera (t = denbora

segundotan):

η (poise) = 250 (9 + t2)

Kalkulatu beharko diren injekzio-presioak (edo betetzearen amaierako presioak), pieza 1, 2, 3, 4 eta 5

segundoan betetzen bada. Emaitzarekin batera, adierazi zein den injekzio-denbora egokia.

7. Aurreko piezarako, kalkulatu adierazitako denboretan zein izango den betetzearen amaieran beharko den

ixte-indarra (ixte-indarra da urtuak moldearen barrunbeetan eragiten duen indarra).

8. Honako adierazpen honen arabera biskositatea denborarekin handiagotzen bada,

η = a (b + t2)

frogatu injekzio-denbora egokia t = (b)1/2 dela.

9. Lodiera konstanteko pieza emari konstantearekin injektatu da. Lodiera, kota jakin batetik aurrera, erdira

murrizten bada:

a) Nola aldatzen da fluxu-frontearen aitzinapen-abiadura?

b) Nola aldatzen da presio-gradientea piezan?

c) Nola aldatzen da presioa piezako sarreran denboraren arabera?

(Lodiera 2 mm)

200

400

Injekzio-puntua

LANBIDE EKIMENA

174

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 175

3.13. irudia.

10. Disko zirkular bat (adibidez, abatz-estalkia) erditik injektatzu da, emari konstanteaz. Betetzea oskol motako

piezaren antzekoa izan daiteke:

LPHWQ ∆

=η12

3

an, fluxu-frontearen zabalera W = 2πr da (fluxu-fronteak un

rako presioa denboraren arabera.

Adierazpen horret e oro duen erradioa da r).

Kalkulatu sarre

3.14. irudia.

11. d eta 2d-ko luzerako alboak dituen pieza laukizuzena aipatutako bi eratan injekta daiteke, bi kasuetan

denbora bera erabilita.

a) b)

3.15. irudia.

Kalkulatu b) kasuan injekzio-presioa zenbat aldiz handiagoa den.

Kalkulatu b) kasuan behar den ixte-indarra zenbat aldiz handiagoa den.

12. Aurreko ariketako pieza adierazten diren bi puntuetatik injektatu da. Bi kasuetan denbora berean

injektatzen bada, injekzio-presioa eta ixteko indarra aurreko ariketako b) kasuan baino txikiagoak al dira?

Injekzio-puntua


LANBIDE EKIMENA

176

3.16. irudia.

13. Lortu fluxu-luzeraren eta fluxu-frontearen aitzinapen-abiaduraren araberako injekzio-presioari dagokion

adierazpena. Emaitzaren arabera, azaldu 11 eta 12 ariketetako emaitzak.

3.6 Fluido newtondarrak eta ez-newtondarrak

Fluido newtondarrak zizaila-abiadurarekiko biskositate independentea dutenak dira. Biskositate txikiko likido

gehienak eta gasak horrelaxe portatzen dira.

Fluido ez-newtondarrak zizaila-abiaduraren araberako biskositatea dutenak dira. Polimero urtuak fluido ez

newtondarrak dira; fluido horietan, zizaila-abiadura handiagotzen den heinean, biskositatea txikiagotu egiten da.

Portaera horri sasiplastikoa deitu ohi zaio. Fluido ez–newtondarren beste mota bat dilatatzaileak dira. Fluidoon

biskositatea handiagotu egiten da zizaila-abiadura handiagotzen den heinean.

Zizaila-tentsioa/zizaila-abiadura irudikapenari fluxu-kurba deitzen zaio. Hurrengo grafiko honen bidez, zizaila-

abiadura jakin bat lortzeko behar den zizaila-tentsioa zein den jakingo dugu. Kurbaren maldak biskositatea emango

digu.

3.17. irudia.

Berretura-legea

Prozesatzeari dagokionez, oso garrantzitsua da polimeroek duten zizaila-abiaduraren arabera biskoiatea

txikiagotzeko ezaugarria. Grafikoan, polimero urtu jakin baterako zizaila-abiaduraren araberako aldakuntza

estandarra ikus daiteke.

Fluido dilatatzailea

Ziza

ila-te

ntsi

oa

Zizaila-abiadura

Fluido sasiplastikoa

Fluido Newtondarra

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 177

Zizaila-abiadura oso txikia denean, biskositatea konstantea da; beraz, fluidoa newtondar gisa portatzen da. ηo

biskositate-balioari zizaila txikirako muga-biskositate newtondarra deitu ohi zaio. Zizaila-abiadura handietan,

biskositatea independentea da zizaila-abiadurarekiko, eta η∞ balioari zizaila handirako muga-biskositate newtondarra

deitu ohi zaio. Balio hori zizaila-abiadurak oso handiak direnean lortzen da (injekzioan ez da komeni 2-5·104 s-1 balioa

gainditzea, erretxina-motaren arabera).

Ikuspegi mikroskopikotik, portaera hori honelaxe azal daiteke: zizaila-abiadura txikietan, kate makromolekularrek

haril estatistikoak eratzen dituzte eta elkarrekin nahaspilatuta daude. Beraz, urtuan, partikulak handiak dira eta, gainera,

molekulon artean indar elastikoak daude (lotura fisikoen ondoriozkoak); horregatik, biskositatea oso handia da. Zizaila-

abiadura handiagotzen den heinean, kateak luzatu egiten dira. Luzapen hori honelaxe azal daiteke: haril-geruza bakoitza

beste bi haril-geruzaren artean jariatzen da; geruza horietako bat astiro mugitzen da, eta, bestea, azkar. Geruza

motelenarekin kontaktuan dagoen harilaren parteak atzeratzeko joera du, eta, besteak, aurreratzeko joera. Horrela,

katea luzatu egiten da. Halaber, gurutzagune fisikoak murriztu egiten dira, eta bi faktore horiek eragiten dute biskositatea

abiaduraren arabera biskositatea. Azkenik, zizaila-abiadura handietan, kateak oso luzatuta daude, fluxuaren noranzkoan

lerrokatuta eta nahaspilatu gabe; beraz, biskositatea txikiagoa denez, konstante bihurtzen da berriz ere.

3.18. irudia.

Zizaila-abiadura

Txikia Ertaina Handia

Orientazioa nulua

Biskositate handia eta konstantea (ηo)

Portaera newtondarra

Orientazio ertaina

Biskositate aldakorra

Portaera ez-

newtondarra

Orientazioa handia

Biskositate txikia eta konstantea (η∞)

Portaera newtondarra

3.3. taula.

Ohiko tartearen PTaren transformazioan

Bis

kosi

tate

aren

Log

(poi

se)

Zizaila-abiaduraren Log (s-1)

Potentzia legearen hurbilketa

-4 -2

7

6

5

4

3

2

1 0 6 4 2

η0

(η∞)


LANBIDE EKIMENA

178

Berretura-

legearen indizea: n

PS 0,30

PVC 0,30

PMMA 0,25

SAN 0,30

ABS 0,25

PC 0,70

LDPE 0,35

LLDPE 0,60

HDPE 0,50

PP 0,35

PA6 0,70

PA6.6 0,75

PET 0,60

PBT 0,60

PVDF 0,38

3.4. taula.

zeko eragiketa gehienetan dagoen zizaila-abiadura 103-104 s-1

emu linealaren barruan egon ohi da. Kontuan hartu behar da irudikap

n 8-10 magnitudetan, biskositatea 4-5 magnitude handiagotz

iagoa bada, biskositatea hirurekin zatitu daiteke. Transformazio-

ura/biskositatea kurba ia lerro zuzena izan daiteke. Irudikapen log

agaien arteko erlazioa berretura-legearen antzeko legea dela:

Polimeroak prozesat -koa da, eta, normalean,

aurreko irudikapenaren er ena logaritmiko bikoitza

dela, eta zizaila-abiadurare en dela; hau da, zizaila-

abiadura hamar aldiz hand eragiketa gehienak egiten

diren tartean, zizaila-abiad aritmiko bikoitzean, lerro

zuzenak adierazten du ald

edo

Adierazpen horretan, m trinkotasun-indizea da, n berretura-legearen indizea da eta

1−⋅= nm γη & nm γτ &⋅=

γ& zizaila-abiadura da ( γ& =

-dv/dr). Lege hori Ostwald eta Waele-ren potenzia-legea da. Berretura-indizea aldakorra da (0-1). n = 1 bada, ⇒ η =

m izango da; beraz, fluidoa newtondarra da eta m biskositatea izango da. n-ren balioa txikiagoa bada, fluidoa are ez-

newtondarragoa izango da, eta biskositatea azkarrago aldatuko da zizaila-abiaduraren arabera (grafikoan malda

handiagoa izango da). Taulan zenbait polimerotarako n-ren balioak ikus daitezke:

Urtua ia newtondartzat jotzen da 0,8<n<1,0 denean. n<0,5 bada, argi dago fluidoa ez-newtondarra dela. Beraz,

ia polimero guztiak ez-newtondarrak dira. n-ren baliorik handienetakoak dituzten polimeroak, besteak beste, PCa,

LLDPEa, PA, PET, PBTa eta PPSa dira.

Plastikoen Lanketa

Fluido polimerikoen fluxua sekzio zirkularretan

Fluido newtondarretan bezala, egoera egonkorrean eta fluxua laminarra denean, presioaren indarra biskositate-

indarrarekin berdindu behar da. Beraz, zizaila-tentsioak betetzen duen legea fluido newtondarren legearen berdina

da:

dzdpr

2=τ

Lehen bezala, erdian zehar aurrera egiten duen fluidoaren zizaila-tentsioa nulua da, eta paretak ukituz (r = R)

aurrera egiten duenarena gehienezkoa da.

Hala ere, hodiko abiaduren banaketan eragina du berretura-legearen formak. Kasu honetan:

drdvητ = (1)

11

−− ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛⋅=⋅=

nn

drdvmm γη & (2)

(1) eta (2) konbinatuz gero, honako hau gelditzen zaigu: n

drdvm ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛⋅=τ (3)

Fluidoa hodian zehar jariatzen denean dv/dr balioa beti negatiboa da. Zeinu negatibo horrek adierazten du (1)

ekuazioko zizaila-tentsioak urtuaren noranzkoaren aurkako noranzkoa duela (tentsioa bektoriala da). Hala ere, (2)

edo (3) ekuazioetan η edo τ-ren zenbakizko balioa lortu nahi badugu, ezinezkoa da, zeren zenbaki negatiboen

berretura zatikiarra matematikoki zehaztu gabeko eragiketa baita. Eragozpen hori albo batera utz dezakegu, zizaila-

abiadura negatiboak idatziz:

drdv−

=ητ ⇒ τ = ⋅−⎛

⎝⎜⎞⎠⎟

m dvdr

n

Kasu horretan, zizaila-tentsioaren balioak zeinua aldatzen du, eta, beraz, ebatzi beharreko ekuazio diferenziala

honako hau da:

dzdpr

drdvm

n −=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ −

⋅2

LANBIDE EKIMENA 179


Eragiketa eginez eta integratuz:

drrdzdp

mdv n

n

⋅⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

=− /1/1

21

∫∫=

=

=

=

⋅⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

−=rr

Rr

nnvv

v

drrdzdp

mdv /1

/1

021

rr

Rr

nn

n

nnr

dzdp

mv

=

=

+

⎥⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢⎢

⎣

⎡

+⋅⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ −

−=12

11

/1

Berriro ordenatuz:

⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜

⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−⋅⋅⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ −

+=

+n

nn

RrR

dzdp

mR

nnv

1/1

121

Irudian, n-ren hainbat balio dituzten fluidoen abiaduren profilak konparatzen dira:

3.19. irudia.

n-ren balioa handiagotzen den heinean, abiaduren profila karratuago bihurtzen da, “tapoi" motakoaren

antzekoagoa. Abiaduren profila dugula, emaria kalkula daiteke:

1-0,2

Abi

adur

a

Distantzia erradiala

0 1-0 1-R

Vmax

1-0,1

1-R

SvQ=

Abiaduren banaketa posizioaren arabera erradialki aldatzen da; beraz, dr erradioko oskol zirkularra hartuko

dugu. Oskol horretan, abiadura konstantea da puntu guztietan; beraz:

drrvdSvdQ π2==

LANBIDE EKIMENA

180

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 181

v abiadura r-ren funtzioan idatziz, eta r = 0 eta r = R-ren artean integratuz, honako hau lortuko dugu:

n

LP

mRR

nnQ

/13

213⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ∆

⋅+

= π

Fluxu polimerikoa sekzio laukizuzenetan (bi gainazal lauren artean)

Kalkulatu bi gainazal lau paraleloren arteko polimero urtuaren fluxuari dagozkion zizaila-tentsioen profila,

abiaduren profila eta emaria, zabalerarekiko lodiera kontuan ez hartzeko modukoa dela suposatuz.

Zizaila-tentsioa fluido newtondarrarenaren berdina da:

dzdpy=τ

Abiaduren profila kalkulatzeko:

dzdpy

dydv

==ητ

1−⋅= nm γη &

Lehen bezala, honako h

au gelditzen zaigu:

dzdpy

dydvm

n−

=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −⋅

Beraz:

dyydzdp

mdv n

n

⋅⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

−= /1/11

y = Y denean v = 0-ren eta y = y denean v = v-ren artean integratuz eta berriro ordenatuz:

⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜

⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−⋅⋅⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ −

+=

+n

nn

YyY

dzdp

mY

nnv

1/1

11

Emaria kalkulatzeko, kanalaren erdiarekiko y altuera jakin batean kokatutako dy lodierako oskol laua hartuko

dugu. Oskol horretan, abiadura konstantea da puntu guztietan:

dyWvdSvdQ ==


y-ren araberako v ordezkatuko dugu, eta y = -Y eta y = Y-ren artean integratuko dugu. H-ren funtzioan lortutako

emaitza honako hau izango da:

n

LP

mHWH

nnQ

/12

2212⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ∆

⋅⋅+

=

Polimero urtuarekin albotik injektatutako lodiera konstanteko pieza daukagu. Mota horretako piezak fluxu-

frontearen aitzinapen-abiadura konstanteaz betetzea komeni dela jakinda, zehaztu sarrerako presioak nola aldatu

behar duen denboraren arabera.

Ebazpena: fluxu-frontearen aitzinapen-abiadura honako hau da:

tLv = (1)

HWQ

SQv

⋅== (2)

Oskol-motako piezetako fluido polimerikoetarako, n

LP

mHWH

nnQ

/12

2212⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ∆

⋅⋅+

=

Beraz:

tvHn

nHm

Hv

nn

HmL

WHQ

nn

HmLP n

nnn

⋅⋅⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ⋅

+=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ ⋅

+=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ ⋅

+=∆ +1

2212221222122

Fluxu-frontearen aitzinapen-abiadura konstantea bada, sarrerako presioa linealki handiagotuko da denboraren

arabera (∆P = k·t). Aurreko ekuazioa fluxu-frontearen aitzinapen-abiaduraren mende bakarrik dago. Beraz,

piezaren sarrerako presio-erorketa denboraren arabera linealki aldatzen den guztietan, piezaren fluxu-frontearen

aitzinapen-abiadura konstantea izango da.

3.7 Disipazio likatsua

Kanpoko tentsioaren eraginez materiala deformatzen denean, berreskuratzen ez den deformazio-lana barne-

energia bihurtzen da, eta bero gisa kanporatzen da. Polimeroa tentsiopean dagoenean, batez ere molekulak

nahaspilatzeak eragiten du biskositatea. Molekulen nahaspilatzea kentzeko, berreskura ezin daitekeen eta fluidoa

berotzen duen kanpoko lana behar da. Horixe da disipazio likatsua. Kateak luzatzeko behar den lana, ordea,

berreskuratu egin daiteke, eta materialean metatzen da kateetako indar erretraktil gisa; ez du eraginik disipazio

likatsuan. Disipazio likatsua marruskadura-indarraren eta marruskadura-abiaduraren arteko biderkadura da, hau da:

331

2 mW

smJs

mN

≡⋅

≡⋅⋅= −γτφ &

Disipazio likatsua nulua da erdian eta gehienezkoa paretetan.

LANBIDE EKIMENA

182

Plastikoen Lanketa

Disipazio likatsuaren eraginez sortzen den beroa eta materiala zenbat gradutan berotzen den kalkulatu

daitezke:

CpPT

⋅∆

=∆ρ

Oro har, aurreko ekuazioa hurbilketa ona da injekzio-prozesuan materialak elikatze-kanaletan jasaten duen

berotze likatsua kalkulatu ahal izateko. Kanaletako zizaila-abiadurak oso handiak izan ohi dira, eta gainazalaren

azalera txikia izan ohi da. Ondorioz, disipazio likatsuaren eraginez irabazitako beroa moldea hoztearen eraginez

galdutakoa baino askoz handiagoa da; beraz, galdutako bero hori ez da kontuan hartzen. Hala ere, moldearekin

kontaktuan dagoen piezaren gainazala handia da eta zizaila-abiadurak askoz txikiagoak dira; beraz, aurreko ekuazioa

ez da egokia materialaren tenperatura zein den jakiteko.

3.8 Portaera likatsu-elastikoa

Adibidez, Tg = -65 ºC duen poliisobutilenoa hartuko dugu. Hainbat tenperaturatan trakzio-esperimentuak egin

ondoren, Young-en moduluari dagozkion honako emaitza hauek lortu ditugu:

Tenperaturak oso txikiak direnean, polimeroa solido zurrun gisa portatzen da, eta modulua oso handia da (A

eremua). Tg-tik hurbil dauden tenperaturetan, modulua txikiagotu egiten da bat-batean, eta mila bat aldiz txikiago

bihurtzen da (B eremua). Solido zurruna solido gomatsu bihurtzen da, eta modulua ia konstantea da tenperatura-tarte

batean (C eremua). Tenperatura jakin batean, modulua txikiagotu egiten da berriz ere, eta materiala fluido bihurtzen da

(D eremua). Aldaketa hori ohikoa da polimero amorfo guztietan. Jarraian, ezaugarri mekanikoen eta egoera

mikroskopikoaren arteko lotura azalduko dugu:

A eremua. Eremu honetan, ezin dira kate nagusiaren tarte handiak mugitu, eta hori oinarrizkoa da

materiala jaria dadin. Tenperaturaren arabera, alboko multzo batzuk baino ezin izango dira mugitu eta,

agian, kate nagusiaren tarte oso txikiak ere bai. Horregatik, solidoa solido elastiko gisa portatzen da.

Polimeroa beira-egoeran dagoela esaten da.

B eremua. Eremu hau oso estua da (10-20 ºC). Eremu honetan, katearen tarte luzeak mugitzen hasten

dira, eta, beraz, modulua asko txikiagotzen da. Beira-trantsizioko eremua da.

C eremua. Polimeroaren portaera elastikoa da (deformazioa berreskuratzen du), deformatzeko ahalmen

handia du (trakzio-saiakuntzetan asko luzatzen da), eta modulu oso txikia du. Beraz, goma gisa portatzen da.

Kateak nahaspilatuta daude, eta nahaspilatzeek korapilo fisikoen antzera jarduten dute. Luzatuz gero,

elkarrekin gurutzatuta dauden kateak deformatu egiten dira, baina oreka-egoerara (haril estatistikoa)

itzultzeko joera dute. Joera horrek indar erretraktil gisa jarduten du, eta kateak kimikoki gurutzatzen dira

elkarrekin, ez fisikoki. Luzapenak kateak askatzeko joera du, eta polimeroa jariatu egiten da. Baina kateen

mugikortasuna txikia denez, kateak astiro askatzen dira, eta fluxua oso motela da; fluxua deformazio

elastikoari gainjartzen zaio.

D eremua. Eremu honetan, solidoa fluidotu eta likido likatsu bihurtzen da. Kateen egitura C eremukoaren

antzekoa da, baina eremu honetan kateen mugikortasuna askoz handiagoa da; luzapenaren eraginez,

azkar askatzen dira, eta, ondorioz, polimeroa fluido gisa portatzen da.

LANBIDE EKIMENA 183


Normalean, TP amorfoetan haien Tg-a baino tenperatura baxuagoak erabili ohi dira. Eremu horretan, injekzio

bidezko zurruntasuna hartzen dute.

3.20. irudia.

3.21. irudia.

V kurba polimero kristalinoari dagokio. Polimero horien Tg-ari dagozkion tenperaturak fusioko tenperatura baino

askoz txikiagoak izaten dira (taulako polimeroetarako, aldea 200 ºC-koa da). Hala ere, egitura kristalinoak

materialaren zurruntasuna mantentzen du eta, beraz, Tg-ak ia ez du eraginik moduluan. Polimeroa urtzen denean,

egitura kristalinoa hautsi egiten da eta polimeroa biskositate txikiko fluido bihurtzen da, zeren C eremua tenperatura

txikiagoekin gainditzen baita.

III eta IV kurbak polimero erdikristalinoei dagozkie. Polimero horietan, kristalinotasun-maila txikiagoa izan ohi

da.

Denbora/tenperatura gainjartzea

Aurreko grafikoetan azaldu diren emaitzak hainbat tenperaturatan egindako trakzio-saiakuntzetan lortu dira.

Saiakuntza horietan, probetari deformazioko abiadura jakin bat ezartzen zaio, eta dagokion modulua neurtzen da.

Ezarritako deformazioko abiadurak saiakuntza denbora laburrean egiteko modukoak izaten dira; horregatik,

materialaren erantzunak saiakuntza-tenperaturan eta denbora laburrean neurtu dira.

Tenperatura

A

B

6

9

3

C

D

Log Y

Tenperatura

V

6

9

3

IV

III

Log Y

LANBIDE EKIMENA

184

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 185

Hala ere, demagun trakzio-saiakuntzak abiadura oso moteletan egin dizkiogun material jakin bateko probeta

dugula. Saiakuntza-tenperaturan (saiakuntza guztietan konstantea da), materiala beira-egoeran dago. Saiakuntza-

denboraren arabera (edo ezarritako deformazioko abiaduraren alderantzizkoaren arabera) lortu dugun modulua

irudikatzen badugu, honak

Kurba tenperaturaren ari dagokion kurba hori oso

handia da (kurba hori lort beraz, ezin da zuzenean

neurtu, baina bai zeharka. meroek, kanpoko kargak

eragiten zaizkienean, jariat ” jariakortasuna deitu ohi

zaio. Fenomeno hori dela ntentzen diren plastikozko

piezak diseinatu behar dira

Presio-fluxua sekzio

Parametroa Berretura-legeko fluidoa

o grafiko hau lortuko dugu:

3.22. irudia.

araberako Log Y-ren irudikapenekoaren antzekoa da. Denbor

zeko, saiakuntzan oso abiadura motelak erabili behar dira), eta,

Emaitza esperimental hori garrantzitsua da; izan ere, poli

zeko ahalmena dutela adierazten du. Fenomeno horri “creep

eta, bizirik irauten duten denboran gehiegi deformatu gabe ma

.

zirkularretan

Zizaila-tentsioa, � LPr ∆

⋅=2

τ LPR

w∆

⋅=2

τ

Zizaila-abiadura,n

LP

mr /1

2⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛ ∆⋅=γ& 3

13RQ

nn

wπ

γ ⋅+

=& &γ

Emaria, Q n

LP

mRR

nnQ

/13

213⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ∆

⋅+

= π

Presio-fluxua oskol motako piezetan

Parametroa Berretura-legeko fluidoa

Zizaila-tentsioa, � τ = h. ∆P / L LPH

w∆

⋅=2

τ

Zizaila-abiadura,n

LP

mx /1

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ∆

=γ& 2221

WHQ

nn

w ⋅+

=γ& &γ

Emaria, Q n

LP

mHWH

nnQ

/12

2212⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ∆

⋅⋅+

=

Denbora

A

B

6

9

3

C

D

Log Y


LANBIDE EKIMENA

186

3.9 Ariketak

15. 10. ariketako piezan –R erradioa du–, emari konstanteko fluido polimerikoa injektatu dugu. Lortu

denboraren araberako presio-erorketa emango digun adierazpena. Irudikatu denboraren araberako presio-

erorketa, n = 0, enean:

30 duen fluidorako, piezaren bolumenaren ehuneko hauek bete dir

Bolumenaren % % 1 % 5 % 10 % 25 % 50 % 75 % 100

∆P

3.5. taula.

fluido polimerikoak direla suposatuz, eta potentzia-indizea n = 0,3

arraren eta polimerikoaren arteko aldearen arrazoia?

zen denez, lodiera jakin bateko piezan, injekzio-presioak murrizt

16. Ebatzi 11. ariketa dela kontuan izanda. Zein

da fluido newtond

17. 13. ariketan azalt en dituzten eta sarreren

posizioei dagozkien bi faktore daude. Esan zer eragin duen faktore horietako bakoitzak fluido

polimerikoetan.

18. Capron 8200 erretxina (PA-6) isotermikoki jariatzen da 230 ºC-an, 2,5 mm-ko erradioko eta 14 cm-ko

luzerako hodian zehar. Emaria 60 cm3/min-koa bada, kalkulatu presio-erorketa. Datuak: m = 1950 N sn/m2,

n = 0,66.

19. Polystyron 165Hak zizaila-abiaduraren araberako biskositate-balio hauek ditu (Nsm-2), 220 ºC-an neurtuta.

&γ (s-1) η (Pa⋅s)

100 596

1.000 114

10.000 22

100.000 4

3.6. taula.

Irudikatu log γ& -ren araberako log η eta lortu polimero horretarako berretura-legeari dagokion adierazpena.

20. 20. ariketako polimeroarekin 6. ariketako pieza injektatu nahi dugu, 2 s-ko denboran. Elikatze-kanala eta

sarrera diseinatuta daude presio-erorketak, hurrenez hurren, barrunbeko presio-erorketaren % 50 eta % 10

izan daitezen. Elikatze-kanalek eta sarrerak sekzio zirkularra dutela eta, hurrenez hurren, 15 cm-ko eta 1

mm-ko luzera dutela jakinda, kalkulatu dagozkien erradioak. (Oharra: barrunbearenaren araberako

elikatze-kanalak eta sarrera betetzeko denborak ez dira kontuan hartzeko modukoak).

21. Kalkulatu m eta n-ren balioak jariakortasun txikiko UPVCrako, zizaila-abiaduraren araberako biskositate-

balioak honako hauek izanik: (EVC Prima –RI5070– erretxinarako datuak dira, 200 ºC-an).

Plastikoen Lanketa

&γ (s-1) η (Pa⋅s)

100 2174

1.000 389

10.000 70

100.000 13

3.7. taula.

22. 6. ariketako pieza, bere lodiera kontuan hartuta, 2 s inguruko denboran injektatu beharko litzateke. Pieza

hori lortzeko, 21. ariketako erretxina erabiliko dugu, 1500 barreko gehienezko injekzio-presioa duen

makinan. Elikatze-kanaletako eta sarrerako presio-erorketa piezaren presio-erorketaren % 30 izateko

diseinatzen badugu, pieza egoki (hau da, abiadura kontrolatuz) bete daiteke?

23. 100 cm3-ko bolumeneko UPVCzko pieza injektatu nahi dugu, 2 s-ko denboran. Elikatze-kanaletan eta

sarreran 15 ºC-ko berotze likatsua lortu nahi dugu, material horretarako gomendatutako gehienezko zizaila-

abiadura (4,0x104 s-1) gainditu gabe. 0,6 W-eko lodierako eta 1 mm-ko luzerako alboko sarrera erabiliko

dugu. Elikatze-kanalaren luzera 10 cm-koa da. Kalkulatu sarreraren zabalera eta elikatze-kanalaren

erradioa. Datuak: �(UPVC)=1,40 g/cm3, Cp=1,10 J/g⋅K.

24. 3 mm-ko lodiera duen irudiko pieza gehienez 3,5 s-ko denboran injekta daiteke. Bete daiteke 21. ariketako

erretxina erabilita, makinaren gehienezko presioa 1500 barrekoa bada?

3.23. irudia. 25. 25. ariketako erretxina beste tenperatura batean injektatzen badugu, betetzeak orekatua izaten jarraituko

du? Eta erretxina aldatzen badugu? Erretxina jakin batekin fluxu orekatua ematen duen moldea badugu,

fluxu orekatuari dagokionez, beste zein erretxina izango dira egokiak injektatzeko?

Injekzio-puntuak

260 20

20

40 150

20

LANBIDE EKIMENA 187


LANBIDE EKIMENA

188

26. 3,5 mm-ko lodierako eta 300 cm3-ko bolumeneko pieza injektatu nahi dugu Apec 1101 erretxina erabilita.

Elikatze-kanalen luzera 18 cm-koa dela eta 20 ºC-ko berotze likatsua lortu nahi dugula jakinda, kalkulatu

erradioa.

Oharra: betetze-denbora hozteko baino 0,15 aldiz handiagoa da.

Apec 1101 erretxinari dagozkion datuak: m = 104,5 Pa·sn, n = 0,42

ρ=1,06 g/cm3, Cp=1,90 J/g⋅K, k=0,22 W/m·K

27. Irudian azaltzen den moldea artifizialki orekatu nahi dugu. Moldea aurreko ariketan erabili dugun

erretxinarekin injektatuko dugu. Lortu beharreko pieza bakoitzak 40 cm3-ko bolumena du, eta 2 s-ko

denboran bete nahi dugu. Elikatze-kanaletan 20 ºC-ko berotze likatsua lortu nahi badugu, kalkulatu R1 eta

R2 erradioak.

denbora

3.24. irudia.

R1

R2 R2

1

40

40

R1 R

25 25

Oharra: Elikatze-kanalak betetzeko denbora ez dugu kontuan hartuko.

28. Ebatzi aurreko ariketa 12 barrunbeko molderako.

29. Koadroan, 240 ºC-an neurtuta, Terluran 967K erretxinari (Basf etxeko ABSa; jariakortasun handiko

materiala da) dagozkion zizaila-abiaduraren araberako biskositatearen balioak azaltzen dira. Kalkulatu

trinkotasun-faktorearen balioak eta berretura-legearen indizea.

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 189

&γ (s-1) η (Pa⋅s)

100 8430

1.000 1960

10.000 450

100.000 110

3.8. taula.

30. Koadroan, 220 ºC-an neurtuta, Lupolen 2410T erretxinari (Basf etxeko LDPEa; jariakortasun handiko

materiala da) dagozkion zizaila-abiaduraren araberako biskositatearen balioak azaltzen dira. Kalkulatu

trinkotasun-faktorearen balioak eta berretura-legearen indizea.

&γ (s-1) η (Pa⋅s)

100 95

1.000 39

10.000 14

100.000 6

3.9. taula.

31. Aurreko bi erretxinak 15 cm-ko luzerako elikatze-kanalen bidez injektatzen dira, 60 cm3/s-ko emariarekin.

Kalkulatu erretxina bakoitzerako beharko den erradioa, bi kasuetan 250 barreko presio-erorketa onartzen

bada.

32. Irudiko moldea injektatu nahi dugu. Pieza handiak 45 cm3-ko bolumena du, eta, txikiak, 11,25 cm3-koa; bi

piezek 2 mm-ko lodiera dute. Barrunbea orekatuta bete nahi dugu 2 s-an, 27. ariketako erretxina erabilita.

Bi piezetan 15 ºC-ko berotze likatsua lortu nahi da. Mazarotaren berotze likatsua kontuan hartu gabe,

kalkulatu elikatze-kanalen R1, R2 eta R3 erradioak.

3.25. irudia.

R3, 60

R2, 40 R1, 40


3.10 Termoplastikoen injekzio-simulazioa. moldflow MPA

MPAri buruzko sarrera

Moldflow Plastics Adviser erremintei esker, piezak eta moldeak diseinatzen dituztenek hasierako fasean

kontrola ditzakete diseinuak, eta diseinuon fabrikazioa egin daitekeen egiazta dezakete, altzairua mozten hasi baino

lehen, aldaketa-kostuak oraindik handiak ez direnean. CAD modelo solidoak zehatz-mehatz integratzen direnez,

modelo solidoetan simulazioak egin daitezke, eta emaitza zuzenean ikus daiteke. Horrez gain, sor daitezkeen

fabrikazio- eta kalitate-arazo nagusiak identifikatzen ditu programak, eta arazoak konpontzeko bideak eskaintzen

ditu.

3.26. irudia.

Solidoetan oinarritzen da; beraz, CAD modeloak zuzenean azter daitezke, eta ez dago geometria bihurtu

beharrik eta FEA sare konplexurik egin beharrik. Programa erraz ikasten eta erabiltzen da, eta ez du prestakuntza

handirik eskatzen, ez eta plastikoetan esperientzia izaterik ere.

Modeloa inportatzea

Atal honetan, hainbat motatako azterketak egiten hasteko modeloa nola inportatzen den azalduko dugu.

Lehenbizi, logikoa denez, Moldflow Plastics Adviser programan sartu behar dugu:

Hasi Programak Moldflow Plastics Advisers 6.0 Mold Adviser 6.0

Menu-barran hautatu: File Open. Honako leiho hau agertuko da:

3.27. irudia.

LANBIDE EKIMENA

190

Plastikoen Lanketa

LANBIDE EKIMENA 191

MPA programak honako fitxategi mota hauek inportatzeko aukera ematen du:

STL (Stererolitography). MPA 6.0 programaren bidez inportatutako STL modeloen kalitatea automatikoki

egiaztatzen eta hobetzen da. Modeloa zuzendu ezin denean, erabiltzaileak oharra jasotzen du, STLaren

kalitateari dagozkion arazoak konpon ditzan.

IGEG/STEP/Parasolid.

Modeloa irekitzeko, menu-barrako ikonoa ere saka daiteke.

3.28. irudia.

Honako leiho hau agertuko da:

3.29. irudia.

Leiho horren bidez, MPA programak gure piezaren neurriak zein diren esaten digu (55.998x55.998x20.429).

Komenigarria da erabiliko ditugun neurriak egokiak direla ziurtatzea.

Hurrengo urratsa pieza orientatzea da. XY planoak banaketa-planoarekiko paraleloa izan behar du. Gure

adibidean, pieza –90 º biratu behar da X ardatzean, zeren, horrela, XY planoa eta banaketa-planoa bat etorriko

baitira.

Ireki


LANBIDE EKIMENA

192

3.30. irudia.

Horixe da MPA programak kasu honetarako ematen duen orientazioa. Isurbidea Z ardatzaren noranzko

positiboan ezartzen du MPA programak. Isurbidea hasierako orientazioarekin marraztuko balitz, MPA programak

“beherantz” marraztuko luke, eta guk gorantz marraztea nahi dugu. MPA programak ez du Z ardatzaren noranzko

negatiboan marrazteko aukerarik ematen, positiboa aukera lehenetsia da.

Orientatzeko eragiketa egiteko, lehenbizi, pieza hautatu behar dugu, eta gero:

Adviser Cavity Tools; edota:

3.31. irudia.

Cavity tools

Plastikoen Lanketa

3.32. irudia.

Horixe da orientazio egokia. Banaketa-planoa eta XY planoa bat datoz, eta isurbidea Z ardatzaren noranzko

positiboan (“gorantz”) marrazten da.

Materiala hautatzea

Adviser Molding Parameters.

Materiala hautatzeko:

3.33. irudia.

LANBIDE EKIMENA 193


3.34. irudia.

Gure piezaren materiala PCa da, zehazki, Lexan 141 BC52 deritzona.

Materiala hautatzeko, lehenbizi, bilatu egin behar dugu, “Search” aukera sakatuz.

Leihoan baldintza jakin batzuk zehazteko aukera daukagu, lortu nahi dugun materiala errazago bilatzeko.

Manufacturer (fabrikatzailea): materiala fabrikatzen duen etxe komertziala FMC dela dakigu. Errazago

bilatzeko, FMC idatziko dugu.

Trade name (izen komertziala): materiala Lexana da. Beraz, Lexan idatziko dugu.

Family abbreviation: lauki honetan, materialari dagokion laburdura idatzi behar dugu. Gure adibidean,

materiala PCa da. Guk ez dugu laukia bete, baina, errazago bilatzeko, laukia bete daiteke.

Filler data Description: aukera honen bidez, materialak dituen karga-motak zehatz ditzakegu.

MPA programak materiala errazago bilatzeko irizpide gehiago eskaintzen ditu. “Add” aukera sakatuz gero,

besteak beste, dentsitatea edo urtze-tenperatura eta beste zenbait irizpide zehatz ditzakegu. Dagokigun kasuan, bi

lauki baino ez ditugu bete, fabrikatzaileari dagokiona eta izen komertzialari dagokiona, hurrenez hurren, FMC eta

Lexan.

Denbora-tarte labur bat pasatu ondoren, honen antzeko leihoa agertuko da:

3.35. irudia.

LANBIDE EKIMENA

194

Plastikoen Lanketa

Moldflow Plastics Adviser programaren bidez, Moldflow eta C-MOLDen materialen datu-base bat erabiltzeko

aukera dugu (7500 material mota daude). Datu-base garrantzitsu hori plastikoen simulazioak egiteko programe-

tarako liburutegirik handiena da, eta Moldflow eta C-mold-en materialekin lan egin daiteke, Moldflow-en bigarren

mailako biskositatearen modeloa, Cross-WLFren biskositate-modeloa eta Dual Domain-en Tait PVT aldatutako

modeloa barne.

“Details” laukia sakatuz gero, hautatu dugun materialaren ezaugarriak dituen leihoa agertuko da. Adibidez, PVT

diagrama ikus dezakegu:

3.36. irudia.

3.37. irudia.

LANBIDE EKIMENA 195


6.1.4. Gate Location

Lehenbizi, “Gate Location” motako azterketa abiatu behar da, injekzio-puntua piezaren zein lekutan kokatu

behar den jakiteko. Aukera honek sarrera kokatzeko lekurik onenak eta txarrenak zein diren adierazten digu.

Sarreraren bat zehaztu badugu, MPA programak hurrengo injekzio-punturik egokiena zein den adieraziko digu.

Piezaren sarreraren egokitasuna zenbait parametroren araberakoa da. Parametrook honako hauek dira:

Prozesagarritasuna: sarrera softwareak adierazten lekuan kokatuz gero, pieza beteko da?

Gutxieneko presioa: presioa txikia izango ote da? Presio txikiak ezarriz gero, zizaila-abiadura, zizaila-

tentsioa eta ixteko indarra ere txikiagoak izango dira.

Erresistentzia geometrikoa: gehiegizko injekzioa egongo da?

Lodiera: mantentze-presioa eraginkorra izango ote da?

“Gate Location”azterketa abiatzeko:

Adviser Analysis Selection

3.38. irudia.

Leiho honetako ezkerreko aldean, MPA programak eskaintzen dituen eta erabil daitezkeen azterketak ikus

daitezke. Eskuineko aldean, berriz, nahi dugun azterketa egiteko zein baldintza bete behar diren esaten digu

softwareak. “Gate Location” azterketa abiatzeko, modeloa inportatu eta materiala hautatu besterik ez dugu egin

behar. Ikus daitekeenez, kasu honetan “Gate Location Analysis” deritzona baino ezin dugu erabili.

Sarrera softwareak adierazten duen lekuan kokatzea komeni da, baina, askotan, piezaren eskakizunak direla-

eta, ezin dugu hori egin.

LANBIDE EKIMENA

196

Plastikoen Lanketa

Emaitzak sarreraren kokapen egokiena erakusten digu. Sarreraren bat diseinatzen badugu, programak

hurrengo aukerarik onena zein den esango digu.

3.39. irudia.

Ez da beharrezkoa pieza ondo orientatzea “Gate Location” azterketa egiteko. Moldflow Plastics Adviser progra-

mak eskaintzen dituen beste azterketa mota batzuetarako, aldiz, modeloa orientatu egin behar da.

6.1.5. Sarrera diseinatzea

Piezako sarrera kokatzeko:

Adviser Pick Injection Location

Lehenbizi, piezaren puntu batean sakatu behar da. Ez dago zertan puntua zehatz-mehatz adierazi, zeren ezau-

garriak ezartzeko eta puntu zehatzean kokatzeko aukera baitaukagu. Horretarako, sarrera hautatu eta saguaren

eskuineko botoia sakatu beharko dugu.

3.40. irudia.

LANBIDE EKIMENA 197


Propietateak aukera hautatuta, honen antzeko leihoa aterako da. Leiho horretan, diseinatu dugun sarrerari da-

gozkion koordenatuak agertzen dira. Kasu honetan, hauxe da injekzio-puntuaren kokapen zehatza.

3.41. irudia.

Orain, hainbat motatako azterketak egin daitezke, piezaren diseinua aztertzeko.

6.1.6. Simulazioak abiatzea

Adviser Analysis Selection

3.42. irudia.

Molding Window Analysis

Prozesatzeko baldintza onak hautatzeko eta materialak konparatzeko erabili ohi da. MPA programak galdetzen

digu material horretarako zein distira mota nahi dugun, hau da, nolako gainazalaren akabera nahi dugun. “Use

conditions” aukeraren bidez, kalkulatu dituen baldintzak erabil ditzakegu.

LANBIDE EKIMENA

198

Plastikoen Lanketa

3.43. irudia.

Horrelako azterketak egiteko, sarrera bakarra diseinatu behar da.

3.44. irudia.

Irudi horretan ikus daitekeenez, MPA programaren irizpideen arabera, fusio-tenperatura eta moldearen

tenperatura egokienak, hurrenez hurren, 300 ºC eta 117 ºC dira; betetze-denborarik onena 0,37 s-koa da, injekzio-

presioa 100 MPa-koa da, eta, emaria, 4,25 cm3/s-koa. Halaber, polimeroak onartutako gehienezko zizaila-tentsioa

gainditzen duela ikus daiteke.

Simulazioa egiteko baldintza horiek onartzen ditugula adierazteko, “Use Conditions “ aukera sakatu behar dugu.

LANBIDE EKIMENA 199


3.45. irudia.

MPA programak, injekzio-parametroei dagokienez, datu horiexek bakarrik sartzen uzten du. Moldearen

tenperatura 117 ºC-koa da; injekzio-tenperatura, 300 ºC-koa; betetze-denbora, 0,37 s-koa; eta, azkenik, moldea

irekitzeko eta ixteko behar den denbora, 3 s-koa.

Plastic Flow Analysis

Materialaren fluxua aztertzen du, hau da, barrunbea nola beteko den.

LANBIDE EKIMENA

200

Plastikoen Lanketa

3.46. irudia.

Zenbait emaitza ematen ditu; jarraian aztertuko ditugu:

MPA programak, lehenbizi, leiho hau erakusten digu:

3.47. irudia.

LANBIDE EKIMENA 201


Hemen zenbait emaitza ikus daitezke:

Betetze-denbora: 0,35 segundo

Injekzio-presioa: 18,61 MPA

Soldadura-lerroak egon daitezke eta aire harrapatuta gera daiteke.

Sartutako bolumena:1,56 cm3.

Kalkulatutako zikloaren denbora: 17,69 segundo.

Ixteko indarra betetzen den bitartean: 0,06 tona

Proiektatutako azalera: 0,90 cm2.

Programak, halaber, pieza erraz betetzen dela eta kalitatea onargarria ez izatea gerta daitekeela ere esaten digu.

Piezari dagozkion emaitza horiek eta beste batzuk ikusteko, menu-barran nahi dugun emaitzak hautatzeko

aukera dugu.

Confidence of fill

“Confidence of fill” aukeraren bidez, barrunbeko eremu jakin batek ohiko injekzio-baldintzetan betetzeko dituen

aukerak aztertzen ditu. Emaitza hori presioari eta tenperaturari dagozkion emaitzen araberakoa da.

Emaitzan azaltzen diren koloreak honelaxe interpretatzen dira:

A: guztiz beteko da.

B: nekez beteko da, edo kalitate-arazoak egon daitezke.

C: nekez beteko da edo betetzeko arazoak izango ditu.

D: ez da beteko.

3.48. irudia.

3.49. irudia.

LANBIDE EKIMENA

202

Plastikoen Lanketa

3.50. irudia.

Plastic flow Emaitza hau barrunbea nola beteko den simulatzen duen animazioa baino ez da. Emaitza honen bidez,

betetzea orekatua den ala ez edo aldi berean betetzen ez diren barrunbeak edo eremuak dauden ikus dezakegu.

Results->show->fill time

Materialaren fluxuak barrunbean egiten duen ibiltartea erakusten du. Aldi berean betetzen diren eremuak kolore

berekoak dira. Koloreak gorritik (lehenbizi betetzen diren aldeak) urdineraino (azken betetzen diren eremuak) doaz.

Barrunbea guztiz betetzen ez bada, kolore zeharrargitsua agertzen da.

3.51. irudia.

LANBIDE EKIMENA 203


Irudi horretan agertzen diren lerro gorriek sortzen diren soldadura-lerroak adierazten dituzte.

Lerro horiek bi fluxu-fronte elkartzen diren eremuetan sortzen dira. Lerro horietan tenperatura jaisten den ikusi

behar da, zeren, horrela bada, lotura pobrea izango baita.

Kasu honetan, fluxuak elkartzen direnean tenperatura ez da jaisten; beraz, soldadura-lerroek arazorik sortzen

ez dutela esan dezakegu.

Results->show-> flow front temperature

3.52. irudia.

Quality prediction

Emaitza horrek aurreikusitako piezaren kalitatea eta ezaugarri mekanikoak adierazten ditu. Emaitza hori

presioaren, tenperaturaren eta beste zenbait alderdiren araberakoa da. “Of fill” koefizientea ere begira daiteke, pieza

nola beteko den ikusteko.

A: kalitate ona

B: kalitate-arazoak egon daitezke

C: arazoak

D: ez da beteko

3.53. irudia.

LANBIDE EKIMENA

204

Plastikoen Lanketa

3.54. irudia.

Puntu urdinak harrapatutako aireari dagozkio. Irudi horretan ikus daitekeenez, MPA programak adierazten dituen

aire-harrapaketa gehienak piezaren muturretan azaltzen dira. Ez dute arazorik sortzen, erraz saihesten baitira. Aire-

harrapaketak ez badaude muturretan, arazoak izan ditzakegu. Kasu horretan, sarreren kokapena aldatu edo moldean

haizebideak jarri beharko ditugu.

Cooling quality analysis

Hozte desberdina izango duten eta deformazioak izango dituzten piezaren eremuak ikusteko erabiltzen da.

Emaitza honen bidez, piezaren diseinua aldatu behar dela ondoriozta dezakegu. Piezaren geometriaren eta lodieraren

eraginez piezan beroa nola mantentzen den erakusten du. PMA programak piezak moldearen paretetara beroa nola

askatzen duen simulatzen du.

LANBIDE EKIMENA 205


3.55. irudia.

MPA programak piezak hozte-arazo txikiak dituela esaten du. Jarraian, emaitza interesanteenak aztertuko

ditugu:

Results->show->cooling quality

Emaitza honek erakusten du geometriaren eta lodieraren eraginez piezan beroa nola mantentzen den. Pieza

moldean zentratuta dago, ez du inolako hozte-sistemarik, eta denbora jakin batean horrelaxe mantentzen da.

Programak simulatzen digu piezak nola askatzen duen beroa berez moldearen paretetara.

LANBIDE EKIMENA

206

Plastikoen Lanketa

3.56. irudia.

Results->show->surface temperature variance

Eremu jakin baten eta pieza osoaren batez besteko tenperaturaren artean dagoen tenperatura-diferentzia

erakusten digu. Eremu gorriek gune horretako tenperatura batez bestekoa baino handiagoa dela adierazten dute, eta,

eremu urdinek, gune horretako tenperatura batez bestekoa baino txikiagoa dela.

3.57. irudia.

LANBIDE EKIMENA 207


“Surface Temperature Variance” aukerak erakusten du piezaren formak gainazaleko tenperaturan duen

eragina. Dena den, lodierak pieza hozteko eran eragiten du, eta, beraz, “Freeze Time Variance” aukeraren bidez

aztertu behar da.

Results->show->freeze time variance

“Freeze Time Variance” emaitzak eremu jakin bat izozteko behar den denbora adierazten du; pieza osoaren

batez besteko hozte-denborarekin konparatzen du. Balio positiboek batez bestekoa baino denbora gehiago beharko

dela adierazten dute, eta, balio negatiboek, eremu hori batez besteko denbora igaro baino lehen izoztuko dela.

3.58. irudia.

“Surface Temperature Variance” eta “Freeze Time Variance” aldi berean aztertuz, piezaren eremu batzuk aldatu

behar direla edo hozte-sistemak piezaren eremu batzuetan besteetan baino gehiago eragin behar duela adieraz

dezakete. Kasu honetan, sarreren altuerak, hau da, lodiera handiena duen eremuak, beharko du denbora gehien

betetzeko.

Hozte-denbora gehiago edo gutxiago behar duten eremuak ikus ditzakegu, baina ezin dugu batez besteko

hozte-denbora ikusi.

LANBIDE EKIMENA

208

Plastikoen Lanketa

Sink marks analysis

Azterketa hau egiteko, aldez aurretik “Plastic Flow” aztertu behar da. Guk azterketa hori egin dugunez, aurrera

jarrai dezakegu.

Hurrupadurak dauden eta non dauden adierazten du. Hurrupadura horiek agertzen diren gainazalaren aurkako

gainazaleko nerbioek eragin ohi dituzte. Normalean pieza lodietan edo nerbioen atzeko aldean sortzen dira.

3.59. irudia.

Piezaren % 9k hurrupadurak izan ditzakeela adierazten du.

Piezaren bi aldeak ikus ditzakegu:

Goiko aldea:

LANBIDE EKIMENA 209


3.60. irudia.

eta beheko aldea:

3.61. irudia.

LANBIDE EKIMENA

210

PDF-Plastiko_lanketa_I

Documents

Transcript of PDF-Plastiko_lanketa_I