.gif)
Dimension and shape tolerances, surface finish with thermoplastic injection, Part 2
Porovnání normy DIN 16 742- 2013 s normou DIN 16 901- 1982:
- obě normy, stejně jako česká norma ČSN 01 4265- 1982, uvádějí pouze výrobní tolerance
- norma DIN 16 742- 2013 zavádí symetrické tolerance okolo jmenovité hodnoty
- přidává tabulku tolerančních polí pro průměry děr
- tabulky tolerancí rozměrů délkových i průměrů obsahují v současné době- znalosti, technologický proces, technická zařízení pro realizaci výroby, atd. - dosažitelné toleranční pole (stejně jako v době svého vzniku tolerance v DIN 16 901- 1982)
- skutečně dosažitelné tolerance závisí na erudici a technickém vybavení konkrétního výrobce výstřiků
- nová norma je koncipována i jako systém hodnocení posuzující dosažitelnost tolerancí u příslušného výrobce výstřiků
- DIN 16 742- 2013 nově definuje skupiny tolerancí pro díly z plastů- TG 1 až TG 9 ( TG- toleranzgrupen )
- nové skupiny tolerancí jsou napojeny na základní ISO toleranční pole podle normy ISO 286- 1
- uvedená korelace na ISO toleranční pole- je možno pracovat v obou soustavách- v normě DIN 16 901- 1982 nebyla a není ani v ČSN 01 4265- 1982
- z nové normy vypadla problematika řešení vyhazovacích úkosů, což z mého pohledu a zkušeností není nejlepší přístup (důvodem mého názoru je nízká úroveň znalostí konstruktérů a designérů dílů z plastů).
V normách jsou uvedeny i podmínky pro kontrolu a přejímání, které stanovují, že výstřik před měřením má být kondiciován v prostředí o teplotě 23 +/- 2 °C, při relativní vlhkosti vzduchu 50 +/- 5 %, po dobu- ČSN 24 hodin a DIN minimálně 16 hodin (maximálně 72 hodin) - od vyjmutí z tvarové dutiny vstřikovací formy.
Jak normy ČSN, tak i normy DIN rozdělují plasty do skupin, rozeznávají toleranční skupiny- třídy přesnosti a rozměry vázané a nevázané formou.
Do skupiny rozměrů nevázaných formou jsou zařazeny všechny rozměry, u kterých se může jejich konečný rozměr změnit v důsledku „pohybu“ tvarových dílů formy (například čelisti nebo rozměry vázané na hlavní dělící rovinu).
Rozměry vázané formou jsou pevně tvarovými díly formy zafixovány- například průměry a hloubky otvorů tvořených jádry forem.
Rozdělení tolerančního pole by vždy mělo být +/- 1/2T, tj. souměrné okolo jmenovité hodnoty rozměru. DIN 16 742- 2013 toto předepisuje.
Uvedený postulát vychází z požadavku na minimalizaci chyb a problémů. Konstruktér formy pracuje s 3D modelem výstřiku, který zvětší o jednotné smrštění. V případě jednostranných tolerancí, které jsou uvedeny na výkresu výstřiku buď musí být 3D model v dané partii přemodelován na střední tolerance nebo při výrobě výstřiků, pokud rozměr nemá dostatečně velkou toleranci, vznikne rozměrový problém.
Pro doplnění ještě uvádím normu ČSN 01 4395 Výběr tolerančních polí a uložení pro metrické závity součástí z plastů.
Závaznost a uplatňování českých technických norem
Právní úprava technické normalizace je obsažena v Zákonu č. 22/1997 Sb., o technických požadavcích na výrobky a ve změnách a doplnění některých zákonů, ve znění Zákona č. 71/2000 Sb. a Zákona č.102/2001 Sb.Zákon č. 22/1997 Sb. nabyl účinnosti 1.9.1997. Cílem jeho vypracování bylo vytvořit základ k právní úpravě odpovídající čl. 75 Evropské dohody, která obsahuje závazek České republiky "dosáhnout ve spolupráci s EU plné shody s technickými předpisy ES, evropskou normalizací a postupy posuzování shody". Následné změny zákona uvádějí jeho znění do plného souladu s legislativou Evropského společenství.
Zákon č. 22/1997 Sb., o technických požadavcích na výrobky stanoví, že české technické normy (ČSN) nejsou obecně závazné
Evropské harmonizované normy jsou nezávazné a nezávazné tedy musí zůstat i při jejich převzetí do národních norem členských států EU a států ESVO.
 |
Konstrukce výstřiků a forem – smršťení, změny rozměrů a tvarů, deformace
V konstruktérské praxi je určení rozměrů tvářecích částí vstřikovacích forem, včetně tolerance rozměrů, jedním z rozhodujících úkonů, protože rozměry formy tvoří základní předpoklad pro dosažení optimálních rozměrů výstřiků. Při stanovení zásad pro výpočet jmenovitého rozměru a tolerancí tvářecích částí forem se vychází ze stejných hodnot výstřiku – jmenovitý rozměr a jeho souměrná tolerance. Podle příslušných norem jsou tolerance výrobku zařazeny do stupňů přesnosti v návaznosti na skupiny plastů, které jsou sestaveny se zřetelem na možnost dosáhnout určité přesnosti rozměrů. Do úvahy je nutno zařadit i další faktory jako rozměry tolerované a netolerované, rozměry vázané a nevázané formou.
Jak již bylo uvedeno, výchozí rozměr pro výpočet rozměrů tvářecích částí forem je dán rozměrem výstřiku:
- rozměr charakteru díra – výchozí rozměr je rozměr minimální
- rozměr charakteru hřídel – výchozí rozměr je rozměr maximální
- rozměr charakteru rozteč – výchozí rozměr je rozměr střední
- pozor - charakter rozměru určuje i místo měření příslušného rozměru s úkosem pro vyjímání výstřiku z tvarové dutiny formy a s dalším součtovým úkosem pro vyjímání z formy v případě desénovaného povrchu výstřiku - u rozměru typu díra se vždy měří minimální rozměr a u typu hřídel rozměr maximální
K takto stanovenému výchozímu rozměru se připočte hodnota středního výrobního smrštění. Jeho hodnota je dána materiálovými listy příslušného plastu, přičemž se přihlíží i ke zkušenostem konstruktéra formy a k vlivům, které smrštění ovlivňují. Dále se přihlíží k tolerančnímu poli příslušného rozměru výstřiku (0, 6 až 0, 7 tolerance výrobku využíváme pro pokrytí nepřesnosti při určení výrobního smrštění).
Tolerance tvářecích částí formy by měly být cca 10% tolerance rozměru výstřiku u tolerovaných rozměrů a u netolerovaných cca 25% tolerance dílu. V praxi je rozměr výstřiku zatížen dalšími vlivy. Pod obecný pojem přesnost rozměrů se zahrnují jak výrobní nepřesnost – dodržení předepsaných rozměrů a tolerancí při vlastním vstřikování, tak i funkční nepřesnost – zachování předepsaných rozměrů a tolerancí při funkci výrobku. Přitom změny rozměrů, které nastávají při výrobě a funkci výstřiku, jsou vratné i nevratné.
Velkou roli v rozměrové přesnosti výstřiků z termoplastů hraje anizotropie rozměrových změn. Anizotropie neboli směrová rozdílnost rozměrových změn je způsobena především orientací makromolekul a plniva, zejména vláknitého, včetně krystalických útvarů u částečně krystalických termoplastů. U neplněných termoplastů existuje vlivem orientace makromolekul rozdíl mezi smrštěním podélným (ve směru toku taveniny) a smrštěním příčným (ve směru kolmém k toku taveniny). Vzhledem k řadě působících vlivů a vlastnostem jednotlivých termoplastů nelze obecně říci, které smrštění bude větší a které menší. Rozdíly ve směrovém smrštění bývají menší u amorfních termoplastů (5 až 10 %), větší u částečně krystalických termoplastů (10 až 25 %).
U termoplastů plněných vláknitým plnivem je smrštění ve směru toku taveniny vždy menší než ve směru kolmém na tok, a to o cca 20 až 60 % podle obsahu plniva. U materiálů plněných částicovým plnivem se rozdíl mezi příčným a podélným smrštěním zmenšuje a při obsahu kolem 40 % plniva je smrštění již prakticky izotropní, tj. stejné ve všech směrech.
Dosmrštění u neplněných termoplastů je větší ve směru orientace makromolekul než kolmo k ní a je všeobecně větší než u plněných termoplastů. Teplotní roztažnost – používání výstřiků při vyšších teplotách – má za následek i větší dodatečné smrštění, přičemž teplotní roztažnost je menší ve směru orientace makromolekul než ve směru kolmém.
Rozměrové (i další změny - strukturní, vnitřní pnutí, relaxační pochody, atd.) změny probíhající ve výstřiku po jeho vyhození z tvarové dutiny formy jsou časově závislé - viz odkaz na dobu měření v ustáleném stavu v normě DIN 16 742- 2013.
Trends in plastic injection moulding: venting structures
7.2.2025 In plastic injection moulding, most of the venting takes place through the parting planes. However, conventional venting solutions are often not sufficient, resulting in low injection efficiency and part quality problems.
