Zespoły zamykania i otwierania formy
Forma wtryskowa mocowana jest do płyt mocujących wtryskarki. Jedna z nich, nieruchoma, jest przymocowana do korpusu wtryskarki, druga zaś, ruchoma, przesuwana jest po kolumnach prowadzących (lub – we wtryskarkach bezkolumnowych – po prowadnicach umieszczonych na korpusie). Funkcje ruchu i wywarcia niezbędnej siły zamykania realizowane są przez następujące systemy napędowe:
- kolumnowo-dźwigniowy, w przypadku którego stół ruchomy jest przesuwany przez system
- kolanowo-dźwigniowy, najczęściej 5-punktowy (przegubowy), uruchamiany pojedynczym siłownikiem hydraulicznym. System ten charakteryzuje duża szybkość ruchu oraz niewielki wydatek oleju (energii)
- bezpośrednio hydrauliczny, w przypadku którego płyta ruchoma jest przesuwana przez wielostopniowy zespół siłowników hydraulicznych. Do realizacji szybkiego przesuwu służą siłowniki o małej średnicy tłoczyska i długim skoku, natomiast duże siły zamykania uzyskuje się za pomocą siłowników o dużej średnicy
- hybrydowy, wykorzystujący elementy obu systemów: do realizacji szybkiego przesuwu płyty ruchomej stosuje się zespół kolumnowo-dźwigniowy lub śrubę napędową, bezpieczną siłę zamknięcia uzyskuje się przez zastosowanie 1 centralnego lub 4 – po jednym na każdą kolumnę – siłowników o krótkim skoku, zwanych poduszkami hydraulicznymi
- przez śrubę pociągową przesuwaną przez rotację nakrętki kulkowej obracanej elektrycznym silnikiem w sposób bezpośredni lub pośredni przez pas zębaty.
Typy wtryskarek ze względu na układ uplastyczniający
Wtryskarki tłokowe
Tworzywo przeciskane jest między grubym cylindrem a wewnętrznym rozdzielaczem, zwanym torpedą (ogrzewane i uplastyczniane). Powodowało to duże straty ciśnienia, brak wymieszania, a tym samym i homogenizacji tworzywa, bardzo niedokładne dozowanie, brak możliwości przetwarzania tworzyw czułych termicznie, trudności z ogrzewaniem masy tworzywa większej niż 500 gramów na cykl, dlatego maszyny te zostały wycofane z produkcji przemysłowej. Rozwiązanie to jest nadal stosowane tylko w małych wtryskarkach laboratoryjnych.
Cykl wtrysku wtryskarki tłokowej
- Szybkie zamknięcie przymocowanych do stołów wtryskarki połówek formy, przy czym ruchomy stół przesuwany jest po prowadnicach przez zespół zamykający.
- Zamknięcie połówek formy pełną siłą zamykania.
- Dosunięcie cylindra wtryskowego do formy tak, aby dysza cylindra zetknęła się z tuleją wtryskową formy.
- Suw roboczy ślimaka lub tłoka wtryskowego, powodujący wtryśnięcie uplastycznionego tworzywa do formy.
- Uzupełnienie skurczowego ubytku tworzywa w formie przez docisk wywołany niewielkim przesunięciem ślimaka lub tłoka wtryskowego.
- Odsunięcie ślimaka lub tłoka i ewentualne odsunięcie cylindra wtryskowego, uplastycznienie tworzywa.
- Zredukowanie siły zamykającej formę.
- Otwarcie formy i usunięcie wypraski (kształtki).
W przypadku wtryskarki tłokowej tłok odsuwany jest do tylnego skrajnego położenia, następuje zasypanie cylindra następną, odmierzoną porcją tworzywa i w tym czasie ma miejsce chłodzenie wypraski.
Wtryskarki ze wstępnym uplastycznieniem
W przypadku tych wtryskarek stosuje się wstępne uplastycznienie przez ślimak umieszczony w dodatkowym cylindrze połączonym z cylindrem wtryskowym. Przed czołem tłoka znajduje się tworzywo już uplastycznione. Wtryskarki tego typu stosuje się, gdy konieczne jest bardzo wysokie ciśnienie i szybkość wtryskiwania. Są one jednak znacznie droższe od standardowych wtryskarek obecnie produkowanych.
Wtryskarki ślimakowe
Obecnie przy pojemności wtryskiwania powyżej 20 cm3 stosowane są wyłącznie zespoły ślimakowe, w których obracający się ślimak uplastycznia tworzywo, a wtryskiwanie odbywa się pod wpływem jego przesuwu powodowanego przez siłownik hydrauliczny. Przebieg uplastyczniania tworzywa jest podobny do występującego przy wytłaczaniu, z tą różnicą, że ślimak obracając się gromadzi tworzywo przed swoim czołem, a równocześnie pod wpływem ciśnienia tego tworzywa przesuwa się do tyłu. Osiągnięcie określonego miejsca drogi wycofania oznacza, że została uplastyczniona odpowiednia porcja tworzywa i następuje wyłączenie obrotów ślimaka.
Wtryskarki elektryczne a inne
Wtryskarki elektryczne stanowią najnowszą i najnowocześniejszą odmianę maszyn do przetwórstwa tworzyw. W liczącej ponad 130 lat historii maszyn do formowania wtryskowego, wtryskarki z bezpośrednim napędem elektrycznym już zajęły znaczące miejsce, a ich pozycja wśród wtryskarek z napędem hydraulicznym bądź hybrydowym sukcesywnie się umacnia. Dzięki wielu zaletom charakteryzującym napęd elektryczny, w grupie maszyn o małej i średniej sile zamykania formy wtryskarki elektryczne w chwili obecnej mają wiodącą rolę i skutecznie wypierają wtryskarki hydrauliczne.
Pierwsze, zakończone niepowodzeniem, próby stosowania bezpośredniego napędu elektrycznego w poszczególnych układach funkcjonalnych wtryskarki sięgają końca lat 50. XX w. (Milacron), natomiast początek ich współczesnego rozwoju datuje się na połowę lat 80. (Fanuc). Zmiany w budowie maszyn tego typu zintensyfikowały się w latach 90., a dynamika innowacyjnych modyfikacji w konstrukcji poszczególnych układów wtryskarek elektrycznych nie maleje do dziś.
