HU 
EN 
DE 
CZ 
SK 
Hidegcsatornás fröccsöntő szerszámok gát típusai
Apatóczki Bernát
Bevezetés
A gát feladata, hogy kapcsolatot teremtsen az elosztócsatorna és a formaüreg között. A termoplasztikus állapotban lévő anyag a befröccsöntési fázisban, a gáton keresztül áramlik be a formaüregbe és tölti ki azt. Az üreg kitöltése után az utónyomási fázisban a gáton keresztül bejuttatott anyaggal kompenzáljuk térfogati zsugort egészen addig, míg az ömledék a gátnál meg nem „fagy”, azaz meg nem szilárdul. Ezután már nem tudjuk befolyásolni a formaüregben történteket.
Nagyméretű termékek fröccsöntésekor gyakran több beömlési pontot is elhelyeznek a terméken, sőt gyakran az is előfordul, hogy ezek típusai eltérnek egymástól egyazon alkatrészen belül. A következőkben bemutatjuk a leggyakrabban alkalmazott hidegcsatornás gátak fajtáit.
Direkt meglövés
Az első és legegyszerűbb meglövési fajta a direkt meglövés hidegcsatornával. Ebben az esetben nem is igazán beszélhetünk gátról, hiszen az elosztócsatorna (botbeömlő) közvetlenül csatlakozik a termékhez. Jellemzően egy fészkes szerszámokban alkalmazzuk, nagy méretű, viszonylag alacsony követelményű termékek esetén. Ez a típusú meglövés a prototípus szerszámok kedvelt módszere, hiszen olcsó, könnyű kialakítani. Az elosztócsatorna eltávolítása utólagosan történik.
Standard gát
A következő gáttípusunk a standard gát. Kétlapos szerszámokban, a termék szélén helyezkedik el. Kialakítása többféle lehet, megmunkálása olcsó és egyszerű. Általában vastagabb falú nem túl igényes fröccsdarabok gyártásakor alkalmazzák. A gát eltávolítása utólagos műveletet igényel.
Legyezőgát
A harmadik általunk tárgyalt típus a legyezőgát. A standard gáttól annyiban tér el, hogy széles felületen juttatja be az alapanyagot a formaüregbe. Két dimenziós, vékony falú termékek meglövésekor alkalmazzuk. Szálerősített anyagok esetén javítja a szálorientációt. Megmunkálása egyszerű és olcsó. A standard gáthoz hasonlóan kétlapos szerszámkonstrukciókban alkalmazzuk, eltávolítása utólag történik. Altípusa a filmgát, amely beömlési keresztmetszetének vastagsága csupán néhány tized milliméter. Filmgát alkalmazása szálerősített alapanyagok esetén nem javasolt, mert a szálak a nagy nyírás hatására eltöredeznek, vagy eltömíthetik a gátat.
Átlapolt gát
A következő gáttípus az átlapolt gát. Ennél a fajtánál gyakorlatilag ránövesztünk egy egyszerű alaksajátosságot a termékre és azon helyezzük el a gátat (általában standard gátat, de lehet akár banángátat vagy alagútgátat – lásd később). Ennek a megoldásnak az előnye, hogy a gát környékén az anyagban maradt feszültségeket nem visszük bele a késztermékbe, mert azok a ránövesztett alaksajátosságban maradnak. Rendszerint optikai termékekben alkalmazzuk, ahol a gát körüli feszültség fénytörést okozna. Emellett olyan nagy mechanikai igénybevételeknek kitett alkatrészekben, ahol nem megengedhető maradék feszültség a késztermékben.
E típus megmunkálás szempontjából könnyű, azonban a ránövesztett anyag eltávolítása nehézkes, bonyolult lehet. Érdemes úgy elhelyezni az átlapolást, hogy az összeszerelés után takart, nem látszódó részen legyen, így csak az elosztócsatornát kell eltávolítani. Kétlapos szerszámkonstrukciókban szokás alkalmazni.
Esernyőgát/küllőgát
Forgásszimmetrikus testek vagy alaksajátosságok meglövésekor alkalmazhatunk esernyőgátat, vagy küllőgátat. Ezek előnye, hogy a megőrzik a termék körkörösségét. Az egyenletes kitöltés miatt nem –, vagy alig oválosodnak az alkatrészek. Az esernyőgát esetén teljes körkeresztmetszetben, egyenletesen töltjük ki a formaüreget, míg a küllő gátas meglövés esetén több pontban a kör mentén csatlakozunk a felülethez. Minél több gátat alkalmazunk, annál kevésbé számíthatunk ovális végeredményre.
Az esernyő gát egyszerű kialakítású, azonban a gát eltávolítása nehézkes lehet, akár célszerszámot is igényelhet. A küllőgát kialakítása lehet egyszerű, ha nem önsorjázó például, standard gáttal csatlakozunk a felülethez, de alkalmazhatunk akár alagút gátat is (lásd később). Ebben az esetben a szerszámnak több síkban is nyílnia kell.
Alagút gát
Kétlapos szerszámok esetén az első olyan gát típus, amit nem kell utólagosan eltávolítani az alkatrészről, azaz önsorjázó, úgy nevezzük, hogy alagút gát. Ennek többféle kialakítása létezik, de ezek mindegyikéről elmondható, hogy vagy szerszámnyitáskor vagy kilökéskor válik el a gát a terméktől. Kialakítása nem olyan egyszerű, mint a korábban bemutatott típusoké, ezért javíthatósága is nehezebb, javasolt a gátat külön szerszámbetétben elhelyezni.
Általában kétlapos szerszámkonstrukciókban alkalmazzuk, de csúszkában is kialakítható.
Banángát
A következő olyan önsorjázó gát típusunk, amely jellemzően kétlapos szerszámkonstrukciókban tűnik fel, nem más, mint a banángát. Angolszász szakirodalmakban találkozhatunk a „kesudió – cashew” vagy „ostor – whip” megnevezéssel is. Általában a termék alján, nem látható területen helyezkedik el. Kialakítása nehéz, jellemzően két betétfélből kialakított egységben helyezik el, de egyes normálisgyártók monolit blokkban is árulják. Túl rideg, illetve túl elasztikus anyagoknál alkalmazhatatlan.
Tűgát
Cikkünkben az utolsóként tárgyalt gáttípus a tűgát. A gát a termék felső síkján helyezkedik el és nyitáskor szakad el, azaz ez a fajta is önsorjázó. Háromlapos, jellemzően (de nem feltétlen) többfészkes szerszámokban alkalmazzuk. Kialakítása könnyebb, mint az alagútgáté vagy a banángáté, azonban javítani nehéz, ezért érdemes külön betétben elhelyezni.
Összefoglalás
A fentiek alapján elmondható, hogy egy fröccsöntő szerszám tervezésekor a gát kiválasztása korántsem egyszerű feladat, számos megfontolást figyelembe kell venni. A feladatot tovább nehezíti, hogy nem csak a megfelelő gát típust kell megtalálni, hanem a megfelelő pozíciót, geometriát és méreteket is. Ennek megkönnyítésére a legtöbb normáliagyártó már kész megoldásokat árul. Jellemzően önsorjázó gáttípusok már megvásárolhatók betétezett formában. Ezek használata meggyorsíthatja a tervezési időt, illetve könnyű cserélhetőségük révén a felmerülő változtatások is könnyebben kezelhetőek.
A tapasztalatok és szakirodalmak mellett ma már a legtöbb tervező rendelkezésére állnak szimulációs szoftverek, amelyek segítenek a megfelelő döntés meghozásában. Manapság már szinte elkerülhetetlen ezek használata, főleg bonyolultabb termékgeometriák esetén, hiszen néhány iterációval eljuthatunk az elfogadható megoldásig és kizárhatjuk a biztosan rossz lehetőségeket.
E táblázatban összefoglaljuk a felsorolt gáttípusok alapjellemzőit.
Gát típusa | Elhelyezés | Kialakítás | Eltávolítás |
Direkt meglövés | Felső sík | Egyszerű | Utólag |
Standard gát | Oldalt | Egyszerű | Utólag |
Legyezőgát | Oldalt | Egyszerű | Utólag |
Átlapolt gát | Oldalt | Egyszerű | Utólag |
Esernyő / küllőgát | Felső sík | Egyszerű | Utólag / Nyitáskor / Kilökéskor |
Alagútgát | Oldalt | Bonyolult | Nyitáskor / Kilökéskor |
Banángát | Alul | Legbonyolultabb | Kilökéskor |
Tűgát | Felső sík | Bonyolult | Nyitáskor |
