Technika przetwórstwa tworzyw polimerowych poprzez wytłaczanie jest już bardzo zaawansowana i rozwinięta. Pomimo dynamicznego rozwoju tej dziedziny dostępna na rynku literatura (dotycząca konstrukcji narzędzi wytłaczarskich) jest bardzo skromna. Wiadomości w niej zawarte nie przedstawiają szczegółowych danych oraz wytycznych do konstruowania narzędzi do wytłaczania profili. Rozwiązania i szczegóły konstrukcyjne poszczególnych narzędzi znane są tylko ich producentom.
Narzędzia do wytłaczania profili polimerowych cechuje bardzo duża różnorodność pod względem konstrukcji jak i metod wytłaczania. Można tutaj dokonać wielu podziałów i na ich podstawie opisywać poszczególne grupy:
– ze względu na ilość jednocześnie wytłaczanych profili na jednej linii wytłaczarskiej rozróżniamy narzędzia jednostrumieniowe i wielostrumieniowe,
– ze względu na kształt wytłaczanego profilu – narzędzia dla profili komorowych i profili otwartych ,
– ze względu na sposoby kalibracji możemy rozróżnić: kalibrację suchą, kalibrację sucho – mokrą (z komorą podciśnieniową lub wanną zalewową), kalibracje swobodną (chłodzenie w wannach zalewowych dla profili o pełnych przekrojach z tworzyw zmiękczonych)
– dla przypadku wytłaczania profili z tworzyw podlegających spienieniu (chemicznemu lub fizycznemu) rozróżniamy narzędzia dla metody spieniania na zewnątrz profilu (swobodne), oraz do wewnątrz profilu (metoda Celuka).
– dla przypadku łączenia materiałów o różnych właściwościach: system ko-ekstruzji, oraz post-ekstruzji w których jedno narzędzie współpracuje z kilkoma wytłaczarkami równocześnie.
Każde z narzędzi projektowane i wytwarzane jest według zapotrzebowania klienta. Tylko ścisła współpraca z klientem podczas konstruowania i wykańczania narzędzi daje pewność, że spełnienia oczekiwania według najwyższych standardów.
Proces produkcyjny narzędzi wytłaczarskich odbywa się w sześciu etapach.
1. Pomysł na produkt.
Inwestor przedstawia wzór lub rysunek swojego pomysłu na produkt. Uwzględniając dostępne możliwości technologiczne, oraz analizując koszty wykonania poszczególnych rozwiązań, zostaje określony ostateczny kształt i właściwości finalnego produktu.
2. Wykonanie projektu.
Na podstawie uzgodnionych wytycznych konstruktorzy wykonują indywidualną dokumentacje (CAD) projektu narzędzia. Na tym etapie prac istnieje jeszcze możliwość wprowadzenia ostatecznych zmian i ulepszeń.
3. Obróbka maszynowa
Po zakończeniu fazy projektowej (CAD) opracowywany jest proces technologiczny, programy obróbcze (CAM) i gotowy projekt trafia do obróbki maszynowej (obróbka skrawaniem, szlifowanie, obróbka elektroerozyjna i cieplno chemiczna).
4. Obróbka ręczna, montaż i spasowanie.
Po wykonaniu obróbki maszynowej poszczególne elementy narzędzia poddawane są precyzyjnej obróbce ręcznej i polerowaniu, gdzie następuje montaż i dopasowanie poszczególnych płyt narzędzia.
5. Próby wytłaczania i docieranie narzędzi na liniach testowych.
Po dokonaniu montażu końcowego, narzędzie przechodzi fazę prób wytłaczania na liniach testowych, gdzie wprowadzane są ewentualne korekty i poprawki. Produkt jest sprawdzany i optymalizowany, aż osiągnie założoną dokładność wymiarową. Wtedy ma miejsce wstępny odbiór przez klienta na podstawie kontroli wymiarowej.
6. Wdrożenie narzędzi do produkcji na docelowej linii wytłaczarskiej.
Po dokonaniu odbioru na linii testowej wykonawcy narzędzia dostarczane są do klienta gdzie przeprowadzone jest ostateczne dopracowanie i wyznaczenie parametrów technologicznych na docelowej linii produkcyjnej wraz z przeszkoleniem załogi w zakresie ich obsługi.
Podczas tego etapu wyznaczone zostają parametry technologiczne pracy narzędzia jak: temperatury stref grzewczych, nastawy układu kalibryjąco-chłodzącego (podciśnienie kalibracji, wydatek, oraz rozkład przepływu medium chłodzącego w poszczególnych strefach kalibratora), prędkość obrotowa wytłaczarki, prędkość odciągania, itp.
Należy zwrócić uwagę, że towarzyszące procesom formowania tworzyw polimerowych poprzez wytłaczanie zjawiska jak Efekt Barusa (przekrój poprzeczny wytłoczyny nie jest równy przekrojowi poprzecznemu wylotu z płyty ustnikowej), oraz zjawisko skurczu tworzywa, powodują, że każdy system narzędzia ma charakter jednostkowy i niepowtarzalny. Każde narzędzie podczas projektowania i wykonawstwa przechodzi poprzez fazę wstępnego kształtowania, a następnie po wykonaniu podlega korekcji podczas prób bezpośrednio na docelowym tworzywie i docelowej linii produkcyjnej.