Види форм та вимоги до них під час лиття пластмас під тиском

Йдеться про виготовлення лінійки продукції з полімерів. Вона затребувана при виробництві машин, електронних приладів, медичного обладнання, побутового асортименту та ін.

Полімерна сировина розплавляється, після чого методом нагнітання розподіляється по внутрішній поверхні прес-форми. Плинність суміші дозволяє рівномірно заповнити всі поглиблення, кути та інші конфігурації. Потім відбувається зниження температури, кристалізація та фінішне затвердіння виробів. У процесі лиття під тиском розплавлена ​​полімерна маса подається у прес-форму. Термопластичний матеріал рівномірно розподіляється по всій порожнині форми, заповнюючи навіть найдрібніші отвори та заглиблення. Після цього виріб охолоджується і твердне, набуваючи точної форми прес-форми.

Завдяки можливостям методу лиття під тиском випускається полімерна продукція найрізноманітніших конфігурацій, розмірів та складності. Практично не існує обмежень щодо кількості та параметрів виробів: від дитячих іграшок до деталей машин, від медінструментів до упаковки. Якщо озирнутися довкола, ми реально побачимо, як багато маємо у користуванні виробів із пластику.

Переваги лиття під тиском

1. Уприскування розплавленої суміші під тиском сприяє заповненню всіх контурів, отворів, виступів та поглиблень для якісного відтворення деталей.
2. Найчастіше така продукція не потребує додаткового доведення механічним шляхом.
3. Метал витримує тисячі виробничих циклів при безперервному веденні виробництва у 3 зміни. Це призводить до зниження собівартості асортименту.
4. Необхідне інвестування підготовчого етапу, розробка форм. Вкладення грошей успішно «відбивається» із запуском виробництва. Якщо все зробити без поспіху, залишається випускати товари та реалізовувати їх на постійній основі. Поспішивши із підготовчими роботами, ви будете змушені повертатися до цього ще раз. Тобто знову оплачувати таку саму роботу.

Підготовчий період займає від одного до декількох місяців: розробляється вихідний варіант моделі, вносяться коригування, створюється готова прес-форма, відбувається тестовий варіант її використання.

 Про те, що пропонується для невеликих тиражів випуску виробів з метою економії грошових ресурсів, ви дізнаєтеся далі. Металеві форми в цьому випадку призведе до малої рентабельності та часткової втрати прибутку. Випуск виробів обійдеться дорого, а при додаванні торгової націнки купівельна ціна зросте. Відповідно, клієнтський інтерес до придбання знизиться.

Конструкція прес-форм

Прес-форма фактично визначає робочі характеристики та якість виробу, що виходить. Важливими особливостями є:

• мінімальна кількість роз'ємів у внутрішній порожнині для зменшення потенційної появи шлюбу у виробах;
• продумана система для подачі гарячого напівфабрикату;
• вентиляція, що сприяє забору повітря з порожнини форми;
• формування, завдяки чому зберігаються запроектовані властивості продукції та зменшується час технологічного циклу.

При розробці прес-форм береться до уваги безліч факторів.

1. Конструкція виробу: конфігурація, фактура поверхні, лінійні та геометричні параметри, припуски, радіуси сполучення тощо
2. Матеріал: рівень усадки, орієнтація волокон, спінювання, необхідність підживлення.
3. Параметри ливарного процесу: тиск при подачі напівфабрикату, t℃ розплаву та t℃ форми, час витримки.
4. Гнучкість умов: застосування багатогніздних форм, швидка зміна оснастки для перепрофілювання лінії тощо.

3D-моделювання надає конструкторам значну допомогу у роботі. Реально побачивши, як виглядатиме майбутня прес-форма, за потреби вдається змінити початкові креслення.

Як досягають точної відповідності у виготовленні прес-форм

Найбільш відповідальні формоутворюючі сегменти виготовляються за допомогою електроерозійної обробки.

• Застосування твердосплавних фрез на верстатах з ЧПУ, що управляються за допомогою комп'ютерів, забезпечує рівне, високошвидкісне різання та дозволяє досягти мікронної точності.
• Шліфування та полірування з метою отримання гладкої, дзеркальної поверхні передбачає використання спеціальних абразивних матеріалів та поліролей.

Для збільшення зносостійкості робиться нанесення захисних покриттів іонним азотуванням, оксидуванням або PVD-напиленням. Висока точність та якість поверхні прес-форми забезпечують бездоганний зовнішній вигляд виробів та тривалий термін її служби.

Модифікації прес-форм

Існують різні типи прес-форм, що відрізняються за конструкцією, матеріалами виготовлення та призначенням.

З точним дозуванням

У даних прес-формах контролюється обсяг впорскуваного матеріалу. Допомагає досягти плунжер, який подає суворо відмірений обсяг матеріалу. У результаті вдається дотриматися запланованої точності ваги і досягти ідеальних розмірів. Основне призначення – виготовлення виробів із жорсткими допусками.

З перепуском розплаву

Після змикання матриць спрацьовує зазор для видалення надлишків полімерної маси. Це забезпечує рівномірний розподіл розплавом внутрішньої частини прес-форми та формування стінок однакової товщини. Чудове рішення, коли потрібно отримати продукцію з тонкими, однаковими стінками та складною конфігурацією.

Форми з прошивкою стін

Нагоді, щоб отримувати безшовні порожнисті вироби типу корпусів. Коли суміш потрапила в порожнину матриці, сердечник форми починає свій рух. При цьому він зусиллям продавлює полімер через отвори, зроблені в другій порожнині. Стінки деталі формуються монолітними, без спаїв.

Низокоресурсні маложильні прес-конструкції

Прості та недорогі форми застосовуються для одиничного, дрібносерійного виробництва, а також для відпрацювання технологічних режимів перед серійним випуском. Виготовляються із силіконових компаундів, деревини, гіпсу, пластиків. Мають низьку стійкість, дозволяють швидко і дешево випускати пілотні партії виробів.

Універсальні форми, що налагоджуються

Конструкція передбачає можливість швидкої зміни формотворчих вставок або блоків, щоб виробляти різні вироби без повного переналагодження оснастки. Особливо ефективні за необхідності частої зміни асортименту та невеликих партій різних видів продукції.

Високопродуктивні форми

Для масового виробництва виробів застосовуються дорогі прес-форми, розраховані на багатомільйонні цикли лиття. Виготовляються з інструментальних сталей з високоточною обробкою поверхні, оснащуються системами охолодження, рухомими знімачами, багатогніздними вставками та іншими елементами для підвищення продуктивності.

Отже, вибір типу прес-форми визначається виходячи з технічних вимог до виробів, масштабів партії замовлення, допустимої ціни оснастки та інших параметрів. Саме конструкція форми визначає якість та економічну ефективність лиття виробів під тиском.

Литтєві машини є основним технологічним обладнанням для одержання пластмас. Вакуумні оснащення та прес-форми, ротаційні ін'єкційні машини, екструзійні лінії допомагають налагодити випуск величезного асортименту виробів. Але все ж таки лиття під тиском займає одну з лідерських позицій при отриманні полімерної номенклатури.

Для отримання якісних виробів необхідно суворо контролювати низку показників.

№	Параметр	На що впливає
1	t℃ розплаву	На експлуатаційні характеристики виробів
2	Швидкість упорскування	Формує зовнішній вигляд виробу
3	Тиск упорскування	Створює умови для заповнення форми матеріалом, що подається
4	Протидія тиску	Компенсує дію усадки при зниженні температури
5	Час охолодження	Від нього залежить міцність продукції та збереження розмірів
6	Показник нагрівання форми	Створює необхідні умови для процесу кристалізації пластмас.

Контроль цих та інших параметрів здійснюється за допомогою систем автоматичного керування ливарними машинами.

Чому для виготовлення великих партій пластикової продукції вибирають лиття під тиском

Лиття пластмас під тиском є ​​одним із найпопулярніших методів масового виробництва пластикових виробів через кілька ключових переваг.

1. Цикл виробництва однієї деталі може тривати лише кілька секунд, що забезпечує значну швидкість виробництва.
2. Обов'язкове дотримання розмірів у всій партії продукції з мінімальною похибкою. Форми для лиття під тиском пластмас забезпечують отримання асортименту з мінімальними відхиленнями від заданих розмірів. Це особливо важливо для виробів із вузькими допусками.
3. Вибір матеріалів. Методом лиття під тиском можна отримувати різні термопластичні полімери: від звичайних, як поліетилен або полістирол, до технічніших, таких як поліаміди, поліефіри.
4. Цей метод дозволяє формувати деталі складної форми з тонкими стінками, різьбленням, підвищеною міцністю в необхідних зонах.
5. Хоча вартість форм для лиття досить висока, за великих обсягів виробництва вона розподіляється на величезну кількість деталей, роблячи метод економічно вигідним.

Метод лиття пластмас під тиском відкриває широкі можливості для виробництва різноманітних виробів із полімерних матеріалів з високою точністю та при великих обсягах випуску. Незважаючи на високу вартість підготовки та оснащення, цей спосіб є одним із найбільш рентабельних для серійного та масового виробництва полімерної продукції. Постійне вдосконалення технології та обладнання дозволяє розширювати сфери застосування лиття під тиском та виробляти все більш технічно складні вироби.

Чому виникає брак

Хочете дізнатися, чому частину виробів доводиться відбраковувати?

1. Недоливи/неспаї викликаються низьким тиском або поганим вентилюванням.
2. Роковини, пори з'являються через спінювання розплаву при упорскуванні, наявності вологи, недотримання режимів виготовлення.
3. Усадкові раковини виникають при охолодженні. Усуваються оптимізацією літникової системи.
4. Довкола роз'ємні витоки по межі роз'єму форми пояснюються сильним зносом форми або її неякісним складанням.
5. Шаркість і неоднакова товщина волокон бувають через неоднорідну течію розплаву.
6. Короблення, деформації стають результатом підвищеної внутрішньої напруги.

Для виявлення та усунення дефектів використовуються засоби неруйнівного контролю.

Якщо ви займаєтеся випуском пластикової продукції, використовуєте різні типи нагрівачів. У випадку, коли потрібно укомплектувати ними нову технологічну лінію або зробити заміну ТЕНів, що відслужили свій термін, звертайтеся в компанію Intmax.