Литье пластмасс под давлением

Литье под давлением – один из нескольких методов переработки пластмасс, который является одним из наиболее широко используемых во всем мире (в год продается более 50 000 термопластавтоматов).
Сырье, используемое в процессе литья под давлением, представляет собой гранулы термопластов – полимерный материал, способный при нагревании переходить из твердого в вязкотекучее состояние. Сам процесс включает в себя плавление материала, его впрыск в закрытую пресс-форму под высоким давлением с последующим охлаждением и извлечением готового изделия. Этот процесс почти всегда происходит в автоматическом режиме, что обеспечивает очень высокую производительность – одно из основных преимуществ метода литья под давлением для массового производства. Большие объемы производства обеспечиваются в большей мере способностью за один цикл литья производить одновременно несколько изделий, в случае если пресс-форма имеет более одной формующей полости (гнезда). Диапазон количества гнезд в пресс-форме может быть от 1 до 200 и более и ограничивается техническими характеристиками термопласт-автоматов. В то время как на поверхности процесс производства пластмассовых изделий методом литья под давлением кажется довольно простым, он включает в себя  несколько этапов, которые не только должны хорошо работать вместе, но и имеют множество тонкостей.

Подача материала
Сушка и обезвоживание. Некоторые материалы имеют свойство впитывать влагу и если не подвергнуть их сушке на начальном этапе, это может вызвать проблемы и привести к ухудшению качества изделий. Процесс сушки представляет собой нагревание материала до температуры ниже температуры его плавления. Cухой материал поступает в загрузочный бункер и затем непосредственно в материальный цилиндр термопластавтомата, где вращающийся шнек производит забор материала.

Расплав материала
Для того чтобы обеспечить возможность формования материала, его необходимо преобразовать из твердого состояния в текучее. Температура расплавленного материала должна обеспечивать необходимую вязкость для заполнения пресс-формы. В результате тепла подводимого нагревателями и тепла образующегося благодаря силе трения материал начинает плавиться, при этом он перемещается от зоны загрузки к зоне дозирования, где происходит выравнивание температуры, плотности и однородности материала, происходит его окончательная пластикация.  

Смыкание и впрыск
Пресс-форма состоит из подвижной части (пуансон) и неподвижной (матрица). Цикл литья начинается со смыкания пресс-формы, после чего через литниковые отверстия (каналы) в ее полость впрыскивается расплавленный материал. В зависимости от материала и изделия в пресс-форме необходимо поддерживать определенный температурный баланс. Для регулирования температуры формы, как правило, используется вода, которая пропускается через каналы охлаждения (нагрев и охлаждение). 

Выдержка под давлением
После заполнения формы шнек поддерживает давление впрыска материала, компенсируя его усадку в процессе охлаждения. Усилие смыкания пресс-формы при этом должно быть таким, чтобы предотвратить раскрытие формы под действием высокого давления. На следующем этапе цикла литья шнек начинает вращаться, отодвигаясь в исходное положение. При этом следующая порция расплавленного материала поступает в материальный цилиндр.

Открытие формы
В результате охлаждения пресс-формы деталь застывает, после чего подвижная часть формы отходит назад, раскрывая тем самым пресс-форму. Обычно пресс-форма проектируется таким образом, чтобы после раскрытия деталь гарантированно оставалась на подвижной части формы –  пуансоне. С пуансона деталь извлекается с помощью системы выталкивания. 

В заключении следует отметить, что описанный процесс производства изделий методом литья под давлением представлен весьма приблизительно. Чем меньше требований к готовому изделию, тем проще процесс, однако он становится более сложным, если необходимо увеличить количество гнезд в пресс-форме или уменьшить цикл литья. Существует множество модификаций термопласт-автоматов и пресс-форм, процесс литья на которых отличается от описанных выше. Тем не менее, основные принципы работы термопластавтоматов остаются неизменными уже многие десятилетия.

Возврат к списку