Оформления узлов литьевой машины и пресс-формы влияют на процессы формования и стоимость литья, цена пресс-формы существенно сказывается на себестоимости изделия из пластика.
Для снижения стоимости подготовки мелкосерийного производства изделий из пластика применяют упрощённую форму для литья , мелкосерийная пресс-форма цена которой в несколько раз ниже стандартных форм для литья.
На машинах без предварительной пластикации полимера развиваемое максимальное давление на входе в сопло и, следовательно, в пресс-форме зависит от прикладываемого к инжекционному поршню давления (усилия), порции полимера, подаваемой в инжекционный цилиндр, продолжительности выдержки поршня под давлением, температурного режима инжекционного цилиндра и его конструкции. Так как мелкосерийные пресс-формы изготавливаются из мягких металлов , то необходимо учитывать давление создаваемое в формующей полости во избежании поломки матрицы. Это можно проиллюстрировать диаграммой давление—время , которая показывает характер изменения давления на входе в пресс-форму (максимальное давление по ее длине) при различных условиях литья пластмасс. Конструкция инжекционною узла машины (с предварительной или без предварительной пластификации) оказывает существенное влияние на процессы формования в период нарастания давления (включая выдержку под давлением).
Рис. Упрощённая пресс-форма со сниженной ценой
Увеличение давления, прикладываемого к инжекционному поршню, приводит к увеличению давления на входе в сопло Рс и давления, передаваемого в прессформу. Если привод отрегулирован давление, при котором максимально реализуемое давление на входе в форму достигает значения Р3, и порция полимера достаточна, то изменение давления в форме в течение выдержки полимера под давлением пойдет по линии . Если привод отрегулирован на меньшее давление, то максимально реализуемое давление на входе в форму при прочих равных условиях достигает меньшего значения (Р3 < < Рч) и изменение давления в пресс-форме пойдет по другому.
Неравномерная подача полимера в инжекционный цилиндр от цикла к циклу приводит к тому, что меняется сопротивление гранул перемещению поршня и соответственно изменяются потери давления в инжекционном цилиндре (без предварительной пластикации составляют существенную часть в общих потерях давления от привода до пресс-формы). Поэтому неравномерная подача полимера вызывает заметное различие в реализуемых давлениях на входе в сопло и в форме в различных циклах литья пластмасс.
Если давление привода отрегулировано на значение, при котором давление в пресс-форме (при достаточной порции полимера) достигает Рч, а порция уменьшена, то изменение давления может пойти в зависимости от порции полимера. При недостаточной дозе загрузки как на машинах без предварительной пластикации материала, так и на машинах с предварительной пластикацией невозможно достичь высокого давления в форме при любом давлении инжекционного цилиндра.
Температурный режим инжекционного цилиндра также влияет на давление, развивающееся на входе в сопло, и, следовательно, на давление, развивающееся в пресс-форме. Особенно большое влияние оказывает зона, в которой полимер находится в виде гранул. Повышение температуры цилиндра приводит к уменьшению потерь давления, затрачиваемых на трение гранул о стенки цилиндра. В результате этого повышается давление, реализуемое на входе в сопло и в прессформе.
Давление на входе в сопло и в прессформе в течение выдержки под давлением на участке на машинах без предварительной пластикации изменяется . Увеличение продолжительности выдержки под давлением улучшает прогрев полимера в зоне, в которой он находится в виде гранул, что снижает потери давления в инжекционном цилиндре за счет трения полимера о стенки цилиндра и улучшает передачу давления на вход в сопло и в пресс-форму (при достаточной порции полимера). Поэтому с увеличением продолжительности выдержки давление в форме возрастает . После застывания литника, когда пресс-форма изолирована от инжекционного цилиндра, выдержка поршня в переднем положении под давлением не влияет на давление в форме.
На машинах с предварительной пластикацией материала постоянство давления на входе в сопло и на входе в форму в течение выдержки под давлением обусловлено конструкцией инжекционного узла литьевой машины. Пресс-форма цена которой завистит от метода обработки и применяемого материала , может использоваться при пониженном давление впрыска. На таких машинах полимер дозируется в виде расплава, поэтому потери давления в инжекционном цилиндре на трение расплава о стенки невелики и составляют незначительную часть общих потерь давления от привода до пресс-формы. В связи с этим колебания потерь давления в инжекционном цилиндре за счет возмущающихся воздействий (колебание температуры инжекционного цилиндра, неравномерная подача полимера и др.) не оказывают заметного влияния на передачу давления на вход в сопло и в форму и соответственно на цену пресс-формы.
Постоянство давления на входе в сопло и в форму на машинах с предварительной пластикацией в течение периода выдержки под давлением которое сохраняется от цикла к циклу, является важным фактором для стоимости пресс-формы. Оно обеспечивает возможность точного регулирования давления на входе в форму регулированием давления в гидроприводе. Давление —важный технологический параметр, определяющий процессы формования, качество отливаемых изделий из пластмассы и параметры работы литьевых машин, цену пресс-формы. Поэтому благодаря легкости и точности регулирования давления машины с предварительной пластикацией обладают технологическими преимуществами по сравнению с машинами без предварительной пластикации. На машинах с предварительной пластикацией подбор технологического режима литья упрощается и улучшается качество отливаемых изделий из пластмассы , а цена пресс-формы может быть снижена.
Рис. Пресс-форма для литья
Давление в форме в период ее заполнения на литьевых машинах с предварительной пластикацией увеличивается быстрее по сравнению с таковым на машинах без предварительной пластикации и с большей скоростью нарастает после ее заполнения — кривая смещена влево.
Повышение температуры полимера на машинах без предварительной пластикации способствует увеличению скорости нарастания давления. Повышение температуры цилиндра в зоне, в которой полимер находится в виде гранул, уменьшает потери давления в этой зоне и увеличивает скорость нарастания давления в форме.
Пресс-форма цена зависит от сложности изделия из пластика и типа литьевой машины ( вертикалная тпа или горизонтальная тпа).
Уменьшение скорости нарастания давления увеличивает продолжительность охлаждения полимера на этой стадии. Это приводит к большему увеличению толщины пристенного слоя в форме и в литниковой втулке и к более сильному охлаждению текущего расплава и, следовательно, к более сильному уменьшению его текучести на этой стадии. В результате ухудшается передача давления вдоль системы сопло — пресс-форма и сохраняется большой перепад давлений в форме в момент развития в системе максимальных усилий и в течение последующей выдержки под давлением . Цена пресс-формы зависит от проработки процесса литья и подбора оптимального варианта.
12-09-2022
03-03-2021
02-03-2021
17-02-2021
06-04-2020