Пластмассовые детали на заказ

Пластмассовые детали реоформование

Технология реоформования (реологическое литье, Rheomolding) представляет собой техноло­гию вибрационного воздействия на расплав (обычно низкие частоты), чтобы умень­шить вязкость в процессе заполнения формующей полости. Кроме того, это помога­ет видоизменить ориентацию молекул, чтобы улучшить механические свойства, же­сткость, прочность и прозрачность отливок без использования технологических добавок, например, добавок для разжижения и кристаллизации.

Описание процесса изготовления пластмассовых деталей

Для колебания потока или вибрации расплава в целях изменения механических, реологических и/или оптических свойств пластмассовой детали используют различные спосо­бы. Например пластмассовые детали, за счет вибраци расплава с применением механических или ультра­звуковых вибрационных устройств могут добиться  гомогенизации, что увели­чит плотность выплавляемого материала. Кроме того, вибрация снижает вязкость расплава и изменяет кинетику релаксации, таким образом оказывая влияние на диффузию и процессы, зависящие от скорости, например, образование центров кри­сталлизации, рост кристаллов, смешение и ориентацию молекул. Более того, вибра­ция может генерировать тепло за счет внутреннего трения, что приводит к расплав­лению линий спая, уменьшению поверхностных напряжений и коэффициента тре­ния на поверхности пластмассовой детали, к возникновению ориентации молекул, вызывающей двойное лучепреломление. Наконец, вибрация позволяет добиться повышения про­изводительности процесса. Принципы вибрации расплава на практике используют­ся и в других технологиях процессах литья под давлением, экструзии и термоформовании.

Главный принцип реоформования пластмассовых деталей основан на том, что реология расплава являет­ся функцией частоты и амплитуды вибрации с учетом температуры и давления. Этот эффект более известен как «тиксотропность» полимерных расплавов. Ус­тановлено, что низкочастотные колебания малой амплитуды в процессе обычного ох­лаждения воздействуют на пластмассы так же, как ускоренное охлаждение. Та­ким образом, можно управлять скоростью охлаждения материала, чтобы изменять ориентацию (в случае аморфных полимеров) или морфологию (в случае кристалли­зующихся), что приводит к улучшению свойств пластмассовых деталей.

Некоторые процессы литья металлов в металлургии также называют реологическим литьем, что означает специальный процесс переработки полужидких сплавов при загрузке материала. По­лужидкие сплавы получают за счет механического перемешивания твердеющего жидкого металла или вибрационного воздействия на него.

Шток цилиндра

Рис. 7. 55.

Реоформование пластмассовой детали осуществляется за счет возвратно-поступательного воздействия одного или более поршней с аккумуляторами расплава. Вибрационные приспособле­ния могут быть установлены на различных участках машины и пресс-формы. Как показано на рис. 7. 55, дополнительный исполнительный механизм, осуществляющий вибра­цию расплава, установлен между материальным цилиндром литьевой машины и литьевой формой. При такой конфигурации пластикация расплава и вибрация при впрыске осуществляются раздельно, за счёт этого пластмассовые детали приобретаю высокую прочность. В другой конструкции литьевая пресс-форма модифи­цирована, чтобы прилагать вибрационные усилия в те места, где это необходимо, то есть на предполагаемых линиях спая или в других критических зонах (рис. 7. 56). Для изменения реологических свойств, ориентации молекул и кинетики кри­сталлизации полимерных расплавов в процессах реоформовапия происхо­дят колебания как гидростатического давления, так и сдвигового усилия. Частота, амплитуда и сдвиг фаз коле­баний меняются в зависимости от ис­пользуемого материала для литья пластмассовой детали.

Преимущества данной технологии литья при изготовление пластмассой детали

Как и в других технологиях, исполь­зующих колебания потока расплава, реоформование дает возможность изменить реологию расплава и

Рис. 7.56. Пресс-форма с набором из двух порш­ней, которые прикладывают вибрационные усилия к расплаву во время заполнения и уплотнения литье­вой пресс-формы  (с разрешения SPE)

ориентацию молекул полимера в ходе переработки, таким образом влият на конечные механические (прочность при растяжении, модуль упругости и сопротивление удар­ным нагрузкам) и оптические (прозрачность) свойства отливок. Поэтому могут быть изготовлены пластмассовые детали с тонкими стенками или можно использовать более де­шевый материал.

Другими преимуществами процесса являются снижение напряжения на линиях спая, уменьшение внутренних напряжений и деформации изделия. Появляется воз­можность управления кинетикой кристаллизации, а следовательно, достигаются лучшее качество поверхности и меньший коэффициент трения расплава о поверхно­сти стенок литьевой формы для литья.

Недостатки

Аналогично многим другим революционным технологиям, чтобы полностью реали­зовать те преимущества, которые были описаны выше, необходимо овладеть всеми тонкостями процесса. Кроме того, дополнительная стоимость вспомогательного оборудования и оплата лицензий увеличивают затраты. Более того, требуется боль­ше времени для конструирования и установки системы вибрации и для достижения оптимальных параметров процесса литья пластмассовой детали. Следует также добавить, что температура рас­плава ограничивает использование технологии, поскольку горячий материал имеет тенденцию к релаксации и потере упорядоченного расположения молекул.