Параметры литьевой формы

Давление впрыска обеспечивается гидравлической системой литьевой системы. Давление гидроцилиндра передается расплавленному пластику через шнек термопластавтомата. Под действием давления расплавленный пластик поступает в желоб формы (для некоторых форм это также основной желоб), ответвительный желоб и, наконец, попадает в полость формы через затвор. Этот процесс называется литьем под давлением или наполнением. Давление существует для преодоления сопротивления во время процесса течения расплава; и наоборот, сопротивление, присутствующее в процессе течения, должно быть компенсировано давлением литьевой машины, чтобы обеспечить плавное заполнение.

Во время литья под давлением давление максимальное в сопле машины для литья под давлением, чтобы преодолеть сопротивление потоку на всем пути движения расплава. В дальнейшем давление постепенно снижается по длине потока к передней кромке расплава. Если полость формы имеет хорошую вентиляцию, конечное давление на передней кромке расплава будет атмосферным.

На давление наполнения расплавом влияют многие факторы, которые можно условно разделить на три типа:

(1) Факторы материала, такие как тип и вязкость пластика;

(2) Структурные факторы, такие как тип, количество и расположение литниковой системы, форма полости формы и толщина детали;

(3) Элементы процесса формования.

Обсуждаемое здесь время впрыска относится к времени, необходимому расплавленному пластику для заполнения полости формы, исключая вспомогательное время, такое как открытие и закрытие формы. Хотя время впрыска очень короткое и оказывает незначительное влияние на цикл формования, регулировка времени впрыска играет значительную роль в контроле давления в литнике, бегунке и полости. Разумное время впрыска способствует идеальному заполнению расплавом и имеет решающее значение для улучшения качества поверхности изделия и снижения допусков на размеры.

Время впрыска должно быть значительно короче времени охлаждения, примерно от 1/10 до 1/15 времени охлаждения. Это правило можно использовать как основу для прогнозирования общего времени формования пластиковой детали. При анализе текучести пресс-формы время впрыска в результатах анализа равно времени впрыска, установленному в условиях процесса, только при полном заполнении расплава вращением шнека. Если винт переключится на удержание давления до того, как полость будет полностью заполнена, результаты анализа будут превышать настройки условий процесса.

Температура впрыска является решающим фактором, влияющим на давление впрыска. Цилиндры термопластавтоматов имеют 5-6 зон нагрева, и каждый материал имеет свою подходящую температуру обработки (подробную информацию о температуре обработки можно найти в данных, предоставленных поставщиком материала). Температуру впрыска необходимо контролировать в определенном диапазоне. Слишком низкая температура приводит к плохой пластификации расплава, что ухудшает качество отливаемой детали и увеличивает сложность процесса; слишком высокая температура приводит к разложению материала. При реальном литье под давлением температура впрыска часто превышает температуру цилиндра, при этом разница в зависимости от скорости впрыска и свойств материала достигает 30 градусов. Это происходит из-за высокого тепла, выделяемого при сдвиге, когда расплав проходит через инжекционное сопло. Эту разницу при анализе текучести пресс-формы можно компенсировать двумя способами: один — измерить температуру расплава во время впрыска воздуха, а другой — включить в модель сопло.

Ближе к концу процесса впрыска шнек перестает вращаться, но продолжает продвигаться вперед, после чего впрыск переходит в стадию удерживающего давления. В процессе удержания давления сопло термопластавтомата непрерывно подает материал в полость, чтобы заполнить объем, освободившийся в результате усадки детали. Если полость заполнить без выдерживания давления, деталь усадится примерно на 25%, особенно на ребрах, где чрезмерная усадка оставит следы усадки. Давление выдержки обычно составляет около 85 % от максимального давления наполнения, но его следует определять исходя из реальной ситуации.

Противодавление — это давление, которое шнек должен преодолеть при повороте и втягивании для хранения материала. Высокое противодавление полезно для диспергирования пигмента и плавления пластика, но оно также продлевает время втягивания шнека, уменьшает длину пластиковых волокон и увеличивает давление в машине для литья под давлением. Поэтому противодавление должно быть ниже, обычно не превышая 20% давления впрыска. При литье пенопластов противодавление должно быть выше давления газовообразования; в противном случае винт будет вытолкнут из ствола. Некоторые машины для литья под давлением могут быть запрограммированы на противодавление, чтобы компенсировать уменьшение длины шнека во время плавления, что уменьшает подаваемое тепло и снижает температуру. Однако, поскольку результаты этих изменений трудно предсказать, соответствующим образом настроить машину непросто.