Литье под давлением, плюсы и минусы
К основным достоинствам литья под давлением относятся:
- универсальность по видам перерабатываемых пластиков;
- высокая производительность;
- высокое качество получаемых изделий;
- возможность изготовления деталей весьма сложной конфигурации или тонкостенных изделий;
- отсутствие дополнительной обработки конечного продукта (за исключением операции удаления литников);
- полная автоматизация процесса.
Недостатки метода:
- литьевые машины являются сложными и недешевыми устройствами, насыщенными современными техническими решениями;
- применение термопласт-автоматов для реализации конкретного технологического процесса требует квалифицированного технико-экономического обоснования.
Процесс литья под давлением можно разбить на следующие стадии:
- Дозирование материала и загрузка его в цилиндр
- Пластикация материала
- Впрыск пластифицированного материала в сомкнутую форму и выдержка его под давлением
- Охлаждение изделия в форме
- Размыкание формы и удаление изделия из неё
К технологическим параметрам литья под давлением относятся: температура пластикационного цилиндра, температура формы, удельное давление литья и продолжительность стадий цикла.
Температура пластикации должна быть выше температуры текучести полимера на 10 – 20°С. При более высоких температурах уменьшается вязкость расплава, облегчаются условия формования, повышается производительность литьевой машины, но увеличивается скорость термической и термоокислительной деструкции.
Температура формы должна быть меньше температуры размягчения полимера, но слишком низкая температура формы может быть препятствием к нормальному её заполнению при впрыске.
Выбор оптимальной температуры определяется способностью полимера к кристаллизации, скоростью кристаллизации, его теплофизическими свойствами, а также конструктивными особенностями формы, давлением литья и температурой поступающего в форму расплава.
Время цикла формования определяется временем пластикации материала, временем впрыска материала в форму и выдержки под давлением, временем охлаждения изделия в форме.
Время пластикации зависит от теплопроводности полимера и характеристик нагревательного цилиндра. На общее время цикла почти не влияет.
Стадия выдержки под давлением заканчивается в момент застывания расплава в впускных каналах. Затрачиваемое время зависит от температуры расплава и формы, а также от формы и размеров литниковой системы.
Время охлаждения определяется температурой расплава, формы и объемом отливки. Вносит наибольший вклад в общее время цикла.
Усилие смыкания формы и удельное давление литья характеризуют конструктивные особенности узла смыкания и определяют возможность изготовления изделия на данном термопластавтомате и максимальную площадь отливаемого изделия.
Основную часть отходов при литье под давлением составляет материал, застывший в литниковых системах. Для уменьшения литниковых отходов в настоящий момент производители используют «горячеканальные» формы, которые дают также ряд других преимуществ.
Все отходы литьевого производства могут быть использованы для вторичной переработки.