Строение (молекулярное), свойства, классификация термореактивных пластмасс

-правильная гидродинамическая  конфигурация разводящих литников, так как литник и разводные  каналы единое целое с отливкой, литник должен быть коротким, коническим, круглым в сечении  и подводиться в центре или  в месте наибольшей толщины  изделия.

Одногнёздные литьевые формы дают возможность получать детали повышенной точности, улучшают условия наладки работы машины в автоматическом режиме. На литьевую форму оформляется технический паспорт (карта замеров), после чего она запускается в производство. Для повышения производительности, уменьшения отходов и поддержания необходимой температуры переработки расплава применяют горячеканальные литниковые системы (далее ГКС). Особенности конструкции сопла, литников, литьевых форм для различных термопластов указаны в Приложении № 14.

1.2.3. ОПЕРАЦИИ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ.

Операция литья под давлением в стационарные формы представляет собой периодический процесс переработки полимеров. Пластмасса пластифицируется в обогреваемом материальном цилиндре узла пластикации, а затем, посредством выступающего в качестве поршня шнека, впрыскивается в формующую полость литьевой формы. В процессе выдержки под давлением в полости формы расплав застывает и, по прошествии определенного времени охлаждения, извлекается в виде готового изделия.

1.2.4. УСТАНОВКА ПРЕСС ФОРМ И НАЛАДКА ЛИТЬЕВЫХ МАШИН.

1.2.4.1. В начале работы: включить наладочный режим с малыми скоростями и давлением;

-выпрямить коленчатые  рычаги;

-установить расстояние  между плитами узла смыкания  немного большим чем монтажный размер формы, которая будет устанавливаться;

-отодвинуть подвижную  плиту формы на максимальный  ход открытия;

-закрепить форму на  подъемном устройстве, форма должна  висеть прямо;

- подвести форму к неподвижной  крепежной плите, ввести в центрирующее  отверстие и закрепить, при фиксировании  формы прихватами проследить, чтобы  прихваты прилегли плотно;

-выпрямить коленчатые  рычаги, при этом подвижная плита  машины не должна касаться  формы, проверить диаметр и длину  хвостовика, подвести подвижную  плиту машины к форме;

-прочно закрепить полуформу, находящуюся на стороне выталкивателя; -фиксировать точку касания сопла узла впрыска, проконтролировать центровку и глубину погружения сопла;

-открыть форму достаточно  широко, чтобы обеспечить последующее  выпадение из нее формованных  деталей;

-при необходимости форму  предварительно нагреть;

-приступать к наладке  литьевой машины и оптимизации  процесса литья.

1.2.4.2. Наладку литьевой машины следует производить в соответствии с инструкцией по эксплуатации данной машины и технологической карте, с целью полной подготовки машины для обеспечения процесса литья данной детали. Качество готового изделия определяется четырьмя группами регулируемых параметров:

-температуры (температура  расплава, температура формы);

-время (время впрыска, время  подпитки, время дозировки, время  охлаждения и время цикла);

-давления (давление впрыска, выдержка под давлением(подпитка), динамическое давление, давление внутри формы);

-скорости (скорость впрыска, число оборотов шнека).

Эти регулируемые параметры зависят от следующих факторов:

-перерабатываемого типа  полимера;

-выбранной машины;

-используемой литьевой  формы.

На литьевой машине параметры настраиваются с помощью соответствующих регулирующих и управляющих устройств (терморегуляторы, устройства предварительной настройки времени, гидравлические компоненты). Важные параметры регистрируются в технологической карте.

На литьевых установках с микропроцессорным управлением ввод данных осуществляется централизованно с помощью клавиатуры. Письменное документирование регулировочных значений выполняется на принтере.

Примечание: Смазать, при необходимости, форму силиконовой смазкой.

Загрузку подготовленного термопласта в бункер литьевой машины следует производить с помощью вакуумзагрузчика или вспомогательной тары (совком).

1.2.5. ЗАГРУЗКА, ПОДАЧА, ПЛАСТИКАЦИЯ И ДОЗИРОВКА.

1.2.5.1. Загрузка. Пластмасса в виде порошка или гранулята поступает в 
материальный цилиндр через загрузочный бункер.

1.2.5.2. Подача. Далее, за счет вращательного движения шнека, формовочная 
масса подается к мундштуку.

1.2.5.3.1. Пластикация термопласта до вязкотекучего состояния происходит в материальном цилиндре при вращательном движении шнека и действии на материал температуры цилиндра и давления.

Температура материального цилиндра при пластикации создаётся электрическими нагревателями сопротивления, мощность которых должна соответствовать паспорту термопластавтомата. Обогрев материального цилиндра делится на зоны с медленным повышением их температуры по направлению к мундштуку. Температуру каждой зоны необходимо поддерживать терморегуляторами в заданных пределах. Между зонами обогрева не должно быть промежутков. Перепад температур по зонам, ориентировочно, должен быть для большинства термопластов в пределах 40 ° С, для стеклонаполненных от 15 до 20 ° С.

Температура материального цилиндра влияет на процесс пластикации следующим образом:

-чем выше температура  материального цилиндра, тем более  расплавлена масса, легче передаётся  давление и заполняется форма;

-при значительном повышении  температуры цилиндра возможно  разложение полимера с образованием  газообразных и твёрдых (обуглившихся  кусочков полимера) продуктов;

-при снижении температуры  материального цилиндра до минимальной  необходимо увеличивать время  пластикации термопласта.

Пластикацию термопластов для формования толстостенных деталей (толщина стенки   З мм. и более) следует проводить при более низких температурах цилиндра.

Пластикацию термопластов для формования сложных тонкостенных деталей (толщина стенки менее 2 мм.) следует проводить при повышенных температурах цилиндра, что увеличивает текучесть расплава и улучшает заполняемость формы.

Для получения ответственных деталей с наибольшей механической прочностью недопустима пластикация термопласта при максимальной температуре материального цилиндра. Рекомендуется применять регулируемый обогрев сопла. При расчёте и изготовлении обогревателя сопла необходимо исходить из того, что достаточная мощность обогревателя равна 3,5 Вт/ом 2.

1.2.5.3.2. При пластикации термопласта давление в материальном цилиндре и скорость вращения шнека должны плавно регулироваться. Пластикация термопласта зависит от давления в материальном цилиндре следующим образом:

-в цилиндре (в коническом  зазоре между концом шнека  и цилиндром) создаётся высокое  напряжение сдвига, выделяется большое  количество тепла, что обеспечивает  дополнительный и равномерный  нагрев расплава непосредственно  перед впрыском его в литьевую  форму;

-приращение тепла пропорционально  давлению;

-увеличение давления  пластикации приводит к повышению  нормального давления в каналах  шнека;

-давление пластикации  влияет на производительность  шнека, так как из-за возрастания  скорости вращения шнека повышается  температура расплава и уменьшается  производительность.

При пластикации высоковязких термопластов (наполненных полимеров, полиформальдегидов и его сополимеров) в шнеке развивается большое давление.

1.2.5.4. Дозировка - это набор определенного количества пластифицированного полимерного материала на участке цилиндра перед наконечником шнека. Давление накапливаемого расплава оттесняет шнек по оси назад в сторону загрузочного бункера. После создания требуемой дозы вращение шнека прекращается. Объем дозирования определяется объемом изделия. Максимальный дозирующий ход шнека не должен превышать четырехкратного диаметра шнека.

1.2.5.5. Противодавление - это давление, образующиеся перед шнека, против которого шнек при пластификации подаст материал.

1.2.5.6. Декомпрессия. Установление величины декомпрессии, то есть отход шнека назад после набора порции расплава для того, чтобы снять давление перед шнеком и предотвратить вытекание расплава из сопла, а также повысить надежность цикла.

1.2.6. УСТАНОВКА АРМАТУРЫ.

При изготовлении литьём под давлением деталей из термопластов с арматурой или с резьбой следует устанавливать в литьевую форму арматуру с помощью приспособлений или резьбовых знаков. При этом литьевая машина должна работать в «полуавтоматическом» цикле или в режиме «с арматурой».

1.2.7. УЗЕЛ СМЫКАНИЯ (ФИКСИРОВАНИЯ).

Узел смыкания предназначен для: контакта с мундштуком, - размыкания и смыкания литьевой формы, - создания усилия смыкания литьевой формы, - извлечения изделия из литьевой формы. Различают механические (коленчато-рычажный) и гидравлические системы смыкания.

Усилие смыкания литьевой формы, пропорциональное площади отливки и удельному давлению литья, должно быть не менее расчётного:

Р=р о * S /1000, где

Р - усилие смыкания, тс;

Р 0 - удельное давления впрыска, л/см 2

S   - площадь отливки, см 2

Для расчёта минимального давления смыкания в формулу следует подставить вместо удельного давления впрыскивания, значение распределённого в литьевой форме давления, принимаемое для полистирола, полиэтилена равным 250-350 кг/см 2.

При расчёте усилий смыкания литьевых форм необходимо учитывать особенности переработки отдельных термопластов:

-формирование деталей  из стеклонаполненных полиамидов следует проводить в режиме со сбросом давления впрыска до вторичного регулируемого давления формирования;

-формирование деталей  из полипропилена следует проводить  с длительной выдержкой при  высоком давлении в форме для  предупреждения образования пустот  и вмятин.

Запирание форм при формовании деталей из полипропилена, поликарбоната, стеклонаполненных термопластов, полиформальдегида и его сополимеров должно осуществляться механически. Чисто гидравлический механизм не обеспечит достаточно прочного запирания.

При расчёте усилия смыкания форм необходимо учитывать конструкцию формуемой детали. Для деталей типа глубоких тонкостенных коробок требуется в 1,5-2 раза Больше усилия смыкания, чем для плоских деталей с той же площадью формирования.

Расчётное усилие смыкания литьевой формы следует сравнивать с паспортной характеристикой термопластавтомата, предлагаемого для использования.

При литье изделий большой площади, когда усилия, возникающие в литьевой форме могут превысить усилия смыкания, целесообразно сбрасывать давление в момент заполнения формы, согласно технологическим режимам работы гидравлических систем, указанных в паспорте термопластавтомата. При этом уменьшаются внутренние напряжения в изделиях, так как облегчается протекание релаксационных процессов.

При недостаточном усилии смыкания, на деталях в плоскости разъёма литьевой формы образуется облой.

1.2.8.ВПРЫСК (ИНЖЕКЦИЯ).

Давление литья (Рл)- давление, развиваемое в гидроцилиндре литьевой машины, На современных машинах -60-200МПа. Рл=Рр*Дц*Дц/ Дш*Дш, где Рр-давление рабочей жидкости в гидроцилиндре по манометру, МПа; Дц- диаметр гидроцилиндра, м;     Дш - диаметр шнека, м.

Давление впрыска(Рм)-давление подачи расплава в литниковую систему, необходимое для заполнения литниковой системы и формы. Рм= Рл-Рм, МПа, где Рм- падение давления в гидроцилиндре и сопле=0,1 Рл. За счет осевого перемещения шнека в направлении мундштука расплав полимера впрыскивается в формующую полость литьевой формы. Во время впрыска шнек действует аналогично поршню.