Литье под давлением вспенивающихся термопластов.

Литьем под давлением с газом можно получать прочные и конструктивно жесткие изделия практически без внутренних напряжений в них и усадочных утяжин, с относительно хорошим качеством поверхности. Усилия смыкания формы при литье под давлением с газом меньше, чем необходимые усилия, например, при традиционном исполнении литья под давлении изделий из вспенивающихся термопластов. Значительные технологические преимущества процесса открывают широкие перспективы для конструирования изделий, например, в производстве автомобилей, кассовых аппаратов, бытовых приборов и т. д. Многие преимущества проявляются по мере накопления опыта переработки и конструирования изделий. По сравнению с классическим процессом литья под давлением, литье под давлением с газом является более сложным с точки зрения управления процессом, особенно при использовании многогнездных литьевых форм термопластавтомата. Толщина стенок изделия здесь определяется не только конструктивными требованиями (особенно для тонкостенных участков изделия), но и специфическими технологическими параметрами: степенью заполненности формующей полости расплавом, температурой прессформы (для участков с каналами, по которым распространяется газ). Все это подчеркивает важность точного управления процессом. При внедрении в производство технологии литья под давлением с газом обычно приходится оплачивать лицензию на ее приобретение.Далее приведем краткое описание технологии литья под давлением с газом. Процесс литья под давлением с газом на термопластавтоматах чаще всего используется для: изготовления изделий с толстыми стенками, такими как трубы, ручки или рамы, профили (с внутренними каналами); для изготовления деталей, типа корпусов, панелей, полок или шасси, применяемых в большой гамме изделий, например, в телевизорах, в компьютерах и т. д. Как было отмечено, к основным преимуществам этой технологии относятся: экономия материала, снижение времени технологического цикла (то есть повышение производительности), повышение качества изделий благодаря устранению усадочных утяжин и практически полностью внутренних напряжений. Все эти основные преимущества могут быть достигнуты за счет образования полостей, каналов для распространения газа внутри изделия. Изготовление таких изделий относительно несложно, газ всегда распределяется в зоны наименьшего сопротивления, у него четко определенный путь перемещения. Последнее обстоятельство позволяет получать тонкостенные изделия (газ способствует уменьшению коробления и устранению усадочных утяжин, которые обычно возникают, когда в изделии имеются усиливающие ребра и бобышки, а также уменьшению давления в формующей полости при заполнении прессформы).Для получения изделий с тонкими стенками (так называемые «изделия с открытыми каналами») каналы большого сечения для распространения газа размещают «в теле» изделия, чтобы обеспечить достаточные для необходимого количества газа объемы. Газовые каналы большого сечения (то есть в изделиях с толстыми стенками) способствуют упрочнению изделия подобно тому, как ребра в изделиях, отлитых под давлением без газа, по традиционной технологии. Изделия с газовыми каналами необходимо спроектировать и изготовить так, чтобы газ не проникал через тонкие стенки изделия (поскольку, как отмечалось, он распространяется в направлении зон с наименьшим сопротивлением). Определение размеров каналов и мест их расположения должно исходить из задачи обеспечения сбалансированного заполнения формующей полости расплавом и достижения заданной прочности изделия (по всему объему последнего). Описание процесса литья под давлением с газом можно сформулировать следующим образом. Суть процесса литья под давлением с газом, как и классического литья под давлением, заключается во впрыске расплава термопласта в формующую полость литьевой формы ТПА, отличающуюся хорошей вентиляцией. Далее немного подробнее.Каналы для распространения газа «работают» как «внутренние литники» в классическом процессе литья под давлением на термопластавтомате; применение одного впуска в формующую полость позволяет избежать образования линий спая (которые возникают в других случаях, например, при нескольких впусках). При впрыске в формующую полость ТПА подается рассчитанный ограниченный объем расплава, то есть намеренно осуществляется «недолив» (по сравнению с классической технологией). В конце стадии впрыска термопласта (или после короткой задержки), подается сжатый газ; обычно это азот — доступный инертный газ. Газ под давлением проникает в центральную область расплава, распространяется, перемещается в зоны наименьшего сопротивления, «оттесняет» расплав к периферии и стенкам формующей полости и, при необходимости, с помощью предварительно сконструированных газовых каналов-направляющих способствует формованию полостей в изделии и всех его периферийных элементов. Это стадия предварительного заполнения формующей полости газом литьевой машины.Поскольку данный процесс происходит при ограниченном объеме расплава (с «недоливом»), то обязательное уплотнение материала отливки завершается не за счет плунжера/«подушки», а за счет давления газа. Давление газа поддерживается на достаточно высоком уровне, чтобы компенсировать (вторичной подачей) объемную усадку материала при уплотнении. После того как изделие охлаждено до температуры, при которой его можно выталкивать из разомкнутой литьевой формы термопластавтомата, газ удаляется через специальную вставку или (при выталкивании центрального литника) через открытый литниковый канал до размыкания пресс формы и выталкивания изделия.Известно несколько модификаций литья под давлением с газом. Одно из основных отличий вариант подачи сжатого газа: либо через сопло литьевой машины, либо непосредственно в формующую полость через подвижную плиту термопластавтомата. В первом случае газовые каналы должны начинаться в сопле ТПА, во втором в формующей полости независимо от расположения мест впуска. Литье под давлением с подачей газа непосредственно в формующую полость более универсально, но при этом на поверхности изделия могут остаться следы от впускных литников и газовых каналов, а также вентиляционных отверстий.