Литье пластмассы: методы и область применения
Технология литья пластмасс под давлением подразумевает формовку разнообразных изделий при помощи впрыскивания расплавленного полимерного сырья под давлением в литьевую форму. В формообразующей полости материал охлаждается и застывает, приобретая заданную конфигурацию и свойства. Так массово производят изделия для разнообразных сфер применения, в т. ч. сложные и функциональные, причем делают это с высокой точностью размеров и безупречной повторяемостью.
Для литья пластмасс применяют высокотехнологичное оборудование, способное быстро производить крупные партии товаров. В роли сырья используют гранулы термопластов и термореактивные порошки, при введении которых продукция приобретает требуемые характеристики: прочность, гибкость, химическую и термическую стойкость, долговечность и пр. Термопластичные полимеры допускают повторную переработку, а термореактивные составляющие превращаются в нерастапливаемый материал.
Сферы применения
По методу литья пластмасс под давлением производят товары широкого потребления и изделия для всевозможных отраслей промышленности, в частности, для машиностроения, строительства, приборостроения. К примеру, по этой технологии производят:
- детали для автомобилей;
- разные виды посуды, емкостей, упаковки;
- игрушки;
- детали мебели;
- корпусы и механизмы разнообразного оборудования, оргтехники;
- электронные компоненты, кнопки, панели, разъемы;
- медицинские принадлежности – от пробирок до имплантов и протезов;
- трубы, профили, фитинги, строительную фурнитуру;
- части спорттоваров, защитных аксессуаров, инвентаря, письменных принадлежностей.
Методы литья пластмасс
Для формовки деталей из расплавленного полимерного сырья используют термопластавтоматы (ТПА) – литейные станки с вертикальной или горизонтальной системой впрыска расплавленного сырья в пресс-форму. Их используют для одно- или многокомпонентного литья разнообразных пластмасс под давлением различными способами. Рассмотрим наиболее популярные из них.
Инжекционное литье
Этот метод наиболее распространен и востребован, позволяет решать разные задачи. Полимерный расплав под давлением вводится в пресс-форму, тщательно заполняя все ее полости. В результате получаются прочные изделия с хорошей детализацией. Пошаговый алгоритм выглядит примерно так:
- Просушивание и загрузка пластмассовых гранул в отсек для полимерного сырья.
- Стадия пластификации. Винт-экструдер продвигает гранулы в область пластификации, где они разогреваются до текучего состояния. Подготовленный материал перемешивается и скапливается перед шприцом установки.
- Этап инжектирования. Винт движением вперед вытесняет расплав через сопло в формообразующую полость.
- Стадия охлаждения. Поступивший в форму жидкий полимер остывает и твердеет – формируются изделия, а в это время винт готовится к забору очередной порции полимерного сырья.
- Извлечение готового изделия или партии – размыкание формообразующей оснастки и выталкивание изготовленных деталей с помощью вакуумных присосок или выталкивателей. Закрытие формы – подготовка к последующему циклу литья.
- Финишная обработка. Проверка изделий, если нужно, удаление дефектов, окрашивание или другие виды обработки.
Эта технология обеспечивает эффективное использование сырья и быстрые темпы производства. С ее помощью с превосходной точностью делают даже сложные детали.
Компрессионное литье под давлением
Эта технология литья пластмасс применяется для изготовления термофиксируемых изделий. Она простая и экономичная, позволяет использовать в роли сырья разные виды пластиков, отличается высокой повторяемостью и обеспечивает стабильность геометрических параметров продукции. Производственный процесс при компрессионном литье происходит медленнее, чем при инжекционном способе:
- Порошкообразный пластик помещается в форму.
- Она смыкается.
- Под действием высокого давления и тепла происходит полимеризация материала, и изделие приобретает заданную форму.
Таким способом, в частности, производят автомобильные детали, игрушки, контейнеры, элементы бытовой техники.
Трансферное литье
Эта технология является подвидом компрессионного литья и подразумевает участие в производственном процессе трансферной головки. Она передвигает полимерное сырье из контейнера в формообразующие полости. Материал по каналам поступает в сомкнутую форму, где полимеризируется под влиянием значительного давления и температуры.
Пошагово это выглядит так:
- Подготавливается сырье – термореактивные пластмассы или сырье из каучука. Если нужно, они предварительно окрашиваются.
- Сырье размягчается – под влиянием тепла и давления приобретает жидкую или вязкую консистенцию.
- Подготовленный материал через клапаны и жилы подается трансферным прессом в формообразующие полости.
- Происходит его полимеризация или вулканизация.
- Форма размыкается, и из нее достают затвердевшее изделие.
Этот метод позволяет производить из резиновых, термопластичных и термореактивных смесей тонкостенные детали с хорошей детализацией. Кроме того, эта технология менее требовательна к чистоте сырья (если сравнивать с инжекционным методом), исключает воздушные пузырьки, обеспечивает равномерное распределение смеси в формующей полости и дает возможность изготавливать изделия с узкими толерантными границами. Но длительность цикла при трансферном литье больше, чем при инжекционном.
Интрузионное литье
С помощью этого метода отливают простые толстостенные изделия без витиеватых тонких элементов. Происходит это так:
- Пластиковые гранулы нагреваются и плавятся в винтовом приспособлении, компоненты смешиваются и гомогенизируются.
- Расплавленное сырье с участием червячного механизма поступает в формообразующие полости.
- Под действием нужного давления в форму подается дополнительная часть сырья для 100% заполнения полостей.
Преимуществами данного метода являются быстрота и экономичность процесса, однородная структура изделий, отсутствие дефектов и возможность применения разнообразных пластмасс.
Многокомпонентная инжекция
Этот метод подразумевает применение нескольких пластмасс – разных по составу, цвету или другим параметрам. В формообразующие полости инжекторами вначале впрыскивают 1 компонент, затем приоткрываются новые полости и в них впрыскивают 2 материал. Каждая очередная порция сырья последовательно вводится в полости и формирует новые слои изделия. Иногда оба компонента вводятся в пресс-форму одновременно.
С помощью многокомпонентной инжекции быстро и экономично производят качественные многофункциональные изделия – надежные, с оптимизированными характеристиками и нужным дизайном. В частности, эта методика востребована при производстве автомобильных деталей, электроники, медоборудования, бытовой техники.
В интернет-магазине Shura-Master.ru можно купить разнообразные гранулы для литья пластмассы, а также пресс-формы и термопластавтоматы с возможностью доставки по всей стране ТК СДЭК и почтой России.
