“
А вы знали, что более трети штучных изделий из полимерных материалов изготавливается именно с помощью термопластавтомата? Давайте подробнее разберемся в том, как он работает.
Глоссарий
Для успешного освоения материала рекомендуем вам изучить следующие понятия:
Видеолекция
`
Конспект
Литье под давлением
Процесс литья под давлением можно разбить на следующие стадии:

1. Дозирование материала и загрузка в цилиндр, сушка и поступление материала в загрузочный бункер литьевой машины.
2. Пластикация материала: транспортирование гранул вращающимся шнеком в нагревательном цилиндре, пластикация и гомогенизация в межвитковом пространстве.
3. Впрыск пластифицированного материала в сомкнутую форму и выдержка его под давлением: сжатие расплава в предмундштуковой зоне до 800−2500 бар, впрыск расплава через мундштук и литник в холодную литьевую форму и заполнение формы, сопровождаемое изотермическим течением расплава полимера в условиях высоких скоростей сдвига.
4. Охлаждение изделия в форме, интенсивная теплоотдача от полимера к форме с застыванием полимера, окончательное затвердевание отливки с возрастанием плотности, уменьшением объема, увеличением литьевой усадки и формированием структуры.

5. Размыкание формы и удаление изделия из нее, постлитьевое охлаждение отливки после выталкивания из формы, сопровождаемое дополнительной усадкой и короблением.
Параметры литьевого цикла
Параметры литьевого цикла можно разделить на следующие стадии:

1. Смыкание формы.
Цель — организовать максимально быстрое и деликатное смыкание формы с требуемым усилием запирания и обеспечить ее удержание во время впрыска, выдержки и охлаждения.
При смыкании формы следует избегать удара, поэтому в конце смыкания скорость замедляют.

2. Подвод сопла с прижиманием мундштука к литниковой втулке.
Цель — обеспечить максимально быстрый подвод сопла, герметичность в течение впрыска и выдержки под давлением.

3. Впрыск.
Цель — обеспечить заполнение полости формы без переливов и недоливов.
Впрыск, в свою очередь, делится на следующие этапы:
  • Заполнение формы.
    Заполнение происходит с вытеснением воздуха из формы через вентиляционную систему.
  • Сжатие расплава.
    Сжатие происходит по завершении полного заполнения формы, при этом давление формы возрастает до максимального.

4. Выдержка под давлением.
Цель — обеспечить необходимую для компенсации усадочных явлений в полимере дополнительную подпитку отливки расплавом (по незастывшей сердцевине изделия) до момента перемерзания литниковой системы или элементов изделия.

5. Охлаждение.
Цель — обеспечить охлаждение полимерной отливки до состояния, при котором может быть осуществлен сброс изделия без необратимых деформаций, коробления и усадки.
По мере охлаждения давление внутри формы постепенно снижается.

6. Дозирование материала.
Цель — набор дозы полимерного материала для последующего цикла, чтобы обеспечить высокую концентрационную и температурную гомогенность расплава.

7. Декомпрессия.
Цель — перемещение шнека назад на небольшое расстояние к загрузочной зоне для уменьшения давления в предмундштуковой зоне.
Это необходимое действие при использовании сопла открытого типа, чтобы исключить самопроизвольное истечение предварительно уплотненного расплава после отведения мундштука от формы.

8. Отвод сопла.
Цель — обеспечить отвод сопла, чтобы прервать контакт между литниковой втулкой и соплом. Предотвращает охлаждение сопла или перегрев литниковой втулки во время продолжительного контакта.

9. Размыкание формы.
Цель — обеспечить быстрое размыкание формы на расстоянии, достаточном для беспрепятственного сброса изделия с учетом особенностей конструкции формы и изделия.

10. Работа системы выталкивания.
Цель — обеспечить максимально быстрый сброс изделия за счет перемещения системы сталкивания, а также максимально быстрый возврат в исходное состояние.

11. Температурный режим цилиндра.
Цель — организовать тепловой режим цилиндра для обеспечения смежного плавления полимерного материала.
Процесс пластификации материала
Важный рабочий орган узла впрыска — это шнек. Сейчас литьевые машины оснащаются стандартным трехзонным шнеком, который включает в себя:
  • зону загрузки, ее длина составляет 50% от общей,
  • зону сжатия, ее длина составляет 25% от общей,
  • зону дозирования, ее длина составляет 25% от общей.

Процесс пластификации материала происходит следующим образом:

1. Поступающие из бункера гранулы заполняют межвитковое пространство шнека зоны 1 по мере продвижения материала вдоль цилиндра в зоне у загрузочного отверстия. Часть канала заполнена гранулами в области, толкающей поверхности гребня (рис. а). В пассивной части находится воздушная область. Воздух находится в промежутках между гранулами.

2. Через 5−6 витков, к середине загрузочной зоны, в области, толкающей поверхности гребня, начинают накапливаться первые порции расплава, срезаемые гребнем с поверхности цилиндра (рис. б).

3. У пассивной стенки гребня скапливается пробка из непроплавленных гранул. По мере продвижения к концу загрузочный зоны (рис. в) область с расплавом значительно увеличивается и гранулы остаются в компактном виде в небольшой зоне. По мере уменьшения доли гранул уменьшается и количество воздуха между ними.

4. В зоне сжатия толщина канала постепенно уменьшается в 2−2,5 раза, расплав сжимается, еще больше нагревается, занимая все сечение (рис. г). Наблюдается интенсивная циркуляция расплава с остатками непроплавленных гранул.

5. В зоне дозирования (рис. д) устанавливается окончательная температура расплава, при циркуляции в тонком канале он гомогенизируется и через открытый канал поступает в предмундштуковую зону.
“
На этом все! Теперь вы знаете, каким способом производятся изделия на термопластавтомате. Попробуем закрепить полученные знания на практике?
Интерактивное задание
Тест
Для закрепления полученных знаний пройдите тест
Стартуем!
Полимерный материал в загрузочном бункере термопластавтомата находится в виде…
Дальше
Проверить
Узнать результат
При застывании объем полимерного материала…
Дальше
Проверить
Узнать результат
Полимерный материал попадает в форму методом...
Дальше
Проверить
Узнать результат
К сожалению, вы ответили неправильно на все вопросы
Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз
Пройти еще раз
К сожалению, вы ответили неправильно на большинство вопросов
Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз
Пройти еще раз
Неплохо!
Но можно лучше. Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз
Пройти еще раз
Отлично!
Вы отлично справились. Теперь можете ознакомиться с другими компетенциями
Пройти еще раз