В изготовлении свыше 30% полимерных изделий применяется литье пластмасс под давлением. Этот технологический процесс предполагает впрыск расплава полимера в литьевую форму с целью придания изделию необходимой геометрии. Данный метод позволяет максимально использовать подвижность расплава, обеспечивая быстрое и эффективное придание необходимой формы. Из-за высокой стоимости оснастки и технологического оборудования оптимально подходит для серийного выпуска крупных партий однотипных изделий.
Технологический процесс литья под давлением: ключевые этапы
Изготавливаются изделия из термопластов методом литья под давлением следующим образом:
- На входе используются первичные гранулы термопластов (чаще всего – полиэтилена или полипропилена). Они загружаются в шнек, перемещающий их в зону нагрева.
- Гранулы разогреваются до расплава и размешиваются с целью получения гомогенного расплава. Отметим, что для данного метода переработки чаще всего применяют марки полимеров с высокими показателями текучести расплава.
- Расплав подается на литниковые каналы, где создается избыточное давление. Под высоким давлением расплав впрыскивается в форму, быстро заполняя ее и приобретая заданную форму. Благодаря высокому давлению подачи полимера обеспечивается компенсация деформаций при усадке, что позволяет добиться точного повторения готовым изделием литьевой формы.
- Заполненная расплавом емкость постепенно охлаждается. Процесс охлаждения должен быть контролируемым, шоковый перепад температур не допускается. За счет плавного снижения температуры от внешних краев изделия к центру достигается застывание без образования внутренних напряжений.
- Когда формование завершено и термопластичный полимер охладился до температуры застывания, форма снимается. Применяются разъемные формы, которые легко отделяются от поверхности готового изделия.
- На выходе получают пластмассовую деталь, полностью идентичную по своей геометрии и свойствам поверхности литьевой форме. В том числе материал позволяет придавать поверхности различную фактуру (например, наносить узор или создавать ребристую поверхность).
Распространенным недостатком технологии является наличие заметного шва на поверхности изделия в местах соединения половинок формы. При производстве товаров массового потребления, где подобный изъян допустим, шов попросту игнорируется. Если же требования к качеству более жесткие, может проводиться дополнительная механическая обработка для удаления данного дефекта, а также применяются более точные (и дорогостоящие) формы.
Сфера применения литья под давлением
Главная проблема для данного способа переработки – необходимость изготовления дорогостоящей формы для получения продукции. Кроме того, сам термопластавтомат – это достаточно сложная машина, которая превосходит по цене установку для экструзии. Поэтому отливка применяется при соблюдении основных условий:
- Массовое серийное производство. Чаще всего речь идет о товарах массового потребления, деталях для инструментов и различных приспособлений, детских игрушках и т.п.
- Экономическая целесообразность. Инвестиции в обустройство линии по литью должны быть оправданными с учетом потенциальных продаж изделий.
- Технологическая целесообразность. Необходимо удостовериться, что именно этот способ переработки лучше всего подходит для производства выбранного вида продукции из пластика, и что получаемые этим способом изделия отвечают выставляемым требованиям.
В современных условиях также применяют комбинированные технологии, предполагающие литье с водой, литье с декорированием или литье со сборкой в форме, за счет чего возможности технологии существенно расширяются.
