Литье пластмассовых изделий

Литье пластиковых изделий под давлением - один из основных способов переработки полимерных материалов, широко распространенный для производства широкого ассортимента изделий из пластических масс - термопластов, реактопластов и резин.

Данный способ переработки пластических масс позволяет отливать изделия сравнительно сложной геометрии, по массе отнескольких граммов до десятков килограмм с толщиной стенок от 1 до 20 мм при небольших затратах труда и электроэнергии.

При литье пластиковых изделий под давлением полимер вначале нагревается до вязкотекучего состояния и под действием давления поступает в сомкнутую литьевую форму. В форме материал приобретает форму изделия при изменении температуры: для термопластов в результате охлаждения, для реактопластов и каучуков в результате нагревания до температуры отверждения или вулканизации.

Для проведения процесса литья пластиковых изделий под давлением используют плунжерные (поршневые) или шнековые литьевые машины, рис.26.
При литье полимерных материалов под давлением, полимер в виде гранул или порошка поступает в пластикационный цилиндр термопластавтомата, где нагревается и гомогенизируется вращающимся шнеком.

В поршневых машинах переход материала в вязкотекучее состояние является результатом его нагрева.

В процессе пластикации необходимо обеспечить требуемую температуру расплава и его максимальную однородность по объему, а также минимальное количество деструктированного сырья в подготовленной для впрыска порции расплава.

При пластикации идут процессы нагрева и плавления, изменение объема материала при температуре (тепловое расширение), сжатие и уплотнение, сдвиговые деформации, а также процессы деструкции.

Процессы пластикации зависят в основном теплофизических свойств материала; температуропроводностью, теплопроводностью, удельной теплоемкостью, температурами плавления и разложения, объемными расширением и сжатием, а также насыпной плотностью и гранулометрическим составом.
 При формовании изделий протекают физико-химические процессы: стеклование или кристаллизация, отверждение, вулканизация, формирующие надмолекулярную структуру и определяющие эксплуатационные свойства изделия.

Термопластавтомат состоит из узла смыкания, инжекции, привода и управления.

Узел инжекции (пластикации) служит для перехода необходимого объема твердого полимерного  материала в расплав и его последующего направления в литьевую форму.

Основными элементами узла являются: материальный цилиндр, червяк и мундштук.

Инжекционный узел (узел впрыска) имеет следующие параметры: диаметр шнека, ход шнека, пластикационная производительность, температура материала, разница температур пластикационного цилиндра, частота вращения шнека, объемная скорость впрыска или время впрыска, противодавление пластикации, давление литья.

Узел смыкания включает стационарную плиту с закрепленной полуформой, подвижную плиту с другой полуформой и гидроцилиндрмеханизма смыкания с поршнем.

Назначение узла смыкания: обеспечение возможности литья изделий заданных габаритов, поступательное движение подвижной плиты для смыкания полуформы, создание необходимого усилия запирания литьевой формы для предотвращения ее раскрытия под действием давления, создающегося в форме при формовке, обратное перемещение подвижной плиты для раскрытия литьевой формы.

Параметры прессового узла: площадь литья, ход подвижной плиты, габариты формы, усилие смыкания, усилие раскрытия формы.

Назначение узлов привода и управления: обеспечение заданных параметров и технологических режимов литья.