|стране. По сравнению с обычным | |

|литьем под давлением технология | |

|литья с газом имеет ряд | |

|преимуществ, важнейшие из | |

|которых: изготовление | |

|крупногабаритных изделий при | |

|минимальном числе горячеканальных| |

|впусков или вообще без горячего | |

|канала, уменьшение утяжек, | |

|существенное уменьшение | |

|требуемого усилия замыкания | |

|литьевой машины, а также | |

|возможность получения полых | |

|изделий. Основными патентами в | |

|области литья с газом обладают | |

|фирмы Cinpres (Великобритания) и | |

|GAIN Technology (США). | |

|Процесс литья с газом проводится | |

|по следующей схеме. Вначале в | |

|пресс-форму подается расплав | |

|полимера, как в обычном литье под| |

|давлением. После заполнения | |

|изделия на 50-60% для полых и | |

|90-95% для крупногабаритных | |

|деталей впрыск полимера | |

|прекращается и в полость формы | |

|подается газ под давлением 10-80 | |

|МПа. В крупногабаритных изделиях | |

|газ подается в так называемые | |

|газовые каналы - утолщения, | |

|предусмотренные в конструкции | |

|изделия. Двигаясь по центральной | |

|части газовых каналов (на | |

|поверхности газовых каналов | |

|остается слой застывшего | |

|полимера), газ вытесняет расплав | |

|полимера и обеспечивает полное | |

|оформление изделия. В качестве | |

|газа в данном процессе обычно | |

|применяется азот, который имеет | |

|низкую цену, инертен и доступен. | |

| | |

|В обычном литье под давлением | |

|уплотнение полимера происходит за| |

|счет давления, создаваемого в | |

|гидроцилиндре узла впрыска | |

|(стадия выдержки под давлением). | |

|Это давление передается в дальние| |

|области изделия через большой | |

|слой остывающего полимера. | |

|При литье с газом уплотнение | |

|полимера происходит за счет | |

|давления газа в газовых каналах, | |

|поэтому процесс уплотнения | |

|проходит легче (даже при | |

|небольшом давлении газа), чем в | |

|обычном литье под давлением. | |

|Литье с газом позволяет получить | |

|изделия с хорошим качеством | |

|поверхности, без утяжек и без | |

|коробления, с минимальным уровнем| |

|остаточных напряжений (т.е. с | |

|высокой стабильностью размеров). | |

| | |

|При литье с газом используется | |

|обычная литьевая машина - это | |

|важное обстоятельство и | |

|способствовало популярности | |

|данной технологии - а также | |

|специальное оборудование для | |

|подачи газа. Процесс литья с | |

|газом может проводится в двух | |

|вариантах: с управлением | |

|давлением газа (pressure-control | |

|process) и с управлением объемом | |

|подаваемого газа (volume-control | |

|process). В первом варианте | |

|компрессор высокого давления | |

|обеспечивает требуемый профиль | |

|давления газа (чаще всего | |

|используется 2 ступени). Во | |

|втором варианте заданный объем | |

|сжатого газа подается в | |

|пресс-форму с помощью поршневого | |

|дозирующего компрессора | |

|импульсного действия. | |

|Существуют различные схемы подачи| |

|газа. Впуск газа может | |

|осуществляться через сопло | |

|литьевой машины, в литниковую | |

|систему (в центральный или | |

|разводящий литник) или | |

|непосредственно в полость формы. | |

|В первых 2-х случаях применяется | |

|холодноканальная литниковая | |

|система, а сопло должно быть | |

|оснащенно запорным клапаном, для | |

|предотвращения попадания газа в | |

|материальный цилиндр. Интересным | |

|решением является подача газа в | |

|изделие со стороны, | |

|противоположной впуску, когда газ| |

|вытесняет расплав полимера из | |

|внутренних областей полости в | |

|цилиндр литьевой машины | |

|(push-back process). В этом | |

|случае также применяется сопло с | |

|запорным клапаном. | |

|Рассмотрим принципы конструирования газовых каналов. |

|Газовые каналы выполняют при литье с газом 3 функции: а) на стадии впрыска |

|полимера газовые каналы работают как холодноканальные литники, |

|транспортируя расплав полимера к дальним областям изделия; б) после впуска |

|газа последний вытесняет расплав полимера из внутренних областей газовых |

|каналов (стадия вытеснения), обеспечивая 100% заполнение изделия полимером;|

|с) далее под действием давления газа происходит уплотнение полимера в |

|изделии (стадия уплотнения). Конструкция газовых каналов должна учитывать |

|особенности поведения полимера и газа на этих трех стадиях процесса. |

|Форма и размеры поперечного сечения, расположение газовых каналов, места |

|впуска полимера и газа выбираются с учетом следующих факторов: |

|1) Возможность заполнения 80-95% изделия расплавом до подачи газа. При |

|малой толщине газовых каналов расплав не достигает дальних областей |

|изделия. |

|2) Равномерность (сбалансированность) заполнения изделия расплавом. |

|Нарушение данного принципа может привести к недоливу, короблению изделия. |

|Газовые каналы должны заканчиваться рядом с теми областями изделия, которые|

|заполняются на стадии впрыска полимера в последнюю очередь. |

|3) Необходима также балансировка для газа. Неравномерность движения газа |

|может быть вызвана неравномерностью охлаждения полимера или другими |

|причинами. |

|4) Отсутствие опасных воздушных ловушек. На стадии впрыска расплав полимера|

|движется по газовым каналам быстрее, чем по более тонким областям изделия. |

|При большой толщине газовых каналов происходит образование воздушных |

|ловушек и линий спая между двумя газовыми каналами (racetrack effect). Для |

|предотвращения этого явления рекомендуется выбирать для начала толщину |

|газовых каналов в 2-2.5 раз больше толщины изделия. Это оценочная величина |

|и часто такая толщина газовых каналов будет недостаточна. Поведение |

|расплава в реальной пресс-форме зависит от вязкости материала, толщины |

|изделия и др. факторов. При этом толщина газовых каналов может превышать |

|основную толщину изделия в 4 раза. |

|5) Впуск полимера может производиться в газовый канал или в основную стенку|

|изделия. В первом случае облегчается заполнение крупногабаритных изделий. |

|Во втором варианте уменьшается длина затекания, но одновременно снижается |

|эффект ускорения течения расплава по газовым каналам. |

|6) Объем газовых каналов должен быть достаточен для 100% заполнения изделия|

|с учетом уплотнения. При малом объеме газовых каналов возникает недолив. |

|Газ может двигаться в канале, только вытесняя из него полимер. Если объем |

|газовых каналов слишком большой, газ не может дойти до конца газовых |

|каналов. Это приводит к утяжкам (в каналах, заполненных полимером), |

|короблению и значительно увеличивает время цикла. Для вытеснения "лишнего" |

|полимера из газовых каналов после заполнения изделия могут использоваться |

|прибыли (spillover, overflow) с постоянным или регулируемым объемом. |

|Применение прибылей увеличивает стоимость процесса (увеличивается объем |

|вторичной переработки материала). Во многих случаях случаев нет |

|необходимости использовать прибыли. |

|7) Так как в изделии с газовыми каналами имеется большой перепад толщин, |

|часто может проявляться эффект замедления (hesitation effect), который |

|повышает неравномерность заполнения и приводит к недоливу. |

|8) Искривление газового канала приводит к неравномерному уменьшению толщины|

|слоя полимера и ослабляет изделие (газ движется в искривленном газовом |

|канале по кратчайшему пути). Этот эффект можно предотвратить, увеличивая |

|охлаждение канала со соответствующей стороны (за счет правильного выбора |

|формы поперечного сечения канала, расположения охлаждающих каналов). |

|9) Попадание газа в тонкостенные части изделия (этот эффект называется |

|fingering значительно снижает механическую прочность изделия и ухудшает его|

|внешний вид (для прозрачных изделий). Данный эффект часто наблюдается при |

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5