Пресс-формы для тонкостенного литья

Определение

Тонкостенным считается изделие, если толщина его стенок меньше 1,2 мм или соотношение длины течения полимера к толщине стенок изделия от 100:1 до 150:1 и более. При литье тонкостенных изделий они очень быстро затвердевают в полости пресс-формы. Чтобы избежать преждевременного затвердевания впрыск материала в пресс-форму должен происходить со скоростью на порядок больше, чем при литье обычных изделий (от 500 до 1400 мм/с). Для достижения большой скорости впрыска и нужного уплотнения материала требуется очень большое давление впрыска, примерно от 2400 до 3000 бар.

Цели

Тонкостенное литье позволяет снизить вес изделия, сэкономить материал и существенно сократить время охлаждения, а значит значительно сократить время цикла и снизить производственные затраты.

Трудности

Тем не менее, при производстве оснастки для тонкостенного литья, мы получаем и ряд трудностей:

1. Горячий канал

Применение холодноканальной литниковой системы в пресс-форме при тонкостенном литье неэффективно из-за большого времени охлаждения литников и значительных потерь давления расплава в литниковой системе. Именно поэтому для литья тонкостенных изделий в пресс-формах используется горячеканальная литниковая система.

2. Система выталкивания

Особые требования предъявляются также и к системе выталкивания изделия:

• тонкостенные изделия более подвержены остаточной деформации во время извлечения;
• чтобы увеличить жесткость изделий, в их конструкции предусматривают упрочняющие ребра, которые требуют большего усилия выталкивания и усложненной конструкции системы выталкивания;
• изделие имеет тенденцию прилипать к стенкам литьевой формы из-за высокой скорости впрыска и высокого давления уплотнения;
• изделие могут деформироваться или даже ломаться в процессе извлечения в случае, если не продумана конструкция толкателей.

3. Система охлаждения

Требования к ней:

• при малых временах цикла в пресс-форму от расплава поступает очень большое количество тепла. Поэтому при тонкостенном литье отвод тепла от изделия должен быть намного более интенсивным. Для эффективного охлаждения течение охлаждающей жидкости должно быть турбулентным, и разница температур охлаждающей жидкости на выходе и входе в пресс-форму не должна превышать 3-5°С.
• еще одним требованием является равномерность охлаждения изделия. Неравномерное охлаждение приводит к резкому изменению характера течения расплава и является причиной многих дефектов (коробление, воздушные ловушки, нестабильность размеров при хранении и эксплуатации изделия).
• часто необходимы различные условия охлаждения матрицы и пуансона (обычно необходим больший отвод тепла от пуансона). В этом случае используют два независимых контура охлаждения или обеспечивают регулировку скорости подачи охлаждающей жидкости, что менее эффективно.
• особые проблемы при тонкостенном литье могут вызвать так называемые «горячие пятна» - участки формообразующей поверхности с повышенной температурой. «Горячие пятна» возникают из-за затрудненного отвода тепла от некоторых областей изделия. Причиной этого может быть большое расстояние до канала охлаждения (превышающее 3 диаметра канала), а также конструктивные особенности изделия (наличие ребер и др.).

4. Центрирование

Особенное внимание должно быть уделено центрированию формообразующих элементов друг относительно друга. Смещение на одну сотую миллиметра может привести к резкому изменению характера течения полимера при впрыске. Высокая скорость впрыска требует хорошей вентиляции формообразующей полости. При сверхтонком литье часто проводят вакуумирование литьевой полости.

Наш опыт

Как видите, производство пресс-форм для тонкостенного литья достаточно сложный процесс, в котором ГК «Промышленные технологии» достигла стабильно высокого качества. В России работают сотни термопластавтоматов, поставленных нашей компанией, счет разработанной нами оснастки также идет на сотни. Мы гарантируем, что будет использована только высокопрочная сталь и качественные комплектующие.

Работайте с нами

Проектирование формы для тонкостенного литья – одна из наших компетенций, где мы лучшие. Это означает, что не допускаем типовых ошибок неопытных проектировщиков, понимаем физику литейных процессов тонкостенных изделий, стенки изделий не имеют дефектов.