Как и в любом производственном процессе, при литье пластмасс под давлением можно столкнуться с различными проблемами. Одной из самых распространенных проблем является недолив – неполное заполнение пресс-формы, в результате которого конечный продукт оказывается не до конца оформленным. В данной статье мы рассмотрим наиболее частые причины возникновения недолива и способы его устранения в целях поддержания высокого качества продукта и экономичного производства.
Что такое недолив?
Как следует из самого названия дефекта, недолив происходит, когда впрыск прекращается до полного заполнения полости пресс-формы расплавом, в результате чего остаются пустые или тонкие участки, и получается бракованное изделие.
Такие пустоты часто появляются по краям готового изделия или в местах, где стенки обычно тонкие - это, как правило, участки пресс-формы, которые заполняются в последнюю очередь.
Что является причиной недолива при литье под давлением?
Существует целое множество причин возникновения недолива, но основными из них являются неправильные давление и скорость впрыска, в том числе неконтролируемая потеря давления, вызванная сопротивлением.
Неправильный выбор материала как причина недолива
Как известно, характер течения расплавленного пластика внутри полости пресс-формы зависит в первую очередь от свойств самого пластика. Именно неправильно подобранный тип полимера является наиболее частой причиной неспособности расплава заполнить пресс-форму.
На производственной линии может использоваться смола с высокой вязкостью, измеряемой индексом текучести расплава (MFI). MFI является хорошим ориентиром, однако не исчерпывающим, поскольку на заполняемость пресс-формы влияют еще два таких важных фактора, как температура пресс-формы и температура расплава. Именно они способствуют улучшению текучести пластика.
Недолив как следствие неправильной конструкции пресс-формы
Ограничение и замедление потока, недостаточное удаление воздуха - все это распространенные дефекты недолива, связанные с неправильной конструкцией пресс-формы. Ограничения потока часто возникают из-за расположения и размеров литников и их затворов, а также способа впрыска расплавленного пластика в пресс-форму.
Несбалансированный поток в каждой полости многогнездной пресс-формы может приводить к возникновению локальных недоливов. Однако при достаточной производительности термопластавтомата этот дефект возникает в основном из-за неравномерности потока в каждом литнике или неравномерного распределения по полостям пресс-формы.
При литье пластмасс под давлением колебания потока возникают, когда он замедляется или останавливается вследствие изменения толщины пресс-формы. Неравномерность толщины пресс-формы приводит к тому, что диапазон скорости течения расплава становится слишком широким, и возникает чрезмерное сопротивление.
Сопла, литники, каналы, затворы и тонкие стенки – все эти факторы влияют на течение расплава. Повышение диаметра и температуры сопла, а также использование сопла с низким сопротивлением потоку позволяют решить проблему замедления потока и недолива.
Другая возможная причина недолива может заключаться в плохой вентиляции пресс-формы, вследствие чего воздух задерживается во время заполнения полости, создавая противодавление. Когда расплав впрыскивается в полость, в большинстве случаев он сразу же герметизирует ее, задерживая воздух в отдельных областях.
Кроме того, из-за слишком высокой скорости заполнения может быть недостаточно времени для выхода воздуха, и вместо этого происходит его сжатие, в результате чего в полости остаются частично пустые места и образуется недолив. Для удаления воздуха в процессе заполнения пресс-формы должны быть предусмотрены вентиляционные отверстия или установлены выталкивающие штифты.
Недолив как дефект, обусловленный особенностями ТПА
Секрет эффективного производства и предотвращения проблем с потоком расплава или давлением заключается в том, чтобы правильно подобрать детали к соответствующему ТПА.
Например, при использовании крупногабаритной машины могут возникнуть проблемы с регулированием давления, если объем впрыска составляет менее 25% от ее вместимости, в то время как машине небольшого размера может не хватить давления или скорости плунжера.
При этом необходимо поддерживать нагрев цилиндра и стенок для предотвращения слишком быстрого охлаждения отлитой детали.
В целом, очень важно разбираться, для каких целей применяются различные размеры и типы оборудования для литья пластмасс под давлением.
Устранение проблемы недолива при литье пластмасс под давлением
Существует множество инструментов, процедур и материалов, применение которых помогает производителям избежать дефектов недолива. Ниже приведены четыре наиболее проверенных способа:
- Увеличение температуры пресс-формы способствует тому, чтобы расплав дошел до конечных точек полости перед застыванием. Для стабилизации температуры рекомендуется использовать эффективный регулятор. Чтобы обеспечить полное заполнение пресс-формы предпочтительнее применять смолы с лучшей текучестью в сочетании с соответствующим расположением литниковой втулки.
- При проектировании пресс-формы соблюдайте принцип равномерной толщины стенок. Если поддержание равномерной толщины стенок невозможно, следует своевременно изменить конструкцию пресс-формы, чтобы обеспечить нормальный отвод уловленного газа. Кроме того, следует увеличить количество каналов или ребер в тех местах, где заполнение происходит с большим трудом, чтобы избежать дефектов недолива из-за слишком малой толщины стенок.
- По возможности выбирайте смолы с низкой вязкостью или с более высокой текучестью - они с большей вероятностью заполнят труднодоступные отверстия. Всегда проверяйте, чтобы настройки фазы заполнения соответствовали типу материала.
- Поддерживайте достаточное давление на этапах заполнения пресс-формы и удержания, поскольку по мере увеличения вязкости материала при прохождении к концу полости, как правило, происходят значительные потери давления.
Таким образом, возникновению недолива могут способствовать несколько факторов, причем все они взаимосвязаны. Производители должны учитывать эту совокупность факторов и разрабатывать решения для снижения частоты проявления и устранения данного дефекта. А это требует непрерывного мониторинга и анализа процесса литья.
