Литье пластмасс под давлением появилось в конце 19 века и произвело революцию в способах создания пластмассовых изделий. Хотя за прошедшие годы технология значительно эволюционировала, пресс-формы по-прежнему делятся на две основные категории: горячеканальные и холодноканальные. Каждая из этих систем имеет свои преимущества и недостатки и подходит для определенного применения.
Понимание различий между двумя этими технологиями поможет вам выбрать наиболее приемлемый вариант для ваших конкретных целей.
Холодноканальные пресс-формы
Холодноканальные пресс-формы обычно состоят из двух или трех плит. Расплав сначала впрыскивается в форму из сопла через литниковую втулку, а затем заполняет сеть каналов, ведущих к полостям формы. В такой системе каналы не нагреваются и выполняют лишь функцию доставки и распределения расплавленного пластика по отдельным полостям формы. В холодноканальной системе, соответственно, литник остывает вместе с отлитой деталью.
В двухплитных пресс-формах литниковый разводящий канал остается прикрепленным к конечному изделию. Затем система выталкивания отделяет отлитую деталь от основной части пресс-формы. Каналы и детали остаются неразделенными, как, например, в наборах для сборки моделей автомобилей, хорошо всем знакомым из детства.
В трехплитных пресс-формах литник и сеть каналов, в которую подается расплав, находятся на одной плите, а деталь отливается и охлаждается на отдельной плите. Система трехплитной пресс-формы автоматически отделяет литник от детали при открытии пресс-формы. В двух- и трехплитной системах пресс-форм литник может быть повторно переработан, что позволяет сократить количество отходов пластика.
Горячеканальные пресс-формы
Горячеканальные пресс-формы состоят из двух плит, которые нагреваются с помощью коллекторной системы. Коллектор помогает поддерживать постоянную температуру расплава, одинаковую в каналах и в нагревательном цилиндре. Расплав подается по нагретым каналам к форсункам, через которые заполняется форма и далее формируется конечная деталь.
Система нагреваемых каналов размещена на отдельной плите. Эта плита остается неподвижной во время цикла формования. Затем основная плита открывается, и из нее извлекается готовая деталь без прикрепленных каналов.
Существует несколько типов горячеканальных систем. В целом, они делятся на две основные группы: с внешним и внутренним нагревом. Системы с внешним нагревом хорошо подходят для полимеров, чувствительных к температурным колебаниям. Системы с внутренним нагревом обеспечивают лучший контроль потока.
Горячеканальная система полностью исключает образование отходов, поэтому переработка и повторное измельчение не влияют на продолжительность цикла. Разновидность такой системы известна как система с теплоизолированными литниками. Изоляция, а не нагрев, поддерживает пластик в расплавленном состоянии. Такая система подходит только для нескольких типов пластмасс, в частности, для полукристаллических полимеров, которые, как правило, имеют низкую теплопроводность.
Система
Холодноканальные системы, как правило, более экономичны в использовании, чем горячеканальные, благодаря более низкой стоимости производства формованного изделия и меньшим расходам на техобслуживание. Они также могут работать с широким спектром полимеров. Кроме того, холодноканальные системы более гибкие, чем горячеканальные, поскольку расположение литниковой втулки и каналов можно легко менять или модернизировать, что позволяет быстрее вносить изменения в конструкцию.
Однако одним из существенных недостатков двухплитных холодноканальных систем является необходимость вручную отделять литник от готовой детали после каждого цикла. Если литник не подвергается вторичной переработке, то остается много отходов пластика. Кроме того, процесс отделения литника, а также время, необходимое для его переработки, увеличивают продолжительность цикла, что замедляет производство по сравнению с горячеканальными системами.
Использование горячеканальных систем обычно ускоряет время цикла, так как отсутствие литников значительно сокращает количество операций. Также устраняется необходимость использования робототехники для удаления литников и уменьшается количество потенциальных отходов. Все это в совокупности способствует общему снижению затрат и повышению эффективности процесса автоматизации.
Кроме того, поскольку каждый канал питает отдельную пресс-форму, горячеканальные системы способны изготавливать более крупные детали. Однако горячеканальные системы для литья под давлением, как правило, дороже холодноканальных, поскольку для поддержания постоянной температуры каналов требуются дополнительные внутренние или внешние источники нагрева.
Кроме того, стоимость оснастки обычно выше, чем у холодноканальных систем. Как следствие, производство деталей может быть более дорогостоящим. Горячеканальное оборудование в виду своей технический сложности также требует более тщательного контроля и техобслуживания и, как следствие, дополнительных затрат, а также может приводить к потенциальным простоям. Кроме того, горячеканальные установки с внутренним нагревом могут не подходить для обработки термочувствительных полимеров, поскольку существуют зоны, где материал может прилипнуть к поверхности и перегреться.
