Спецтехнологическая оснастка: пресс-формы для литья пластмасс

Виды и конструкции пресс-форм для литья пластмасс

Пресс форма для литья пластмасс относится к категории спецтехнологической оснастки. Ее конструкция зависит от вида полимера и его характеристик. На настоящий момент существует множество пластических масс, которые отличаются друг от друга рядом показателей. Соответственно, методы изготовления изделий из пластика разные.

Методы изготовления изделий из пластмасс

Выбор метода получения пластмассовых изделий зависит от вида полимера (термоактивные и термопластичные), ее механических свойств (текучести, вязкости и пр.), геометрических размеров и конфигурации детали. Существует несколько способов переработки пластмасс:

формованием в пресс-формах: таким способом перерабатываются термореактивные полимеры. Изделия прессуются на прессах гидравлических под давлением 100 – 25 кгс/см². Пресс-материал помещается в матрицу, нагретую до 130-200 градусов. После смыкания пресс-формы под давлением масса заполняет ее полость и в течение определенного времени выдерживается до отверждения. По окончании процесса форма размыкается и из нее при помощи толкателей выталкивается готовое изделие;
формованием методом штамповки: такой способ пригоден для изготовления изделий из листового материала (винипласта, полиэтилена, органического стекла). В процессе формовки материал разогревается до 40 – 45 градусов, так же, как и в предыдущем варианте, выдерживается под давлением. Затем охлаждается и только после полного охлаждения снимается с формообразующих деталей штампа. Одной из областей применения штамповки является производство подоконников из ПВХ.
формованием вакуумным и пневматическим: этот способ похож на штамповку, но вместо формообразующих рабочих элементов (матрицы или пуансона) используется упругая среда – сжатый воздух или атмосферное давление. Вакуумным и пневматическим формованием получают изделия не только из термопластичных материалов, но и крупногабаритные детали из термореактивных пластмасс с наполнителями высокой прочности (стеклотканью, стекловолокном и пр.). Этим способом изготавливают ПЭТ-бутылки и упаковку для яиц;
экструзией: метод применяется для изготовления труб, лент, стержней и прочих безразмерных изделий. Оборудованием для получения данной группы продукции служат экструдеры (червячные прессы);
литьем термопластов под давлением: данный способ является на данный момент самым высокопроизводительным и технологичным. Материалы, пригодные для литья под давлением, отличаются между собой физическими и химическими свойствами, что является определяющим при выборе конструкции формы и назначении геометрических размеров формообразующим элементам. Но у всех полимеров есть одно общее свойство: все они легко поддаются повторной переработке.

Полиэтилентерефталат - термопластик, используемый в качестве сырья для производства пластиковых бутылок. Заготовкой для изготовления служит преформа, в процессе литья принимающая нужную конфигурацию.

В наше время актуален вопрос о загрязнении окружающей среды изделиями из пластика, переработка пэт тары позволяет снизить его вредное влияние. Читать подробнее

Технологический маршрут литья пластика под давлением

Предварительная подготовка исходного материала. Пластмассовое сырье поставляется в виде гранул термопластичного полимера, которое содержит избыточное содержание влаги. Для ее удаления материал подвергается сушке в специальных сушильных шкафах.
Процесс литья. Просушенные гранулы засыпаются в бункер термопластавтомата. Из бункера пластмасса попадает в шнек автомата, где она расплавляется. Затем поршень машины под давлением подается в литниковую систему пресс-формы и заполняет ее рабочие полости. Заполненная форма охлаждается водой, пластмасса застывает. Далее пресс-форма размыкается и деталь выпадает.
Зачистка облоя и литника. В зависимости от конструкции пресс-формы может возникнуть необходимость обрезки литника. Делается это сразу после съема изделия с пресс-формы рабочим-литейщиком . Что касается облоя, то он является признаком дефекта пресс-формы: неправильно выбранные конструктором зазоры между отдельными элементами приводят к появлению тонкой «окантовки» по контуру изделия. Но не всегда вина лежит на конструкторе: при изготовлении деталей пресс-формы могут быть не выдержаны предельно допустимые размеры.

Конструкции пресс форм для литья под давлением

Основными элементами пресс-формы являются:

Условная схема устройства пресс-формы

блок, состоящий из двух плит. Одна из плит блока крепится к неподвижной части агрегата, вторая – к подвижной. В состав блока входят направляющие элементы: колонки и втулки, которые служат для центрирования пресс-формы в момент ее смыкания.
пакет: совокупность элементов, помещенных внутрь блока. В пакет входят:
- формообразующие детали (матрицы, пуансоны);
- обоймы матриц и пуансонов;
- детали системы выталкивания (плита толкателей, выталкиватели, хвостовик);
- подкладные брусья, обеспечивающие величину хода толкателей;
- подкладные плиты.
Литниковая система (холодно-или горячеканальная).

Независимо от конфигурации пластмассового изделия формы для литья под давлением имеют практически одинаковую конструкцию. Набор деталей конструкции идентичен, многие составляющие отличаются только типоразмерами. Этот факт позволил унифицировать детали оснастки и наладить их производство в массовом порядке.

Основными производителями стандартных деталей являются компании D-M-E Limited (Кипр) и NASCO (Германия). В России подобную продукцию первым начало производить предприятие «ТАНТАЛ» (Россия – Германия).

Емкости из стеклопластика обладают высокой удельной прочностью, высокой стойкостью к коррозии и относительно малым весом. Узнайте больше о физических свойствах стеклопластика и о его применении в изготовлении изделий.

О том, из каких этапов состоит технологический процесс вакуумного формования пластика, можно узнать из этой статьи

Из поликарбоната, в силу его термопластичных свойств, можно изготавливать самые разнообразные изделия с возможностью повторной переработки. Читайте далее

Виды пресс-форм для пластика

Пресс-формы делятся на несколько групп:

холодноканальные двухплитные;
холодноканальные трехплитные;
горячеканальные.

Двухплитные холодноканальные пресс-формы относятся к самым простым конструкциям. Это наиболее распространенный тип. Они имеют одну линию разъема.

Трехплитные пресс-формы размыкаются по двум линиям разъема: первая служит для освобождения готового изделия, вторая – для извлечения центрального литника. Такая конструкция позволяет разместить литник в любом месте детали. При этом диаметр непосредственного впрыска может быть точечным – диаметром менее 1 мм, а разводящий литник при раскрытии формы отделяется автоматически.

Трехплитные конcтрукции – более сложные в изготовлении по сравнению с двухплитными, но при изготовлении ответственных деталей (например, корпусных) такая конструкция является единственно возможной.

Горячеканальные пресс-формы отличаются от двух предыдущих тем, что литниковая система при литье пластмасс в них оборудована нагревательными элементами. В результате такого приема пластмасса, заполняющая ее, находится в жидком состоянии. Время охлаждения изделия в таких формах значительно сокращается, так как толщина ее стенок гораздо меньше толщины литников. Еще одним преимуществом горячеканальных изделий является уменьшение отходов.

Литниковая система горячеканальной конструкции состоит из двух основных элементов:

коллекторов разводящих;
системы сопел.

Коллектор располагается в плите матрицы. Он служит для доставки расплавленной полимерной массы от сопла литьевой машины к соплам пресс-формы. Через сопла конструкции материал подается в формообразующую полость либо в разводящий литник (холодный).

Производители пресс формы для литья пластмасс и ориентировочная цена

Самым крупным производителем форм для литья является Китай. Целые регионы этой страны занимаются производством оснастки. Наверное, никто не сможет превзойти их в качестве и скорости изготовления изделий, не говоря уже о цене. Стоимость китайской оснастки намного ниже европейской и российской.

Стоимость пресс формы для литья зависит от степени ее сложности. Так, например, форма для литья под давлением крышки для пятилитровой пластиковой бутылки на 32 места производительностью 7200 шт./час стоит 3 миллиона рублей.