Леене под налягане

юли 15, 2013, 18:57  

При леене то под налягане има стотици подробности. Проблема е да се отделят онези,които предизвикват загуби и пречат за постигането на най-важните допуски.Една от тях,която струва стотици хиляди долари на ден на промишлеността за преработка на пластмаси(в САЩ) е това,че не се обръща внимание на тялото и върха на дюзата на машината за леене под налягане.Всяка машина има дюза и всеки ден някая от тях проявява капризи,което води до загуба на време за смяна на цветовете,източване на нишки,проблеми с външния вид на изделието,застиване на материала в дюзата,изтичане на стопилка от дюзата и т.н.

Предназначението на тялото и върха на дюзата да осигурят пътя на потока на стопилката от края на цилиндъра до леяковата втулка на матрицата. Звучи просто и много производители го смятат за просто.Игнорирането на тези много важни подробности можеда струва скъпо :

- Спадане на налягането – уверете се ,че спадането е минимално.

- Трябва да имате  температурен контрол без горещи или студени области.

- Трябва да имате  правилно прилягане на върха на дюзата към леяковата втулка.

Падане на налягането :

Възела за впръскване обикновено осигурява налягане на стопилката от порядъка на от 700 до 2800 атм. за запълване на гнездата и уплътняване,в това число при тънкостенни изделия.В много случаи колкото е по-голямо падането на налягането,толкова по-трудно е отливането,или се появяват(или се увеличават наличните) проблеми с изделието или матрицата.

Всичко,което може да се направи,за да се  намали необходимото налягане,подобрява устойчивостта на процеса.В идеалния случай спада на налягането по целия път към гнездата на матрицата е минимален.Въпреки това повечето производители се тревожат само за леяковата система и отворите за впръскване в гнездата и даже се правят анализи на теченето на потока на стопилката,за да са сигурни.Да сте виждали някога анализ на конструкцията на дюзата по отношение  на потока на стопилката?

Първата препоръка е тялото на дюзата да е максимално късо,което води до максимално спадане на налягането.Това може да е очевидно,но съм виждал дюзи с дължина от 50 до 760 мм.Дюза с дължина 760 мм. изисква около 900 агм. налягане,за да премине стопилката през нея.

Канала за сторилката трябва да е стесняващ се или коничен,не прав(с успоредни стени),за да се осигури малко спадане на налягането и се даде възможност за по-бързо почистване.Да,формата на канала в дюзата може да подпомогне или затрудни смяната на цвета или пластмасата.

За да сме честни,трябва да се каже,че при дълго тяло на дюзата е трудно канала да е с наклонени стени.Освен това тялото на дюзата може да има филтър за стопилката или смесващи елементи,които също допринасят за спада на налягането.Това може да бъде оценено като функция или спад на налягането,така че да знаете  кой филтър е най-добър и осигурява най-малък спад на налягането.Освен това,ако се наблюдава спада на налягането,ще може да се каже кога трябва да се смени филтъра.

Контрол и настройка на температурата :

Повечето производители са съгласни,че температурата на стопилката е важна и тялото и върха на дюзата не са изключение в това отношение.По време на първия и втория етап на впръскването,уплътняването,задържането под налягане и охлаждането, полимера в дюзата трябва да се задържи при същата температура както е в цилиндъра.Времето на престой в дюзата не е достатъчно за да се достигне еднородна температура на стопилката само по пътя на топлопроводността.Така че ако нагревателите са твърде горещи,материала близо до стените ще се прегрее.Често резултата е,че се забелязват обезцветявания,мехурчета и др. дефекти по външния вид на изделието.

Освен това при повечето приложения обема на полимера в тялото и върха на дюзата е само част от изделието и ако искате да избегнете измятане на изделието,обезцветяване,различия в гланца на повърхността,то температурата и охлаждането на стопилката и охлаждането трябва да са еднородни(в целия обем на дюзата и изобщо).Тъй като целта е еднородни температури,логично следва температурите на дюзата и върха й да се настроят както тези на цилиндъра,но както  при много подробности в живота,логиката рядко взима връх.

Добрия контрол на температурата на дюзата изисква внимание към контролера(терморегулатора),термодвойката,настройката и размера(мощността) на нагревателя,конструкцията и разположението,както и съобразяване с топлопроводността.Добро контролно устройство с обратна връзка би трябвало да работи превъзходно.Ако машината има резервни температурни контролери,използвайте ги(в смисъл и контролерите/терморегулаторите и на дюзата да са на ниво).

Разположението на термодвойката е огромен въпрос в нашия бранш,тъй като за това няма стандарт.Някои имат дупка в шестограна на тялото на дюзата(където тя се захваща от ключа за завинтване и развинтване).Труги я поставят на едта от гайките(нитовете) на бандажния нагревател.Повечето преработватели не поставят термодвойката в потока на стопилката.

И все пак къде трябва да се постави термодвойката? Идеалното е да има сензор,обмиван от потока на стопилката,който дава не-изкривени резултати.Изправени сме пред компромис : Ако тялото на дюзата е дълго под 50 мм.,то всичко е ОК,макар и не-идеално, за вкарване на термодвойката в тялото на дюзата,нито на повърхността.Ако тялото на дюзата е по-дълго от 50 мм.,но по-късо от 250 мм.,купете термодвойка тип “пеперуда” (с плосък сензор) и я поставете върху тялото на дюзата на една трета назад от върха й.Увиите я два или три пъти със стъклотъкан,за да е изолирана и поставете нагревателя,който покрива термодвойката.Ако има разпробита дупка някъде по дължината на тялото на дюзата,изместете термодвойката на подходящо място(за да има плътен контакт между повърхността на дюзата и сензора).

Термодвойка,присъединена към бандажния нагревател е неприемлива.Бандажния нагревател трябва да покрива повече от 90% от тялото на дюзата и да е с правилен волтаж и вид.Би било чудесно,ако има термични щифтове по дължината на тялото на дюзата.За съжаление повечето от тях не работят при висока температура и ще се разрушат,ако оператора усуче дюзата или я използва с полимери,изискващи температура над  310 град. Целзии.Освен това разполагайте кабелите на термодвойките и на нагревателите  отстрани или над тялото на термодвойката.

След като имате подходящото тяло на дюзата,каква да е настройката?Поради променливите размери,тип,окачване и т.н.,определянето на настройката е рискована задача.Фокусирайте се върху това да поддържате температурата на стопилката като тази в цилиндъра.Понякога това ще означава да се настрои температурата на дюзата нпр. на 10 град. Целзии по- високо (или по-ниско) отколкото температурата на излизащата от цилиндъра стопилка.Като се спазват необходимите процедури за безопасност,извършете почистване с по-голям обем от тялото на дюзата(има се предвид източване на стопилка при отворена дюза,при което обема на изцедената стопилкада е по-голям от този на стопилката в дюзата),измерете температурата на стопилката(за което е необходим съответен уред) и след това поставете термодвойката най-малко на половината от дължината на дюзата.Оставете термодвойката в дюзата за поне 10 мин.,за да се види на каква температура ще се стабилизира след почистването.Отбележете разликата между тази температура и температурата на почистващата стопилка и настройте температурата,като я разположитенастроената стойност) в  разликата между фактическата и настроената температура на стопилката.

Съответствие(припасване) на върха на дюзата с(към) леяковата втулка :

Ще разгледаме върха на дюзата – част,която влиза в контакт с леяковата втулка.В повечето случаи това е 25-милиметровия адаптер(преходник),завинтен в тялото на дюзата.Той е твърде малък,за да има собствен нагревател.За съжаление този малък връх има тенденция към голяма загуба на топлина.Особено когато е в контакт със студената леякова втулка.Температурата на върха на дюзата трябва да е същата като температурата на стопилката, но това е трудно да се постигне  поради топлопредаването към леяковата втулка при матриците със студен леяк.

Колко часове сте губили за  проблеми с проточване на нишки и отпечатването им по изделието,или със задръстен с нестопен полимер връх на дюзата?Всички тези проблеми се причиняват от прехвърляне на топлина от дюзата към студената леякова втулка. Топлоизолирането помага само за няколко ударd. А какво бихте казали за “плужека”,който понякога излиза от леяка и от време на време застава на върха на дюзата?Той не винаги влиза в канала на леяка,а итрябва да премине по завоите на леяковата система. Моите съвети :

1.Отхвърлете всички стандартни върхове на дюзи “с общо приложение”. Те са твърде дълги и имат мъртво пространство точно във върха.

2. Използвайте върхове на дюзи със свободно течене  или ако е необходимо,такива  със възвратен конус.

3. Проверете контактната повърхност на върха на дюзата срещу леяковата втулка,за да сте сигурни,че контакта е по вътрешността на радиуса и не се контактува по целия радиусна върха на дюзата).Най-доброто уплътнение е при малка област на контакт по вътрешния радиус,но контактната област трябва да е достатъчно голяма,за да запушва отвора на леяковата втулка.При по-малка област на контакт ще се преехвърля по-молко топлина от върха на дюзата към леяковата втулка.Силата на притискане често е между 5 и 15 тона.Високото налягане на контакт е необходимо,за да се задържи стопения полимер,който е с налягане 2800 атм. когато се произвеждат тънкостенни изделия.Изхождам от предположението,че сте се уверили,че впръскващия възел е центрован спрямо леяковото втулка.

4. Използвайте изолатор,създаден за решаване на този проблем.

Оставете коментар

Изкажете мнението си...
Ако желаете снимка, вземете си от Граватар!