Пластмаси / Горещи леяци

април 19, 2013, 09:49  

bio

Системата “горещи леяци” е възел(комплекс) от нагрявани части(детайли) на матриците за леене под налягане.
За разлика от тази система, системата със студен леяк е просто канал,предназначен за пренасяне на стопилката на пластмасата от дюзата на машината за леене под налягане към оформящите гнезда на матрицата.При всяко отваряне на матрицата,заедно с отлятото изделие се отстранява и студения леяк като технологичен отпадък.Системата с горещ леяк обикновено включва нагряван канал и известен брой нагрявани дюзи.Основното предназначение на нагрявания канал е да разпредели постъпващата в матрицата стопилка към дюзите, които я насочват към точките на впръскване в отделните гнезда.
Системите с горещ леяк са били развити и се прилагат рядко в началото на 60-те години,общо взето с отрицателен ефект.Стават популярни през 80-те и 90-те години,когато технологичния напредък позволява подобряване на надежността им, а увеличаването на цените на пластмасите прави тези системи по-желани и икономически ефективни.
Честно казано,тези системи(с горещ леяк) са доста сложни.Те трябва да поддържат стопилката в тях равномерно нагрята,докато останалата част от матрицата се охлажда,за да се постигне бързо втвърдяване на изделието.Поради това те обикновено са сглобени от компоненти,произведени предварително от специализирани фирми.Тези системи се делят на два основни вида – с външно нагряване и с вътрешно нагряване.При тези с външно нагряване стопената пластмаса протича през твърд канал и през дюза,които се нагряват отвън.При системите с вътрешно нагряване(сега остарели) потока на пластмасовата стопилка протича директно около тънки нагреватели,монтирани в леякови канали с увеличено сечение.Външните слоеве на леяците обикновено се втвърдяват,затова стопилката протича в близост до вътрешни нагреватели или “торпедо”(по-точно стопилката обтича нагревателите с форма на торпедо,като това решение позволява материала да се нагрява на тънък слой,т.е. по-равномерно)Температурата на стопилката в горещия леяк се контролира с терморегулатори,което помага да се произведе възможно по-еднородно изделие.
Горещите леяци обикновено оскъпяват матрицата както при изработването й,така и при експлоатацията,но с тях се постигат икономии чрез намаляване на отпадъка от пластмаса и чрез съкращаване на цикъла на отливане(тъй като не се налага да се изчаква застиването на материала в леяка,както е при студените леяци).
Главна конструктивна разлика на матриците с горещ леяк от тези със студен леяк е наличието на т.н гореща част в матриците с горещ леяк.Основно тя включва:разпределителни канали;канали,свързващи разпределителните канали с дюзите;дюзи.Всички тези елементи се нагряват.Цялата гореща част е изолирана от околните възли(които по принцип се охлаждат или поне не се нагряват).Контакта между плочите на топлата и студена част се ограничава като страната на плочата от към леяка се издълбае и се оставят само малки площи или с др. конструктивни решения.(за намаляване на контактната площ),дюзите и каналите към тях се фиксират на къси втулки към съответната плоча,а останалата им дължина не е в контакт със охлаждани елементи.Така образуваните празни обеми(между топли и студени плочи и между дюзите иканалите към тях и отвора в плочата,на която са фиксирани) сами по себе си са изолация,но могат да се изолират допълнително и с изолационни материали.Дюзите са с външно нагряване със спирални нагреватели.Температурата се контролира по целия път на стопилката и особено при дюзите със съответни датчици.

Забел:Горното е само принципно описание.
Системата с горещ леяк има технологично предимство при многогнездови матрици ,в смисъл че трудната за контрол система от студени разпределителни канали се заменя с горещи канали,които са по-лесно управляеми(по-трудно е да се охладят бързо разпределителните канали на студените леяци,които често са със значително сечение,докато нагряването на стопилката в каналите на горещия леяк е по-управляемо).От казаното следва и др. често изтъквано технологично предимство – няма нужда да се изчаква охлаждането на често масивния и със сложна форма студен леяк,в т.ч. и разпределителните канали.Така се печели време от цикъла.Това е особено полезно,когато се произвеждат тънкостенни детаили с малка маса на сравнително голяма машина(често срещан случай,тъй като никой не иска да поддържа голям брой недостатъчно натоварени машини).За да се избегне продължителен престой на материала в цилиндъра, при изделия с малка маса се работи с многогнездови матрици,при което предимствата на горещия леяк при разпределянето на стопилката до отделните гнезда са очевидни.Освен това тънкостенните изделия се охлаждат за секунди и необходимостта да се изчака охлаждането на студените разпределителни канали ще увеличи цикъла и ще обезмисли усилията за бързо охлаждане и използването на скъпи съвременни машини,работещи с високоскоростна хидравлика или на още по-бързите електро-механични машини.
Вижда се,че тази технология позволява с машини със среден обем на впръскваната стопилка да се произвеждат и изделия с много по-малка маса с многогнездови матрици при висока скорост,която е неотменимо изискване при съвременната конкуренция.В съчетание с “точков” отвор за впръскване на стопилката в гнездото, лесно се постига автоматично отстраняване на изделията от гнездата(точковия леяк се къса лесно),улеснява се работата с робот ,подобрява се външния вид,няма необходимост от допълнително почистване на изделието.
Интересна възможност при производство на едно изделие в много различни цветове ,е да се работи с два броя от горещата част на матрицата.При смяна на цвят се сваля работилата гореща част и се монтира другата,предварително почистена.Така се икономисва материал и време при преход от един към друг цвят.Междувременно свалената гореща част се почиства в ремонтната работилница.Разбира се,целесъобразността на такъв подход следва да се подложи на внимателна оценка за ефективност.
Но значителната стойност на тези системи изисква внимателна оценка на икономическата и техническата им ефективност за всеки итделен случай.Един възможен подход за такава оценка е сравняване на проектните цени на изделието,произведино по двете технологии.Едно от централните условия за постигане на ефективност е да има достатъчно натоварване на матрицата(достатъчен брой изделия).
Освен това трябва да се имат предвид и други фактори като нпр. с какъв материал се работи.Ако се работи с чувствителни към температура материали може да се очакват проблеми от евентуални застойни зони(нпр. завоите на каналите),където материала може да деструктира.Деструкция при термично чувствителни материали е възможна и при впръскване през точков леяк,където материала се нагрява значително.
Работата с точкови леяци изисква материала да няма нетопими частици,макар и с малки размери(песъчинки,стружки,нагар и др. под.).Ако се работи с мленки от технологичен отпадък такъв риск винаги има.При недобро състояние на мелниците за смилане на технологичен отпадък мленките съдържат и значително количество прахова фракция.Праха деструктира по-лесно,което се подпомага и от дългите канали.Образувания нагар може лесно да запуши точковия леяк.Освен това мленките могат да се замърсят от мелницата ,от нарешена опаковка,от грешки идр.Затова се препоръча гранулиране на мленките с преминаване на стопилката през подходящ пакет филтри от метални мрежи с достатъчно малки отвори,което разбира се води до допълнителни разходи.С една дума системите с горещ леяк поставят повишени изисквания към всички операции,свързани с материала и добавките,както и към цялостната организация на производството.

Оставете коментар

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