Пластмаси – Леене под налягане

март 27, 2013, 08:59  

Пластмаси.Леене под налягане.Леене под налягане с впръскване на газ.

 

2009316163457110

Бел.пр.: Схемата по-горе показва принципа на работа при вътрешно впръскване на газ – частично запълване на матрицата със стопилка,последвано от впръскване на газ в стопилката,което  води до прилепване на стопилката до стените на матрицата при образуване на кухини в удебелените участъци на изделието(ако матрицата е конструирана правилно).Зеленото кубче е схематично изображение на източника на инертен газ под налягане.

————————————————————————————————————————————————————-

Леенето под налягане с впръскване на газ  е процес,при който се използва инертен газ ,за да се формират един или повече  кухи канали в отлятото под налягане изделие от пластмаса.В края на етапа на запълването на матрицата във все още стопената сърцевина на отлятото изделие се впръсква инертен газ(азот).Впръскания газ образува кухини в местата с най-малко съпротивление, като измества стопения материал в най-дебелите участъци на изделието(отливката). Налягането на газа уплътнява пластмасата в близост до стените на матрицата като компенсира обемното свиване на материала при втвърдяването му(т.е. намалява  свиването,което води до по-голяма повторяемост и по-малки отклонения в размерите).В края на процеса(цикъла на отливане) газа се изпуска в атмосферата или ре рециклира(връща в процеса за повторно ползване).

Този процес  се прилага от преди повече от 20 год.,като са подадени много искания за патентни права и такси.През последните няколко години изтече срока на някои от първоначалните патенти. Понастоящем този процес се практикува широко.Както конструкторите,така и преработвателите откриха,че тази технология дава привлекателна възможност за някои приложения и предлага много изгоди.Отговорност на производителя е да се увери,че неговата практика или технология не е под защитата на действуващ патент.

РАЗНОВИДНОСТИ НА ПРОЦЕСА:

Двете главни приложения на  тази технология  са или впръскване на газ в гнездото(на матрицата) – вътрешно впръскване на газ,или да се използва газ за въздействие върху външната повърхност на изделието(още докато е в матрицата),за да се заздрави изделието(а също да су упътни и се фиксират по-устойчиво размерите му,да се подобри повърхността и т.н.) – този подход е известен като външно впръскване на газ.Вътрешното впръскване е най-широко използванато.

ИЗГОДИ  ПРИ ВЪТРЕШНО ВПРЪСКВАНЕ НА ГАЗ :

- Значително намаляване на разходите в резултат на :

*  Намаляване на теглото на изделието и по този начин и на разходите за материал.

* Намаляване на продължителността на цикъла и по този начин намаляване на разходите за производство.

* Намаляване на налягането в матрицата,което води до намалено износване.

- Газа е средство за равномерно пренасяне на налягането по време на отливането.

- Отстраняват се следите от сливане на фронтовете на стопилката.

- Избягва се уплътняването на пластмасата от машината(този процес отнема време и изисква допълнителна енергия).

- Намаляване на наляганията в матрицата до 70%кото по този начин се намаляват и необходимата сила за затваряне на пресата(също икономия на време и енергия).Това позволява на по-малки машини(с по-малко усилие на затваряне) да се работи с по-големи матрици.

- Намалява се консумираната енергия.

- Намалява се отливането под напрежение(остатъчните напрежения в изделието),с което се постига устойчивост на размерите и се избягва  измятане.

ВЪНШНО  ВПРЪСКВАНЕ НА ГАЗ :

Използва се за подобряване на външния вид на повърхността на изделията.

ИЗГОДИ ПРИ ЛЕЕНЕ ПОД НАЛЯГАНЕ С ВЪНШНО ВПРЪСКВАНЕ НА ГАЗ:

- Може да се елиминират следите от сливане на потоците на сторилката.

- Виртуално(чрез компютърно моделиране) може да се избегнат  вътрешните напрежения в изделията,а по този начин и измятанията.

- Подобрява се точността на размерите.

- Налягането се радпределя по-ефективно и по тази причина  необходимото налягане(на стопилката)  е по-ниско:

* Намалява се необходимото усилие на затваряне или размера на машината(заменя се с такава с по малко усилие на затваряне).

* Намалява се износването на матриците.

* Намалява се консумацията на енергия.

- Има по-голяма свобода при подбора на конструкция на изделието:

* Възможни са по-дебели ребра при намалена дебелина на стените.

* Може да се увеличи броя на ребрата.

* Възможност за производство на плоски изделия от полиетилен и полипропилен(тези полимери са полукристални и степента на измятане е по-висока, поради това че възникват по-високи остатъчни напрежения,които може да бъдат компенсирани по-добре при този метод).

При процесите с вътрешно впръскване на газ се използват различни варианти на използване на газа.

- вътрешно впръскване на газ при пълен удар(отлива се целия обем на изделието).

-вътрешно впръскване на газ при недолято изделие(вероятно става дума за това,че газа се впъсква преди да е изпълнен целия обем на матрицата).

- процес с екструзия на пластмасата.

- отливане с помощта на газ  с подвижна  сърцевина.

- охлаждане с газ  при леене под налягане с  вътрешно и външно впръскване на газа.

Всеки вариант има своя област на приложение и съответни  предимства.

ЗАЩО ДА СЕ ИЗПОЛЗВА(ПРЕДПОЧЕТЕ)  ЛЕЕНЕТО С ВПРЪСКВАНЕ НА ГАЗ ?

При тази технология инертен газ(азот) се впръсква(инжектира) във все още стопената пластмаса в гнездото/гнездата  на матрицата.Газа съдействува от вътре за оформянето на изделието   като го раздува и противодейства на ефектите на свиване на материала.Поддържа се вътрешно  налягане в материала в гнездото на матрицата  докато той(материала) се втвърдява, като се образува  втвърден слой(“кора”) по външната повърхност на изделието,до стените на гнездото.Това налягане не зависи от втвърдяването на материала в отвора на матрицата,от където той се впръсква.

СУРОВИНИ,ИЗПОЛЗВАНИ ПРИ ТОЗИ ПРОЦЕС:

Повечето термопласти печелят(изделията от тях са с по-добро качество)  при прилагането на този метод  в т.ч. полипропилен(РР),акрилнитрил-бутадиен-стирол(АВS),удароустойчив полистирол(HIPS),поликарбонат(РС),полипропилен-карбонат(РРС) и наилон(РА-полиамид) в т.ч. стъклонапълнен.

ИНСТРУМЕНТИ(МАТРИЦИ) :

Машинно(студено) обработена  стомана.Инструментите трябва да се конструират специално като се анализира потока на стопилката в матрицата, за да се подобри запълването на дебелите участъци на изделието.

СТОЙНОСТ:

Разходите за инструменти общо взето са високи.Стойността на изделията в общия случай е по-висока  в сравнение с конвенционалното леене под налягане.

ПРЕДИМСТВА  НА  МЕТОДА :

- Икономия на материал(като маса и съответно като стойност)  при дебелостенни изделия до 40%.

Комбинираните изгоди при не-уплътняване на отливката(липсата на допълнително уплътняване в края на цикъла) са влагането на по-малко материал.Това ,че не е необходимо уплътняване на материала(при отливането)  и получаването  при това на кухи сърцевини в по-дебелите участъци на изделието,може да спести 40-50%  и повече от времетраенето на цикъла на отливане в сравнение със стандартното леене под налягане на дебелостенни изделия.Друга важна изгода е намаляването на времетраенето на цикъла на машината,което може да бъде постигнато.Тъй като липсва сърцевина,която трябва да се втвърдява,материала в матрицата се втвърдява по-бързо,с което се дава възможност изделието да бъде извадено по-бързо от матрицата.

- По-гладка повърхност в сравнение с изделията от структурна пяна(Б.пр.: Получени чрез химическо или физическо разпенване на стопилката в цялата й маса).

Процеса с външно впръскване на газ осигурява  по-добра повърхност на изделието.

- По-ниски усилия на затваряне.

- Подобрен ефект на задържането под налягане.

- Висока якост на огъване  и устойчивост на усукване.

- Ниски вътрешни напрежения  и намалено измятане както при тънките,така и при дебелите стени(уеднаквено свиване и налягане).

- Намаляване на всмукванията.

- Увеличена свобода при конструирането.

- По-малко линии на сливане на потоците поради по-малко точки на впръскване.

-  Постига се  по-голяма дължина на потоците или намален брой на точките на впръскване, при  производство на големи тънкостенни изделия чрез леене под налягане,тъй  като  газовите канали(в удебелените части на изделието)  действуват като  ”водачи”  на потока на стопилката.

НЕДОСТАТЪЦИ НА ПРОЦЕСА :

Необходимо е да се вземат специални мерки при конструиране на изделията.Стойността на инструментите и анализа на потока на стопилката  е висока.

ПРИЛОЖЕНИЯ НА МЕТОДА:

Повечето изделия,произведени чрез леене под налягане ,могат да спечелят(да са с подобрено качество)  при използването на метода с впръскване на газ.Това може да се наблюдава както при стоки за широко потребление,така и при производството на автомобилни части. Типични приложения са: играчки,авточасти и всякакви изделия,които имат участъци с удебелени стени.

Приложение на метода с външно впръскване на газ:

- Плоски панели за офис оборудване.

- Кутии за компютри.

- Мебели,нпр. плоскости за маси.

- Панели за автомобили.

- Домакинска техника,нпр. хладилници.

Оставете коментар

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