Что такое Термопластавтомат?

Термопластавтомат (ТПА) – инжекционно-литьевая машина, которая применяется для изготовления деталей из пластмассы, методом литья под давлением. В настоящее время более трети штучных изделий из полимерных материалов, производится с использованием термопластавтоматов. Больше половины номенклатуры оборудования, применяемого в переработке полимеров, предназначено для литья под давлением. Технология литья идеально соответствует массовому производству изделий сложной формы, важным требованием к которым является точное соответствие размерам. — Купить термопластавтомат

Выбор термопластавтомата

Выбор термопластавтомата (машины для литья пластмасс под давлением) – сложная задача со многими неизвестными. Необходимо помнить, что ТПА является универсальным оборудованием для получения различных изделий из пластмасс. Однако наилучших экономических результатов и показателей качества продукции можно добиться только при правильном выборе модификации, типа, размера и технических характеристик термопластавтомата. Прежде чем приступить к процессу покупки, необходимо тщательно изучить изделие (изделия), которые будут производиться на ТПА. К особенностям изделий можно отнести: материал изделия, конструктивные нюансы изделия (толщину стенок, наличие отверстий, резьбы и т.д.), необходимую производительность, качественные характеристики. При наличии готовых литьевых форм, необходимо отметить их особенности, среди которых: геометрические размеры, особенности системы выталкивания, наличие / отсутствие гидравлических стержней, пневматики, горячих каналов и тому подобное.

Основными параметрами, которые оказывают наиболее сильное влияние на конструкцию и технико-экономические характеристики машин, а также необходимые для разработки универсальных и специальных конструкций литьевых машин, являются: объем впрыска за цикл (объем отливки), объемная скорость впрыска (время впрыска), давление литья, площадь литья, усилия запирания и раскрытия формы, ход подвижной плиты, максимальное расстояние между плитами, жесткость, быстроходность и диапазон температур инжекционного цилиндра.

Основные характеристики современных термопластавтоматов

Усилия замыкания формы.

Усилие запирания формы – это основной критерий для выбора ТПА в настоящее время . Величина усилия смыкания обычно указывается производителем термопластавтоматов в маркировке каждого конкретного ТПА. Этим показателем часто злоупотребляют отдельные азиатские производители, завышая, как правило, номинальное значение усилия замыкания своих машин. Усилие замыкания – усилие, необходимое для замыкания формы, определяется площадью литья и распределением давления в форме в процессе ее заполнения или выдержки полимера под давлением. Это усилие должно быть равным усилию, возникающему в форме при литье или быть больше него. Несоблюдение этого условия приводит к тому, что форма раскрывается, образуется облой и масса, также увеличивается размер изделий, что является недопустимым согласно требованиям качества и экономичности процесса литья. При увеличении площади литья возникает необходимость в повышении усилия, необходимого для замыкания формы. Необходимое усилие замыкания формы зависит от технологии литья, технологических свойств полимера и многих других факторов процесса литья. При работе на машинах с небольшим усилием запирания можно получать детали высокого качества только при наличии специальных режимов (со сброса давления) и при высокой культуре производства, а также при применении специальных технологий литья под давлением, таких как литье из пенообразователя, литье с газом. Усилия замыкания формы определяет конструкцию механизма смыкания термопластавтомата.

Объем впрыска ТПА.

Объем впрыска (и как следствие, масса впрыскиваемого полимерного материала) – также одна из важнейших технических характеристик для выбора ТПА. В настоящее время, выпускают литьевые машины с разным объемом впрыска – от нескольких куб. см до нескольких десятков дм куб. Несмотря на то, что сотни различных по типоразмерам литьевых машин выпускаются большим количеством производителей термопластавтоматов, трудно выбрать наиболее удобный объем впрыска за цикл. Каждый изготовитель производит литьевые машины нескольких типоразмеров, отличающихся между собой объемом впрыска (ряд машин, линейка ТПА). Для отечественных литейных машин, в 20 веке был принят коэффициент, равный 2. Машины имели следующие номинальные объемы впрыска за цикл: 8, 16, 32, 63, 125, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 куб см. Большинство ТПА в СССР выпускались на заводах Украины, а именно в городе Хмельницкий и в городе Одесса. В настоящее время нет жесткого стандарта на величину объема впрыска ТПА.

Пластикаційна способность

Под пластикаційною способностью ТПА понимают производительность, которую может обеспечить инжекционный цилиндр по расплавленному полимеру (как правило, полистирола). Продолжительность пластикації в реальных производственных условиях зависит от продолжительности времени охлаждения детали в прессформі до заданной температуры, которая, в свою очередь, зависит от свойств перерабатываемого материала, толщины изделия, а также режима переработки, которые задаются согласно параметров качества изделия. Поэтому фактическая пластикаційна способность машины – величина условная и переменная. В технической документации для термопластавтоматов и каталогах на ТПА обычно приводят пластикаційну способность по полистиролу при максимальной частоте вращения шнека и температуре инжекционного цилиндра 190-220 ° С.

Производительность ТПА

Под производительностью литьевых машин понимают количество полимера, переработанного в изделия за единицу времени. На производительность влияют длительность цикла литья, эффективный фонд времени работы машины и объем впрыска за цикл.

Объемная скорость впрыска

Значение объемной скорости впрыска материала определяет скорость с которой полимер заполняет форму, а следовательно, гидродинамика (потери давления) и термодинамику (величину охлажденного слоя, который образуется при заполнении полимером формы, снижение температуры текущего полимера) процесса литья под давлением. Объемная скорость впрыска – важнейший параметр для получения качественных изделий при литье пластмасс. Этот параметр влияет также на механодеструкцію полимера при заполнении формы.

 

В связи с этим объемная скорость впрыска должна быть такой, чтобы:

 

Для заполнения літникової системы (при наличии таковой) и полости формы нужно сравнительно небольшое давление литья (для этого скорость впрыска не должна быть, с одной стороны, слишком большой, чтобы при заполнении не возникали большие наплывы, а следовательно, большие потери давления, с другой стороны, слишком малой, чтобы при заполнении не образовался большой охлажденный слой полимера и значительно понизилась температура текущего расплава, так как в противном случае возникают большие потери давления), причем форма должна заполняться с постоянной объемной скоростью течения;
Формировалась структура полимерного материала изделий, что обеспечивает удовлетворительные показатели качества;
Не произошла существенная деструкция полимера.
Для изготовления тонкостенных изделий (толщиной 0,2-1 мм) требуются высокие скорости впрыска. Регулирование объемной скорости впрыска осуществляется с помощью современных систем автоматики изменением расхода рабочей жидкости в гидросистеме ТПА (при применении гидравлических термопластавтоматов).

 

На технико-экономические показатели машины и, особенно, на ее технические возможности, существенно влияет конструкция привода узла впрыска. Впрочем, конструкция привода узла зависит от заданной объемной скорости впрыска. Объемная скорость впрыска – один из важных факторов, определяющих энергоемкость машины.

 

Давление литья

Давление литья, необходимое для заполнения полости формы и літникової системы (при наличии), устанавливается в гидроприводе гидравлического термопластавтомату. Его значение определяют в каждом конкретном случае, учитывая конструкцию формы и изделия, согласно свойств материала и технологических особенностей переработки. Давление литья влияет на качество получаемых изделий.

 

Давление, необходимое для заполнения формы, зависит от времени впрыска. Высокое давление впрыска необходим при литье тонкостенных изделий из полимеров большой вязкости.

 

Быстроходность

Быстроходность машины определяется количеством сухих циклов за единицу времени. Параметр определяет сравнительную способность ТПА конкретного производителя и модели, для использования в условиях производства тонкостенных изделий с короткими циклами (2-10 сек). Быстроходные термопластавтоматы применяются, как правило, в индустрии упаковки. В современных условиях производства упаковочных материалов именно такие стадии цикла литья как смыкание, размыкание формы и выталкивание изделий, являются определяющими.

 

Расстояние между плитами и ход подвижной плиты

Расстояние между плитами и ход подвижной плиты зависят от ассортимента изделий, выливаются. Максимальное расстояние между плитами и ход подвижной плиты, определяют максимальную высоту формы, а следовательно и высоту изделия, которую можно получить на данной машине. Расстояние между плитами можно регулировать в достаточно широких пределах, которые устанавливаются производителем литейных машин. Как правило, на современных ТПА, максимально возможная величина высоты пресс-формы больше минимальной высоты примерно в 2,5 раза. При оптимальных значениях расстояний между плитами ТПА снижается масса формы, облегчается ее эксплуатация, отпадает необходимость в использовании специальных дополнительных плит в формах и т. д.

 

Ход подвижной плиты и расстояние между плитами связаны между собой. От их значения, в определенной степени зависит конструкция термопластавтомата. Например, ход влияет на длину рычагов и условия их работы в гидромеханических конструкциях механизма смыкания и запирания ТПА; от хода плиты зависят длина гидроцилиндра, размеры некоторых вспомогательных механизмов. Для регулировки расстояния между плитами можно использовать различные механизмы. Выбор конструкции этих механизмов зависит от расстояния и от предпочтений производителей термопластавтоматов.

 

Расстояние между колоннами

Эти расстояния, а особенно горизонтальное расстояние между колоннами термопластавтомата, также важны при правильном выборе ТПА. Прежде всего, эти расстояния лимитируют максимальные размеры литейных форм, а также наличие некоторых элементов их конструкций (например, наличие гідростержнів).

 

Конструкции узлов смыкания литьевых машин отличаются по числу и расположению колонн. На машинах с небольшим объемом впрыска, прессовые узлы иногда имеют две колонны, расположенные по горизонтали или по диагонали. Установка литейных форм и обслуживание машины в этом случае облегчаются. Однако, как правило, узлы смыкания современных ТПА имеют четыре колонны.

 

На современных машинах с номинальным объемом впрыска до 1000 см3, соотношение между площадью литья и площадью плиты между колоннами (рабочей площадью) составляет, в среднем, 30-60%. Отношение полезной площади (площади литье) к общей площади плит колеблется от 12 до 25%.

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика