Больше трети деталей из полимерных материалов производятся методом литья под давлением. Для этого применяют специальные инжекционно-литьевые машины — термопластавтоматы. С их помощью удается наладить массовый выпуск изделий сложной формы в строгом соответствии с установленными размерами. При этом значительную часть стоимости деталей из термопластов составляет процесс изготовления пресс-формы. От типа её конструкции будет зависеть рентабельность всего производства.
Критерии выбора конструкции
Тип пресс-формы и вид литниковой системы подбирается согласно алгоритму. В качестве исходной информации необходимо задать гнёздность, размеры изготавливаемой детали (длина, ширина, толщина стенки), анизотропию свойств, наличие боковой стенки с габаритами.
Так, может применяться:
1. Одногнездовая с точечным литниковым каналом. Позволяет расходовать весь полимер на заполнение формующей полости, то есть отношение массы расплава к массе готового изделия приравнивается к единице. Преимуществом такой конструкции — высокое качество отливок. Это обусловлено полнотой протекания релаксационных процессов и минимальной усадкой. К тому же, небольшой литник нет необходимости удалять механическим способом.
Такая пресс-форма может быть использована для небольших деталей с тонкими стенками, а также для толстостенных, но при условии повышения удельного давления в форме (иначе на отливке образуются утяжины).
Небольшой диаметр литника (0.8-1.2 мм) способствует:
- гомогенизации расплава из-за повышенных скоростей сдвига отливки (20 тыс. – 200 тыс. 1/с);
- дополнительному нагреву полимера за счёт диссипации энергии;
- уменьшению выдержки до 1-2 сек.
2. Многогнездовые с точечными впускными литниками. Подходит для изготовления небольших по габаритам изделий в крупносерийном производстве. Благодаря поддержанию литниковой системы в нагретом состоянии (кроме зоны впрыска) расход расплава снижен, а также не требуется механическое удаление и дробление литников.
3. Многогнездовые с туннельными литниками. При литье небольших деталей с боковыми стенками высотой 6-8 мм. Позволяет отказаться от операции по удалению литников (она происходит автоматически при раскрытии формы), при этом все же требуется их повторная переработка.
4. Многогнездовая с отрывным литником. При необходимости подвода впускного литникового канала к центру детали. Недостатком является большой расход полимера (из-за наличия охлаждаемых литников), а также наличие плоскости разъёма.
5. Одногнездовая горячеканальная с несколькими впускными литниками. Целесообразно только для изготовления крупногабаритных изделий. Такая конструкция позволяет уменьшить перепады давления и неоднородность расплава при заполнении формующей полости.
Возможных вариаций сочетания количества гнёзд и типа литниковых систем множество. Правильный расчёт будет способствовать сокращению времени цикла литья, расхода расплава и трудоёмкости всего процесса. Поэтому важно привлекать к изготовлению пресс-формы опытных, высококвалифицированных специалистов.
