Що таке Термопластавтомат?

Що таке Термопластавтомат?

Термопластавтомат (ТПА) – інжекційно-ливарна машина, яка застосовується для виготовлення деталей з пластмаси, методом лиття під тиском. В даний час, більше третини штучних виробів з полімерних матеріалів, виробляється з використанням термопластавтоматів. Більше половини номенклатури устаткування, яке застосовується в переробці полімерів, призначене для лиття під тиском. Технологія лиття ідеально відповідає масовому виробництву виробів складної форми, важливою вимогою до яких є точна відповідність розмірам.

 

Вибір термопластавтомата

Вибір термопластавтомата (машини для лиття пластмас під тиском) – складне завдання з багатьма невідомими. Необхідно пам’ятати, що ТПА є універсальним обладнанням для отримання різноманітних виробів з пластмас. Проте найкращих економічних результатів і показників якості продукції можна досягти тільки при правильному виборі модифікації, типу, розміру та технічних характеристик термопластавтомата. Перш ніж приступити до процесу покупки, необхідно ретельно вивчити виріб (вироби), які виготовлятимуться на ТПА. До особливостей виробів можна віднести: матеріал виробу, конструктивні нюанси виробу (товщину стінок, наявність отворів, різьблення і т.д.), необхідну продуктивність,  якісні характеристики. При наявності готових ливарних форм, необхідно відзначити їх особливості, серед  яких: геометричні розміри, особливості системи виштовхування, наявність / відсутність гідравлічних стрижнів, пневматики, гарячих каналів тощо.

Основними параметрами, які мають найбільш сильний вплив на конструкцію та техніко-економічні характеристики машин, а також необхідні для розробки універсальних та спеціальних конструкцій ливарних машин є: обсяг вприскування за цикл (обсяг виливки), об’ємна швидкість вприскування (час вприскування), тиск лиття, площа лиття, зусилля замикання та розкриття форми, хід рухомої плити, максимальна відстань між плитами, жорсткість, швидкохідність, пластикаційна здатність та діапазон температур інжекційного циліндру.

 

Основні характеристики сучасних термопластавтоматів

Зусилля замикання форми.

Зусилля замикання форми – це основний критерій для вибору ТПА в даний час . Величина зусилля змикання, зазвичай, зазначається виробником термопластавтоматів в маркуванні кожного конкретного ТПА. Цим показником часто зловживають окремі азіатські виробники, завищуючи, як правило, номінальне значення зусилля замикання своїх машин. Зусилля замикання – зусилля, необхідне для замикання форми, визначається площею лиття та розподілом тиску в формі в процесі її заповнення або витримки полімеру під тиском. Це зусилля повинне бути рівним зусиллю, що виникає в формі при литті або бути більше нього. Недотримання цієї умови призводить до того, що форма розкривається, утворюється облой і маса, також збільшується розмір виробів, що є неприпустимим згідно до вимог  якості та економічності процесу лиття. При збільшенні площі лиття виникає необхідність в підвищенні зусилля, необхідного для замикання форми. Необхідне зусилля замикання форми залежить від технології лиття, технологічних властивостей полімеру та багатьох інших чинників процесу лиття. При роботі на машинах з невеликим зусиллям замикання можна отримувати деталі високої якості тільки при наявності спеціальних режимів (зі скидання тиску) і при високій культурі виробництва, а також при застосуванні спеціальних технологій лиття під тиском, таких як лиття з піноутворювача, лиття з газом. Зусилля замикання форми визначає конструкцію механізму змикання термопластавтомата.

 

Обсяг вприскування ТПА.

Обсяг вприскування (і як наслідок, маса вприскуваного полімерного матеріалу) – також  одна з найважливіших технічних  характеристик для вибору ТПА. В даний час, випускають ливарні машини з найрізноманітнішим об’ємом  вприскування – від  декількох куб см до декількох десятків дм куб. Незважаючи на те, що сотні різних за типорозмірами ливарних машин випускаються великою кількістю виробників термопластавтоматів, важко вибрати найбільш зручний обсяг вприскування за цикл. Кожен виробник виробляє ливарні машини декількох типорозмірів, що відрізняються між собою обсягом вприску (ряд машин, лінійка ТПА). Для вітчизняних ливарних машин, в 20 столітті був прийнятий коефіцієнт, що дорівнює 2. Машини мали такі номінальні обсяги вприскування за цикл: 8, 16, 32, 63, 125, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 куб см. Більшість ТПА в СРСР випускалися на заводах України, а саме в місті Хмельницький та в місті Одеса. В даний час немає жорсткого стандарту на величину обсягу вприскування  ТПА.

 

Пластикаційна здатність

Під пластикаційною здатністю ТПА розуміють продуктивність, яку може забезпечити інжекційний циліндр по розплавленому полімеру (як правило по полістиролу). Тривалість пластикації в реальних виробничих умовах залежить від тривалості часу охолодження деталі в прессформі до заданої температури, яка, в свою чергу, залежить від властивостей матеріалу, що переробляється, товщини виробу, а також режиму переробки, які задаються згідно параметрів якості виробу. Тому фактична пластикаційна здатність машини – величина умовна та змінна. У технічній документації для термопластавтоматів і каталогах на ТПА, зазвичай, призводять пластикаційну здатність по полістиролу при максимальній частоті обертання шнека та температурі інжекційного циліндру 190-220 ° С.

Продуктивність ТПА

Під продуктивністю ливарних машин розуміють кількість полімеру, переробленого в вироби за одиницю часу. На продуктивність впливають тривалість циклу лиття, ефективний фонд часу роботи машини та обсяг вприскування за цикл.

Об’ємна швидкість вприскування

Значення об’ємної швидкості вприскування матеріалу визначає швидкість за  якою полімер заповнює форму, а отже, гідродинаміку (втрати тиску) та термодинаміку (величину охолодженого шару, що утворюється при заповненні полімером форми, зниження температури поточного полімеру) процесу лиття під тиском. Об’ємна швидкість вприскування – найважливіший параметр для отримання якісних виробів при литті пластмас. Цей параметр впливає також на механодеструкцію полімеру при заповненні форми.

 

У зв’язку з цим об’ємна швидкість вприскування повинна бути такою, щоб:

 

  1. Для заповнення літникової системи (при наявності такої) та порожнини форми потрібно порівняно невеликий тиск лиття (для цього швидкість вприскування не повинна бути, з одного боку, занадто великою, щоб при заповненні не виникали великі напливи, а отже, великі втрати тиску, з іншого боку, занадто малою, щоб при заповненні не утворився великий охолоджений шар полімеру та значно знизилася температура поточного розплаву, так як в іншому випадку виникають великі втрати тиску), причому форма повинна заповнюватися з постійною об’ємною швидкістю течії;
  2. Формувалася структура полімерного матеріалу виробів, що забезпечує задовільні показники якості;
  3. Не відбулася істотна деструкція полімеру.

Для виготовлення тонкостінних виробів (товщиною 0,2-1 мм) потрібні високі швидкості вприскування. Регулювання об’ємної швидкості вприскування здійснюється за допомогою сучасних систем автоматики, зміною витрати робочої рідини в гідросистемі ТПА (при застосуванні гідравлічних термопластавтоматів).

 

На техніко-економічні показники машини та, особливо, на її технічні можливості, істотно впливає конструкція приводу вузла вприскування. Втім, конструкція приводу вузла залежить від заданої об’ємної швидкості вприскування. Об’ємна швидкість вприскування – один з важливих факторів, що визначають енергоємність машини.

 

Тиск лиття

Тиск лиття, необхідний для заповнення порожнини форми та літникової системи (при наявності), встановлюється в гідроприводі гідравлічного термопластавтомату. Його значення визначають в кожному конкретному випадку, враховуючи конструкцію форми та виробу, згідно до  властивостей матеріалу та технологічних особливостей переробки. Тиск лиття впливає на якість одержуваних виробів.

 

Тиск, необхідний  для заповнення форми, залежить від часу вприскування. Високий тиск вприскування необхідний при литті тонкостінних виробів з полімерів великої в’язкості.

 

Швидкохідність

Швидкохідність машини визначається кількістю сухих циклів за одиницю часу. Параметр визначає порівняльну здатність ТПА конкретного виробника та моделі, для використання в умовах виробництва тонкостінних виробів з короткими циклами (2-10 сек). Швидкохідні термопластавтомати застосовуються, як правило, в індустрії упаковки. У сучасних умовах виробництва пакувальних матеріалів саме такі стадії  циклу лиття  як змикання, розмикання форми та виштовхування виробів, є визначальними.

 

Відстань між плитами та хід рухомої плити

Відстань між плитами та хід рухомої плити залежать від асортименту  виробів, що виливаються. Максимальна відстань між плитами та хід рухомої плити, визначають максимальну висоту форми, а отже і висоту виробу, яку можна отримати на даній машині. Відстань між плитами можна регулювати в досить широких межах, які встановлюються виробником ливарних машин. Як правило, на сучасних ТПА, максимально можлива величина висоти прес-форми більше мінімальної висоти приблизно в 2,5 рази. При оптимальних значеннях відстаней між плитами ТПА знижується маса форми, полегшується її експлуатація, відпадає необхідність у використанні спеціальних додаткових плит в формах і т. д.

 

Хід рухомої плити та максимальна відстань між плитами пов’язані між собою. Від їх значення, в певній мірі, залежить конструкція термопластавтомата. Наприклад, хід впливає на довжину важелів і умови їх роботи в гідромеханічних конструкціях механізму змикання та замикання ТПА; від ходу плити залежать довжина гідроциліндра, розміри деяких допоміжних механізмів. Для регулювання відстані між плитами можна використовувати різні механізми. Вибір конструкції цих механізмів залежить від  відстані та від переваг виробників термопластавтоматів.

 

Відстань між колонами

Ці відстані, а особливо горизонтальна відстань між колонами термопластавтомата, також важливі при правильному виборі  ТПА. Перш за все, ці відстані лімітують максимальні розміри ливарних форм, а також наявність деяких елементів їх конструкцій (наприклад, наявність гідростержнів).

 

Конструкції вузлів змикання ливарних машин відрізняються за кількістю та розташуванням колон. На машинах з невеликим об’ємом вприску, пресові вузли іноді мають дві колони, розташовані по горизонталі або по діагоналі. Установка ливарних форм і обслуговування машини в цьому випадку полегшуються. Однак, як правило, вузли змикання сучасних ТПА мають чотири колони.

 

На сучасних машинах з номінальним об’ємом вприску до 1000 см3, співвідношення між площею лиття та площею плити між колонами (робочою площею) становить, в середньому, 30-60%. Відношення корисної площі (площі лиття) до загальної площі плит коливається від 12 до 25%.

 

 

 

ТОВ "КОНВЕНТ" © 2013
Создание сайтов в Украине