Основним способом переробки термопластів є лиття під тиском. Готовий виріб виходить високої якості з високим ступенем точності і при цьому продуктивність знаходиться на високій позначці.
Якщо порівнювати лиття під тиском і пресування термопластів, то при першому способі можна виділити ряд переваг:
- висока продуктивність;
- висока точність розмірів і чистота готових виробів;
- мінімальна додаткова обробка виробів;
- економічність;
- можливість виготовлення виробів складної конфігурації, тонкостінних, зі слабкою арматурою, з довгими оформляють знаками;
- можливість повної автоматизації процесу виготовлення виробів.
У той же час, як і будь-який інший спосіб, лиття пластмас під тиском має крім переваг і недоліки:
- великі витрати на обладнання;
- висока вартість ливарних форм (прес-форм);
- неможливість уникнути дефектів при литті виробів з великими перепадами в товщині стінок.
На сьогоднішній день виділяють такі методи лиття під тиском:
- звичайне лиття під тиском;
- інтрузія;
- інжекційне лиття;
- метод лиття двошарових виробів ( «сендвіч-лиття») та ін.
Звичайне лиття під тиском
Суть: термопласт попередньо нагрівається в циліндрі до текучого стану і видавлюється поршнем у відносно холодну форму (прес-форма).
- простота використання обладнання
- наявність в машині системи регуляторів часу для контролю послідовності операцій циклу лиття.
- досить висока швидкість заповнення форми, на відміну від інтрузії.
- практично неможливо переробити непластифікованого полівінілхлориду та полиформальдегид через їх розкладання при тривалому впливі високих температур.
- зайве переуплотнение при литті великих деталей з великими поверхнями, довгою, масою.
Принцип роботи машини:
Малюнок 1 - Схема литтєвий машини
1 - пресова частина; 2, 4 - плити для кріплення литтєвий форми; 3 - ливарна форма; 5 - електронагрівачі;
6 - нагрівальний циліндр; 7 -поршень; 8 -гідравлічні циліндр; 9 - завантажувальний пристрій
Термопласт у вигляді гранул міститься в завантажувальний пристрій 9 нагрівального циліндра 6. Поршень 7 переміщує матеріал в зону обігріву циліндра 6, поршень 7 приводиться в рух гідроциліндром 8. Розплав, при русі поршня 7, під тиском впорскується в форму 3. Пресова частина забезпечує змикання форми , при цьому на плитах пресової частини 2, 4 кріпиться форма 3, і створює необхідне зусилля для її замикання при уприскуванні.
Суть: термопласт, для підвищення його плинності і прискорення заповнення форми, нагрівають до високої температури і її витримують на високій позначці до тих пір, поки форма повністю не заповниться. При цьому потрібно стежити за матеріалом і не прогавити момент початку деструкції матеріалу. Такий метод використовують для виготовлення товстостінних виробів в процесі интрузии.
Інтрузія - це спосіб формування товстостінних виробів на гвинтових ливарних машинах
- Пластикація термопласта, заповнення форми та часткове охолодження виробу відбувається одночасно;
- малий час перебування матеріалу при високо температурі і заповнення форми при невисоких тисках (порядку 20-25 МПа)
Пластикація - це процес перетворення пластмас в розплав за допомогою зовнішніх нагрівачів.
- можливість лити великогабаритні і масивні деталі;
- готовий виріб виходить з меншими внутрішніми напруженнями, ніж при звичайному лиття;
- низький тиск вимагає велику площу поперечного перерізу системи літників, в іншому випадку матеріал застигне раніше;
- мала швидкість заповнення форми;
Принцип роботи машини:
Процес лиття в литтєвий машині в режимі интрузии здійснюється в тій же послідовно, що і при звичайному лиття. Відмінність полягає лише в умовах заповнення форми та підживлення охолоджується деталі новими порціями матеріалу. Для такого лиття використовують черв'ячні машини.
інжекційне лиття
Суть: формування виробу здійснюється за рахунок зусилля инжекционной частини машини і зусилля замикання.
Спочатку відбувається замикання форми при невеликому зусиллі. Далі в форму подається точна кількість матеріалу, при цьому товщина стінок готового виробу набагато менше порожнини форми в момент впорскування матеріалу. У момент закінчення заповнення форми або через невеликий проміжок часу тиск у пресової частини підвищується, і зусиллям пуансона форми здійснюється остаточне формування виробу (рисунок 2).
Малюнок 2 - ема лиття інжекційним методом
а - уприскування розплаву; б - пресування
Призначення пресової частини: надання матеріалу необхідної конфігурації і для підтримки тиску при його усадки.
- зменшення часу уприскування і зусилля замикання;
- усадка виробів менше;
- можливість лити тонкостінні деталі з термопластів з малою плинністю;
- рівномірний розподіл внутрішніх напружень.
- форми складніше і дорожче, ніж при інших методах;
- основною вимогою до виробу є те, що воно повинно бути симетричним і уприскування необхідно проводити в центрі вироби;
- необхідно використовувати спеціальні ливарні машини або переоснащувати вже мають звичайні ливарні машини.
«Сендвіч лиття»
Суть: отримують вироби, у яких зовнішня оболонка виготовлена з одного термопласта, а внутрішня частина вироби - з іншого матеріалу або того ж, але в іншому стані, наприклад, вспененном.
Особливість методу: спочатку видавлюється в ливарні форми матеріал для оболонки (рисунок 3) через один інжекційні циліндр, а потім через той же литник видавлюють інший матеріал з іншого инжекционного циліндра, який є спіненим наповнювачем.
Малюнок 3 - Схема процесу лиття двошарових виробів
- можливість створювати вироби з незвичайними властивостями;
- можливість використовувати для ядра вироби дешевший матеріал.
- використання спеціальної литтєвий машини;
- дорожнеча ливарних форм (дорожче на 10% звичайних);
- ливарні машини на 20-40% дорожче звичайних ливарних машин.