Контроль параметров температуры, давления и скорости в процессе литья под давлением

Температура расплава

Температура расплава в процессе литья под давлением имеет первостепенное значение. Её можно измерить в сопле термопластавтомата или приближённо оценить методом «воздушного выстрела». Настройка температуры цилиндра должна учитывать температуру плавления пластика, частоту вращения шнека, противодавление, объём впрыска и длительность цикла. Если оператор не имеет опыта работы с конкретным материалом, следует начинать пробные запуски с минимально допустимой температуры. Для более точного контроля цилиндр обычно разделяют на несколько зон нагрева с независимой настройкой каждой. При длительном времени впрыска или при высокотемпературном режиме температуру первой зоны рекомендуется устанавливать несколько ниже — чтобы исключить преждевременное плавление и расслоение материала. Перед запуском процесса необходимо убедиться, что гидравлическое масло, уплотнитель бункера, форма и цилиндр достигли установленных значений температуры.

Давление впрыска

Давление впрыска — это давление, под которым расплав полимера подаётся в полость формы. Оно измеряется датчиком на сопле или в гидравлической системе. Это давление не является фиксированным: при затруднённом заполнении формы его следует увеличивать.

Давление впрыска может быть разбито на несколько ступеней. На этапе заполнения первая и вторая ступени могут требовать повышенных значений для поддержания высокой скорости впрыска. После полного заполнения формы давление можно снизить. Однако при переработке некоторых полукристаллических термопластов — например, полиамида (PA) или полиацеталя (POM) — резкое изменение давления может привести к нежелательным изменениям структуры изделия, поэтому в таких случаях ступенчатое давление может не применяться.

Усилие смыкания

Для компенсации давления впрыска форма должна удерживаться под определённым усилием смыкания, однако оно не должно быть чрезмерно высоким — длительная работа под высокой нагрузкой может привести к повреждению формы и оборудования. При расчёте усилия смыкания учитывают проекционную площадь отливки — наибольшую площадь изделия, видимую в направлении приложения усилия. Если изделие имеет значительную высоту, в расчёт включают и площадь боковых стенок.

Противодавление

Хотя повышенное противодавление способствует равномерному распределению пигментов и других наполнителей, а также более полному расплавлению материала, оно вместе с тем увеличивает время возврата шнека и может привести к разрушению волокон в армированных полимерах. Значение противодавления не должно быть слишком высоким — ни при каких условиях оно не должно превышать 20% от максимального давления впрыска, допустимого для данного термопластавтомата.

Скорость впрыска

При литье тонкостенных изделий необходимо применять высокую скорость впрыска, чтобы обеспечить полное заполнение формы до застывания расплава в литнике. Однако скорость не должна быть чрезмерной. Рекомендуется использовать ступенчатый профиль впрыска — это позволяет избежать таких дефектов, как брызги расплава и образование воздушных включений.