Упорскування
- процес заповнення гнізда пресформи розплавом полімеру при шприцевании
(видавлюванні) розплаву шнеком (гвинтом) з матеріального циліндра в
гніздо зімкнутої пресформи. Фаза
уприскування - це той відрізок часу протягом якого розплав полімеру
протікає від сопла машини до кінця литого вироби і цілком заповнює
порожнину форми.
Фаза уприскування - це найважливіший процес, оскільки він має великий вплив на формування властивостей литого виробу. Протягом
фази упорскування можуть підпадати під вплив такі ознаки якості, як
поверхня, зовнішній вигляд, деформація, орієнтації в поверхневому шарі і
кристалличность. У
фазі уприскування можна впливати, наприклад, на положення з'єднувальних
швів, їх розрізнення, напрям потоків, різницю в глянці на поверхні
литих виробів. Шляхом
зміни параметрів настройок термопластавтомата можна впливати на
орієнтації макромолекул полімеру, міцність виробу, ударну в'язкість,
властивості поверхні, различимость з'єднувальних швів, а також розміри і
вага виробу.
Технологічні вимоги до фази уприскування. Швидкість і тиск уприскування впливає на швидкість розтікання розплаву в пресформі.
-
У більшості випадків рекомендується використовувати ступінчасту
швидкість уприскування (за програмою повільно-швидко-повільно). У
початковій фазі наповнення пресформи потрібно впорскувати повільно, щоб
запобігти дефектам на поверхні виробу поблизу литника (чорні Пригари на
поверхні виробу, тріщини на поверхні поблизу литника). Швидкість шнека має бути так розподілена по східцях, щоб встановлювався по можливості постійна швидкість фронту течії. У
кінцевій фазі заповнення пресформи швидкість уприскування знижувати має
сенс звичайно в разі утворення грата (облоя), за умови правильно
встановлених інших параметрів лиття (тиск, швидкість уприскування /
витримки; точка перемикання на витримку; температура матеріалу і
пресформи).
-
Температура розплаву повинна бути по можливості високою (в межах
діапазону температур переробки даного полімеру), щоб запобігти
необхідність у високому тиску уприскування.
-
Щоб по можливості наповнювати всі гніздо форми розплавом однакової
температури, потрібно, в принципі, з урахуванням геометрії литого вироби
виробляти впорскування наскільки можливо швидко.
-
У відлитих під тиском виробів з різною товщиною стінок потрібно знизити
швидкість уприскування, перш ніж фронт течії досягне зони різниці в
товщині стінок. Потім її можна знову підвищити.
Занадто висока швидкість уприскування призводить до:
- Утворенню грата (облоя);
- Дефекти поверхні в зоні литника;
- Дизельний ефект (пригар) в зоні литника і в кінці ходу течії;
- Видимі сліди течії матеріалу в зоні литника;
- Потреба в завищенні зусилля змикання пресформи (вище необхідного).
Занадто низька швидкість уприскування призводить до:
- Ефект грамплатівки (концентричні кола на поверхні виробу);
Високий тиск упорскування необхідно для подолання опорів на всьому шляху течії речовини. Найбільші втрати спостерігаються при проходженні через сопла, а також через ливникову систему. У
самій формі під час швидкої течії тиск речовини змінюється в залежності
від опору течії і є порівняно низьким, але зате після заповнення гнізда
настає його моментальний зростання. Власне це зростання і викликає стискування речовини і є необхідною для повного заповнення гнізда. Величина
тиску уприскування визначається товщиною стінок вироби і шляхом течії
матеріалу (від литника до найдальшої точки на кромці вироби), для
тонкостінних виробів, товщина стінки <= 1 мм, 1100-1300 бар (при
максимальному тиску гідравлічної системи термопластавтомата 1400 бар);
для виробів
з середньою товщиною стінки, товщина стінки <= 1,0-2,5 мм, 900-1200
бар; для товстостінних виробів, товщина стінки> 2,5 мм, 500-900 бар.
Дуже високий тиск упорскування призводить до:
- Пріраскритіе форми та освіта грата (облоя);
- Напруга власне пресованого вироби (погіршення якостей);
- Розкид розмірів і ваги виробу;
- Зворотний рух розплаву полімеру в циліндр після перемикання на подпрессовка (витримку під тиском);
- Втрати енергії.
Занадто низький тиск упорскування призводить до:
- Недоливи і гальмування руху (переохолодження) речовини в окремих фрагментах гнізд пресформи.
- Розклинення пресформи з подальшим відривом від столу термопластавтомата при розмиканні.
Задана
величина обмеження тиску упорскування повинна бути, як мінімум, на 10%
більше, ніж фактично розвивається при впорскуванні питомий тиск (тиск,
що виникає при заповненні пресформи розплавом і його затвердінні), щоб
швидкість руху шнека під час впорскування не змінювалася через обмеження
тиску упорскування
Єдина
можливість запобігти надмірні скачки тиску полягає в особливому
моменті, званому перемикальних пунктом (або точкою переходу з тиску
упорскування на витримку), за яким воно досягне максимуму і
переключиться на більш низький гідравлічний тиск витримки
(підпресування). Величина тиску витримки, як правило, становить 30-50% від величини тиску уприскування. При
виготовленні литих виробів правильно обрана і точно відтворена точка
перемикання з фази уприскування на фазу витримки під тиском грає важливу
роль. Протягом
фази упорскування, регульованою по швидкості і тиску, розплав пластмаси
вводиться в порожнину форми, поки вона не буде заповнена по всьому
об'єму (на 90-100% залежно від точності відтворюваності параметрів лиття
термопластавтоматів). У
наступній фазі витримки під тиском, регульованою по тиску і швидкості
(на деяких термопластавтоматах тільки по тиску), компенсується усадка
обсягу, що сталася з-за термічного стиску (охолодження), а також
остаточно оформляється кромка вироби. В ідеальному випадку перемикання проводиться точно до моменту об'ємного заповнення порожнини пресформи. Переключення
може бути організовано в залежності від ходу шнека, часу, гідравлічного
тиску термопластавтомата і тиску розплаву всередині пресформи.
Перемикання в залежності від ходу шнека - найбільш поширений вид перемикання. При залежать від ходу перемиканням витримка під тиском включається залежно від положення шнека. Важливою
умовою для гарантування постійної якості литого виробу при цьому типі
перемикання є кінцеве положення шнека після дозування, витримується
строго постійним, і робота затвора зворотного потоку з хорошою
відтворюваністю. Сучасні
машини лиття під тиском показують, в якій точці по ходу шнека було
фактично виконано переключення з уприскування на тиск витримки. Коливання положення точки перемикання не повинно бути більше ніж ± 0,1 мм. Неточність
цього значення від одного вприскування до іншого може стати дуже
великий, особливо при високих швидкостях упорскування (також значний
вплив робить неправильна робота затвора зворотного потоку або його
поломка; зношеність шнека і матеріального циліндра; термічна
неоднорідність розплаву полімеру через неправильно встановленої
температури переробки або підвищеної вологості полімеру).
Перемикання в залежності від часу застосовується відносно рідко. Перемикання здійснюється після закінчення встановленого для тривалості упорскування часу. Цей
час можна визначити при завданні перемикання на витримку по ходу шнека,
машина при цьому сама виміряє тривалість фази уприскування. Потім включається режим перемикання на витримку в залежності від часу. Недолік цього методу перемикання - час уприскування має встановлюватися заново, якщо була змінена швидкість уприскування.
Перемикання в залежності від гідравлічного тиску теж застосовується дуже рідко. Тиск перемикання повинно бути заздалегідь визначено при оптимізованому перемиканні в залежності від величини ходу шнека. Перемикання в залежності від тиску в гідравліці проводиться за допомогою датчика тиску в гідравлічному циліндрі уприскування. При досягненні заданого значення тиску відбувається перемикання на витримку під тиском.
Перемикання в залежності від тиску всередині пресформи. За
допомогою датчики тиску, встановленого всередині пресформи, можна
проводити перемикання із залежністю від тиску точно в момент заповнення
всього обсягу порожнини форми. При
перемиканні, що залежить від внутрішнього тиску в пресформі,
перемикання здійснюється примусово завжди при однаковій величині
заповнення об'єму (при цьому значно знижується вплив інших факторів,
таких, як робота затвора зворотного потоку, кінцеве становище шнека). Цей
метод перемикання має цілий ряд технологічних переваг: 1) Переробник за
допомогою датчика тиску в пресформі отримує актуальні відомості про всі
зміни тиску під час фази уприскування і фази витримки під тиском; 2)
Перемикання завжди відбувається дуже точно при заданому заповненні
порожнини форми.
