РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПАРАМЕТРАМ ЛИТЬЯ.

Качество изделий и производительность литья зависят от свойств полимерного материала, технологических параметров литья, условий подготовки материала к переработке, а также от технического уровня применяемого оборудования и оснастки (см.разделы "Технология пластикации. Рекомендации по организации процесса пластикации", "Технология формования литьем под давлением. Рекомендации по организации технологии формования").

Технологические параметры литья задают исходя из типа полимера и его свойств (вязкостных и теплофизических).

Технологические параметры литья существенно зависят от размеров и сложности конфигурации изделий.

Технологические параметры литья, условия подготовки материала к переработке указывают в технологической карте.

Технологические параметры литья задают на литьевой машине.

Технологическими параметрами литья являются:

- Температура материала или литья Т_л(°С). Это температура, с которой материал

поступает из нагревательного цилиндра в форму. Температура литья Т_л определяется температурами, которые задают по зонам нагревательного цилиндра (Т₁, Т₂...).

- Температура формы Т_ф. (°С).

- Давление литья Р_л (МПа или кг/см²). Устанавливают в гидроцилиндре литьевой машины. Задают также диаграмму изменения давления Р_л в течение цикла.

- Объемная скорость впрыска Q (см/сек) или параметр обратно пропорциональный Q - время заполнения формы t₃ (сек). Задают также диаграмму изменения скорости впрыска по мере продвижения шнека вперед при впрыске материала в форму.

- Время выдержки под давлением t_ВПД (сек).

- Давление формования или давление подпитки Р_Ф (МПа или кг/см2). Этот параметр задают, если применяют режим формования со сбросом давления. Задают также диаграмму изменения давления Р_Ф в цикле.

- Частота вращения шнека N (об/мин).

- Давление пластикации или противодавление Р_ПЛ (МПа или кг/см2). Задают также диаграмму изменения давления пластикации при наборе порции материала.

- Объем впрыска V_ВПР (см3) или аналогичный параметр - ход шнека Н(см).

- Общая продолжительность цикла t_ц(сек).

Технологические параметры литья зависят от размеров и конфигурации изделий.

В зависимости от толщины Н литьевые изделия условно можно разделить на три группы: Первая группа - изделия тонкостенные сложной конфигурации. Вторая группа – изделия общего назначения средних размеров. Третья группа - изделия толстостенные простой конфигурации.

Для литья изделий первой группы, которые имеют повышенное гидравлическое сопротивление заполнению формы, применяют верхние значения рабочего диапазона технологических параметров литья: температуры литья Т_л, температуры формы Т_ф, давления литья Р_л, объемной скорости впрыска Q. Для литья изделий этой группы применяют низковязкие марки полимера, которые обладают хорошей формуемостью и легко заполняют формы сложной конфигурации.

Для литья изделий третий группы, которые имеют пониженное гидравлическое сопротивление заполнению формы, можно применять нижние значения рабочего диапазона технологических параметров литья: температуры литья Т_л. температуры формы Т_ф, давления литья Р_л, объемной скорости впрыска Q. Для литья изделий этой группы можно применять высоковязкие марки полимера, которые имеют повышенную молекулярную массу и повышенную ударную прочность.

Условия подготовки полимера к переработке определяют влажность В, с которой полимер поступает на переработку. В технологическую карту записывают:

- Допустимую влажность В (в % ), с которой полимер может поступать на переработку. При этой влажности достигается нормальная переработка и требуемое качество изделий.

- Температуру сушки Тс (⁰С).

- Продолжительность сушки tс (часы).

- Допустимое время пребывания высушенного материала при атмосферных условиях вне герметичной тары или допустимое время увлажнения tувл(час)

Температура материала

Температура материала Т_л существенно зависит от свойств полимерного материала и задается исходя из условия получения качественного изделия за минимальную продолжительность цикла.

Для каждого полимера имеется рабочий диапазон температуры литья Т_л, выше и ниже которого возникает различного рода брак.

Справочные данные по рабочим диапазонам температуры литья Т_л промышленных полимеров приведены в табл.3.3.

Полимеры с низкой термостабильностью имеют узкий рабочий диапазон температуры литья, что осложняет их переработку.

Температура материала влияет на производительность. Чем выше температура материала Т_л, тем больше продолжительность цикла и тем ниже производительность литья.

При переработке низкотекучих (высоковязких) партий материала для

обеспечения заполнения формы целесообразно повышать температуру литья Т_л.

При переработке тонкостенных изделий

(небольшая толщина h) и крупногабаритных с большими путями течения (большие отношения L/h) для обеспечения заполнения формы можно повышать температуру литья Т_л.

Температура литья Т_л определяется температурами, которые задают по зонам нагревательного цилиндра (см.Раздел "Рекомендации по организации процесса пластикации: температура по зонам нагревательного цилиндра").

Температура формы

Для каждого полимера имеется рабочий диапазон температуры формы Т_ф, выше и ниже которого возникает различного рода брак.

Справочные данные по рабочим диапазонам температуры формы Т_ф для промышленных полимеров приведены в табл. 3.3.

При переработке конструкционных полимеров требуются высокие температуры формы Т_ф, для чего применяют нагрев формы.

Температура формы Т_ф влияет на продолжительность цикла литья и, следовательно, на производительность. Чем ниже температура формы Т_ф, тем больше разность температур литья и формы (Т_л - Т_ф) и больше скорость охлаждения изделия. При этом продолжительность охлаждения уменьшается, а производительность увеличивается.

При переработке тонкостенных изделий (небольшая толщина h) и крупногабаритных с большими путями течения (большие отношения L/h) только очень резкое повышение температуры формы Т_ф (близкое к температуре стеклования Тс или к температуре максимальной скорости кристаллизации Т_м) способствует заполнению материалом формы. Повышение температуры формы является менее эффективным параметром для улучшения формуемости материала, чем повышение температуры материала.

Давление литья

Давление литья Р_л существенно зависит от вязкостных свойств полимера (текучести), конфигурации и размеров изделия.

Для каждого полимера имеется рабочий диапазон давления литья Р_л, выше и ниже которого возникает различного рода брак.

Переработка высоковязких полимеров (поликарбонатов, полисульфонов, полифениленоксидов, полифениленсульфидов) требует повышенных давлений литья Р_л.

При литье низкотекучих партий полимера для обеспечения заполнения формы можно увеличивать давление литья Р_л.

Тонкостенные изделия (небольшая толщина К) и крупногабаритные с большими путями течения L/h характеризуются повышенными гидравлическими сопротивлениями, что затрудняет их заполнение. При литье таких изделий повышение давления литья Р_л может привести к заполнению формы.