![Время выдержки под давлением t впд = f (h литн, Тф, Тр, Ттек, а) Для аморфных полимеров t впд = ( A h 2 / α ) {В – ln [( T р – Тф) /( T тек – 10) – Тф)] Для](https://s1.showslide.ru/s_slide/945c1f376c16a6d7d3773caef24ae08e/1f074a4c-9cc9-4148-a4b9-7b629d2c20dc.jpeg.webp "ЛИТЬЕ ПОД ДАВЛЕНИЕМ ТЕРМОПЛАСТОВ")
1
2 Литье под давлением – метод формования изделий из полимерных материалов, заключающийся в нагревании материала до вязкотекучего состояния и передавливании его в закрытую форму, где материал приобретает конфигурацию внутренней полости формы и переходит в твердое состояние. Оборудование: плунжерные и червячные литьевые машины
3
: Получение сырья Растаривание и хранение Входной контроль сырья Подготовка сырья к переработке (сушка) Стадия формования Промежуточный контроль качества изделий Обработка отформованных изделий (термическая, механическая) Контроль готовой продукции Упаковка продукции Хранение продукции 4
5
Литьевая машина (ТПА) 6
СХЕМА ПЛАСТИКАЦИОННОГО ЦИЛИНДРА 7
8 Схема холодноканальной литьевой формы. 1 - матрица; 2 - пуансон; 3,4 - плиты; 5 - центрующая шайба; 6 - литниковая втулка; 7 - пластина; 8 - направляющие; 9,10 - выталкиватели; 11 - каналы для охлаждающей жидкости.
9 Схемы холодноканальных литниковых систем для многогнездных форм
10 Распределение температуры в изделии при литье с холодноканальной литниковой системой
11 Схема горячеканальной литниковой системы
Основание для выбора параметров – теплофизические и вязкостные свойства полимерного материала; конструкция изделия. Температурные: Тл (Т 1, Т 2 ….), Т ф Силовые: Р л, Р ф, Р пл, F см Временные: t впр, t впд, t охл, t пл, t цикл, t маш, t паузы Скоростные: Q впр, N шн ( V шн ) Объемные: V впр
13
η 1 η 2 η 3 η 4 η 5 η 6 η 7 Самая низко-вязкая Очень низко-вязкая Низко-вязкая Средне-вязкая Высоко- вязкая Очень высоко- вязкая Самая высоко-вязкая 10 1 10 1 -10 2 10 2 - 10 3 10 3 -5*10 3 5 *10 3 -10 4 10 4 -5*10 4 5*10 4 - 10 6 ПТР2 ПТР 3 ПТР 4 ПТР 5 ПТР 6 Волокна Выдув- ное фор мование Прессо-вание Покры тия Каланд-рование Литье под давлением (пленки ) Экструзия (трубы) 14
Показатели вязкости расплава Вязкость ньютоновская, вязкость эффективная и ПТР 15
ПТР = [ г/ 10 мин ], ПТР = f (1/ η) Корректировка технологических параметров литья по ПТР ПТР Вязкость Формуемость Рекомендации Низкий Высокая Текучесть понижена Повышать температуру и давление литья Высокий Низкая Текучесть повышена Понижать температуру и давление литья 16
Зависимость ПТР полимеров от содержания влаги 17
Показатель стабильности Термостабиль ность Рекомендации по технологическим режимам К Более 30 мин Хорошая При необходимости можно повышать Т л, N шн, Р пл, Q впр, Т сушки, время сушки 20 - 30 мин Удовлетвори-тельная Применяют средние Т л, N шн, Р пл, Q впр, Т сушки Менее 20 мин Низкая Понижают Т л, N шн, Р пл, Q впр, Т сушки, 18
Подготовка полимера к переработке Определяют влажность В, с которой полимер поступил на переработку и сравнивают с допустимой влажностью материала перед переработкой В, % Температура сушки, Тс, о С Продолжительность сушки, t c ( час) Допустимое время пребывания сухого материала вне герметичной тары, t увл (час) 19
1. Смыкание литьевой формы ( t см); 2. Набор дозы материала, нагрев и пластикация ( t пл); 3. Впрыск расплава материала в форму ( t впр ); 4. Уплотнение расплава материала ( t упл ); 5. Выдержка под давлением ( t выд); 6.Охлаждение без давления ( t охл б.д. ≡ t пл); 7. Раскрытие формы ( t разм); 8. Извлечение изделия из формы ( t извл. изд. ≡ t паузы) СТАДИИ ЦИКЛА ФОРМОВАНИЯ ЛИТЬЕМ ПОД ДАВЛЕНИЕМ 20
t ц (с) = t охл + t маш + t пауз t ц определяет производительность t охл составляет до 80% от t ц t охл можно рассчитать по формуле: где h ; - половина толщины изделия, м; α - коэффициент температуропроводности полимера, м 2 /с Ти- температура в центре изделия в момент извлечения Тм и Тф- температура материала (литья) и формы 21
22 ЗАГРУЗКА СЫРЬЯ В ПЛАСТИКАЦИОННЫЙ ЦИЛИНДР Гранулы или порошок: Гранулы +, порошок - К тр о шнек < К тр о цилиндр 0,3 h 1 ≤ Ф ≤ 0,85 h 1 - хорошо
СТАДИЯ ПЛАСТИКАЦИИ 23
24 СТАДИЯ ПЛАСТИКАЦИИ Q пл = m отл / t пл [г/с] Q пл = V отл / t пл [ c м 3 /с ]
25
26
27
Для аморфных полимеров: Тмин = Т тек + (15-20) о С (Для ПС 195 о С) Тмакс = Т дестр – (15-20) о С (Для ПС 240 о С) Для кристаллических полимеров: Тмин = Т пл + (15-20) о С (Для ПА-6 230 о С) Тмакс = Т дестр – (15-20) о С (Для ПК 280 о С) 28
29
30
31
32
33 СТАДИЯ ЗАПОЛНЕНИЯ ФОРМЫ : Впрыск расплава + Заполнение формующей полости Технологические параметры впрыска Объем дозы расплава ( V впр ), см 3 или вес дозы расплава, г Объемная скорость впрыска (Q), см 3 /с Вес отливки G (в г) определяют по формуле: G = ρ 23 С * V изд 23 С * n = ρ Тр * V изд Тр * n Вес отливки G и ход шнека Н связаны прямо пропорциональной зависимостью: G *К = Н* S ш * ρ Тр, где К = 1,2 - 1,25, а S ш - площадь сечения наконечника шнека. Ход шнека : Н = ( G К / ( S ш * ρ Тр ) ( Ход шнека должен быть таким, чтобы после впрыска оставалась «подушка» = 3 - 5% подготовленного объема расплава) Температура формы (Тф), о С Давление литья (Рл), кг/см 2, или бар, или МПа Давление в формующей полости (Рф), кг/см 2, или бар, или МПа
34 Т ф должна быть ниже, чем Т формоустойчивости материала изделия ( по зависимости Е = f ( T ) ) Для аморфных - Т ф ниже, чем Тст. ≈ на (30 – 40) О С; Для кристаллических – Тф из условия: Тмакс. скор кр ≈ ½ (Тр + Тф)
35
36
ДИАГРАММА «ДАВЛЕНИЕ В ФОРМЕ – ВРЕМЯ» 37
СХЕМЫ ДВИЖЕНИЯ РАСПЛАВА ПРИ ЗАПОЛНЕНИИ ФОРМЫ 38
39
40
41
Давление литья Р л = f (вязкостных свойств полимера, конфигурации и размеров изделия) 42 Давление литья Р л ≥ (Σ∆ Р л.с. + ∆ Р ф ) + Р ф Р ф давление в форме на стадии выдержки, определяет плотность полимера в изделии (кг/см 2, бар или МПа)
43
44
45 СТАДИЯ ВЫДЕРЖКИ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
46
47
![Время выдержки под давлением t впд = f (h литн, Тф, Тр, Ттек, а) Для аморфных полимеров t впд = ( A h 2 / α ) {В – ln [( T р – Тф) /( T тек – 10) – Тф)] Для](https://s1.showslide.ru/s_slide/945c1f376c16a6d7d3773caef24ae08e/1f074a4c-9cc9-4148-a4b9-7b629d2c20dc.jpeg "ЛИТЬЕ ПОД ДАВЛЕНИЕМ ТЕРМОПЛАСТОВ")
Технологические параметры стадии охлаждения Температура формы ( Т ф ), о С Время охлаждения (до 80 % от всего цикла): t охл = А δ 2 /а [ В – ln ((Т и – Т ф ) / (Т р – Т ф ) ] Ти = f (Е материала ) t охл = t охл. под давл. + t охл б. д. = t выд. + t охл б. д. 48 Производительность литьевой машины: Q = 3600/t цикла [ шт / час ] Q = 3600* m изд./ t цикла [кг/час]
49
50 Структура отливок из кристаллических полимеров
