Технологический процесс литья под давлением

Технологический процесс литья под давлением включает следующие основные стадии:

- подготовка материала к переработке;

- литье изделий;

- обработка изделий и контроль качества

Подготовка материала

Хранение

Способ хранения сырья зависит от масштабов производства.

На небольших предприятиях и в цехах сырье хранят в полиэтиленовых или бумажных мешках или в биг-бэгах в сухом помещении без резких колебаний температуры (φ = 70%). При хранении должна быть точная раскладка сырья по партиям. К каждой партии должен быть обеспечен свободный доступ. В зимних условиях перед подачей к литьевым машинам сырье в мешках необходимо выдержать в отапливаемом помещении не менее 12 часов во избежание попадания влаги при загрузке материала в бункер машины. Влага конденсируется на поверхности термопласта в силу значительной разности температур на поверхности материала и окружающей среды.

При хранении полимерного сырья в мешках или биг-бэгах (гибких контейнерах) на территории цеха или на складе оно доставляется к рабочим местам посредством внутрипроизводственных перевозок. Зачастую такая транспортировка занимает значительное время, при этом неизбежны потери материала от рассыпания из поврежденной упаковки, возможно попадание в них влаги и посторонних предметов.

В связи с этим современные предприятия стараются оборудовать свои цеха по переработке пластмасс накопителями — башенными бункерами-силосами для хранения полимерных материалов, оснащенными системами загрузки, расходомерами, транспортировочной системой и системой распределения и подачи сырья на каждую единицу перерабатывающего оборудования.

Этими бункерами могут быть находящиеся как внутри, так и вне цеха башни наподобие силосных с внутренней поверхностью из алюминия и внешней из нержавеющей стали, вместимостью от 1,5 до 240 тонн полимерного сырья. В эти башни-силосы материал загружается прямо из контейнеров, вагонов, автомашин, полимеровозов и других транспортных средств доставки сырья от поставщиков.

Кроме металлических, существуют и так называемые гибкие силосы. Это емкости, изготовленные из специальной технической ткани, установленные на опорную раму, в стальной каркас или подвешенные на кронштейне. Такие силосы, в отличие от металлических, могут быть использованы только в закрытом помещении, зато они дешевле и легче. Мягкие силосы отличаются также простотой монтажа, не требуют бетонных фундаментов и могут устанавливаться в непосредственной близости от оборудования. Способы загрузки и выгрузки гибких силосов аналогичны металлическим.

Накопители исключают загрязнение материалов или случайное перемешивание между собой, позволяют эффективно хранить сырье и контролировать его запасы, оптимально использовать складские площади, сократить расходы на внутрипроизводственные перевозки и на проведение работ по техобслуживанию за счет использования надежных центральных вакуумных станций с фильтрами для пыли. Их использование также способствует улучшению условий работы персонала на предприятии, обеспечивая высокий уровень санитарных норм и безопасности производства.

Транспортировка

На малых предприятиях и в отдельных цехах подача сырья осуществляется с помощью электрокар, которые доставляют мешки с материалом по 25 кг непосредственно к литьевым машинам, у которых они растариваются в напольную емкость и подаются в машину пневматическим устройством Вентури.

В этих устройствах сжатый воздух направляется в трубопровод, создавая там отрицательный перепад давления, которым материал увлекается в трубу. Контроль процесса осуществляется с помощью датчика, расположенного в приемном бункере. Перемещаемый материал затем отделяется от воздуха в циклоне с фильтром. Преимуществами этого метода являются его простота, компактность исполнения и гибкость в использовании, что делает его идеальным для оборудования производительностью меньше 50 кг/ч. Для высокопроизводительного оборудования контроль содержания пыли становится более трудной задачей, и, кроме того, существенно возрастает энергопотребление.

Популярной схемой применения вакуумного загрузчика является использование переключающих клапанов для подбора нужного соотношения сырьевых материалов. Эти клапаны могут быть установлены на входе в бункер загрузчика, чтобы осуществить попеременную подачу сырья из двух источников для смешения их во время разгрузки. Наиболее часто используется система, при которой измельченное вторичное сырье (материал отходов литниковой системы) подается напрямую из гранулятора, являющегося частью замкнутого цикла переработки отходов. Однако из-за вариаций объема невозможно гарантировать точность при смешении двух материалов в широком диапазоне соотношений.

Попеременная загрузка материалов приводит к образованию слоев разнородных материалов в бункере литьевой машины. Один из вариантов решения этой проблемы, а также проблемы заедания клапана — его замена двумя связанными загрузчиками, каждый из которых имеет свой двигатель.

На литьевых машинах с небольшим объемом отливки загрузка сырья осуществляется вручную. Ручная загрузка требует наличия дополнительных платформ для доступа. Кроме того, возникает целый ряд проблем, связанных с техникой безопасности и охраной труда (например, ручная переноска 25-килограммовых мешков с полимером и их подъем выше уровня пояса). Кроме того, если не вести постоянного наблюдения за уровнем материала в бункере, то легко можно пропустить момент, когда его количество становится недостаточным.

В литьевых машинах с объемом отливки 500-1000 см³ и больше применяется механизированная загрузка. Механические средства наполнения бункеров включают в себя гибкие и жесткие шнековые конвейеры для прямой подачи сырья в бункер литьевой машины из емкостей, установленных на полу.

Рис. Бункеры для сырья устанавливаемые рядом с оборудованием серии CT-TR