Продолжительность технологического цикла

Продолжительность технологического цикла складывается из машинного времени - времени смыкания формы и времени на размыкание формы, и времени формования (технологического времени) - времени впрыска, выдержки под давлением, выдержки на охлаждение:

где – машинное время;

– технологическое время.

где – половина толщины изделия, м;

– коэффициент температуропроводности полимера, м²/сек;

– температура в центре изделия, при которой возможно извлечение этого изделия из формы, ºС;

– температура литья, ºС;

– температура формы, ºС.

Время цикла формования определяется временем пластикации материала, временем впрыска материала в форму и выдержки под давлением, временем охлаждения изделия в форме.

1. Время пластикации зависит от теплопроводности полимера и характеристик нагревательного цилиндра, скорости вращения шнека и его геометрии. На общее время цикла почти не влияет.

2. Время впрыска и выдержки под давлением зависит от температуры формы, температуры расплава, скорости впрыска и геометрии литниковых каналов.

3. Время охлаждения определяется температурой расплава, формы и объемом отливки. Вносит наибольший вклад в общее время цикла и составляет 60-80% от продолжительности технологического цикла.

6 Краткие выводы

В отдельных главах и разделах этой книги были даны подробные разъяснения по оптимизации процесса литья под давлением В качестве кратких выводов действуют нижеследующие основные правила В конкретном случае нужно внимательно прочесть все детали, описанные в подробных разъяснениях

Скорость впрыска

По возможности нужно производить впрыск быстро, те так быстро, как это позволяют геометрия литого изделия и материал Это же правило действует для впрыска ступенями (медленно - быстро - медленно).

Ограничение давления впрыска

Ограничение давления при впрыске должно быть осознанно установлено на 10 - 15% выше, чем получающееся по расчетам давление впрыска

Высота давления выдержки

Давление выдержки должно составлять 40 - 60% от получающегося по расчетам давления впрыска

Длительность выдержки под давлением

Требующееся время выдержки под давлением должно определяться из веса формуемого изделия и режима давления внутри пресс-формы

Время охлаждения

Время охлаждения должно быть установлено настолько длительным, чтобы литое изделие остыло до температуры беспроблемного извлечения из формы. Расчет времени охлаждения учитывает толщину стенок изделия, теплопроводность и удельную теплоемкость расплава, а также температуру стенок пресс-формы.

Скорость вращения шнека

В принципе, скорость вращения шнека должна быть установлена настолько медленной, чтобы дозирование укладывалось во время охлаждения Обычно время пластикации должно быть на 10% короче, чем время охлаждения

Противодавление шнека

В принципе, противодавление должно быть задано всегда Для легкотекучих материалов рекомендуется более низкое противодавление, чем для труднотекучих. Если вводится суперконцентрат красителя или пигментная паста (те концентрат красителя), должно быть задано более высокое противодавление.

Величина хода дозирования

Оптимальная величина хода дозирования находится в пределах 1,5- 2,5 диаметров (Д) шнека В зависимости от материала и времени цикла этот диапазон может также составлять 0,5-4Д

Декомпрессия шнека

Ход декомпрессии шнека должен задаваться в зависимости от материала, скорости вращения шнека, противодавления и хода дозирования и, как правило, составлять 5 - 10% отхода дозирования. Скорость декомпрессии нужно выбирать настолько малой, насколько позволяет время между концом дозирования и концом времени охлаждения

Остаточная подушка массы

В принципе, нужно практически всегда работать с остаточной подушкой массы

• для термически чувствительных материалов с меньшей подушкой, чем для нечувствительных,

• при больших диаметрах шнека с большей подушкой, чем при меньших диаметрах шнеков.

Точка переключения на выдержку под давлением

Нужно переключаться на выдержку под давлением как можно позже, оптимально - при объемном наполнении формы При неодинаково наполняемых многогнездных пресс- формах и асимметричном наполнении нужно переключаться несколько раньше (примерно при 90 - 95% от объемного наполнения)

Вид переключения

Наиболее употребительным является переключение, зависящее от хода шнека, а наиболее точным - переключение, зависящее от давления внутри пресс-формы

Температура фланца (зоны подачи материала)

Температура фланца должна соответствовать рекомендованной температуре сушки материала

Температура стенок пресс-формы

Чем выше выбирается температура стенок пресс-формы, тем лучше становятся внутренние свойства литого изделия и тем лучше качество поверхности. Чем ниже температура стенок пресс-формы, тем быстрее охлаждение и тем короче возможное время цикла. Итак, нужно искать компромисс между требования качества изделия и рентабельностью производства

Усилие смыкания

Усилие смыкания должно задаваться минимально на 10% выше, чем требующееся усилие удержания. Усилие смыкания желательно определять через "дыхание" пресс-формы

Температура цилиндра

У большинства материалов температура цилиндра от фланца до головки должна устанавливаться возрастающей

Первое исключение - полиамид, у которого уже в зоне загрузки нужно выбирать такой же уровень температуры, как в головке

Второе исключение, независимо от материала, - применение барьерного шнека, у которого в зоне загрузки следует выбрать более высокие температуры, чем в головке