Смыкание формы и формование изделия.

Полуформы закреплены на плитах узла смыкания и могут перемещаться навстречу друг другу в горизонтальном направлении. Обычно в разомкнутом состоянии полуформы подводятся к трубчатой заготовке, чтобы она расположилась симметрично формующей полости, после чего происходит их смыкание. В момент смыкания часть заготовки, выступающая за габариты формующей полости, зажимается пресс-кантами. В месте нажатия пресс-кантов под действием усилия смыкания происходит пережатие расплава, которое сваривает заготовку в виде замкнутой полости и обрезает за контуром формующего гнезда избыток материала. Поскольку форма охлаждена, то по контуру пресс-канта образуется тонкая перемычка, по которой в дальнейшем проводится механическая доработка изделия. Толщина перемычки зависит от усилия смыкания, температуры формы и расплава, а также от ширины пресс-канта и вязкости полимера. Чем ниже температура расплава и формы, а также чем больше ширина пресс-канта, тем толще образуется перемычка. При уменьшении ширины канта улучшается обжатие заготовки и образуется тонкая перемычка, что облегчает последующее удаление приливов. Под приливом подразумевается избыток заготовки за контуром формы, который отжимается кантом. Однако при очень малой ширине канта ухудшается сваривание заготовки, что снижает прочность изделия. Ухудшается свариваемость также при понижении температуры расплава, особенно это заметно при изготовлении заготовок с малой скоростью выдавливания. За счет длительного течения нижняя часть заготовки охлаждается воздухом, поэтому ее формование и свариваемость затрудняются. Размеры и форму пресс-кантов обычно выбирают по справочным данным, наиболее широко применяемые из них приведены на рис. 6.10.

Усилие смыкания формы не должно допускать раскрытия формы под действием сжатого воздуха в момент формования изделия.

В момент смыкания формы трубчатая заготовка отрезается от формующей головки. Обрезка обычно производится ножницами или раскаленной нихромовой лентой. При движении ленты, нагретой электрическим током, в месте контакта происходит сильный перегрев расплава и получается ровный срез.

Рис. 6.10. Разновидности пресс-кантов формы.

После окончания смыкания сразу же начинается формование изделия, для чего внутрь заготовки подается сжатый воздух. В зависимости от конструкции изделия и формующего инструмента подача сжатого воздуха для формования изделия может производиться через дорн (сверху), через специальный ниппель (снизу) или через полую дутьевую иглу (рис. 9.2). Последний способ применяется главным образом при производстве замкнутых изделий (без отверстия), так как формующее отверстие в этом случае очень мало и затягивается после удаления иглы разогретым материалом.

Наиболее часто осуществляется подвод воздуха через ниппель, перемещающийся от отдельного привода. Форма после смыкания отводится вниз или в сторону, а затем в горловину ее вводится ниппель. При изготовлении сосудов, отверстие которых закрывается пробкой, ниппель делается ступенчатым. Будучи введенным в форму, ниппель обеспечивает ровную поверхность горловины изделия.

Качество изделий зависит от давления воздуха. С увеличением давления понижается шероховатость изделий и их коробление, однако при чрезмерно высоком давлении требуется большое усилие смыкания формы. При высоком давлении заготовка плотно прижимается к поверхности формы и время ее охлаждения уменьшается. Обычно давление выбирается в пределах 0,2-1 МПа.

С целью удаления воздуха из полости между заготовкой и формующей поверхностью в полуформах предусматривают воздушные каналы, просверленные в местах, где затруднен выход воздуха. Диаметр отверстий обычно составляет 1-2 мм, но не более половины толщины стенки изделия. При изготовлении малогабаритных изделий объем воздуха в полости невелик, поэтому воздух свободно удаляется в зазор между пресс-кантами на боковых стенках формы, где отсутствует пережатие расплава. Сверление в этом случае не делают.

Для того чтобы обеспечить небольшую разнотолщинность, коэффициент раздува должен быть равен К_р = 3÷3,5, при большем его значении повышается разнотолщинность изделия по периметру. Степень раздува влияет также на усадку изделия. При увеличении коэффициента раздува усадка возрастает, что объясняется увеличением ориентации макромолекул.

При изготовлении изделий сферической или кубической конфигурации для уменьшения разнотолщинности трубчатые заготовки перед смыканием формы предварительно раздувают. Нижний конец заготовки заваривают, после чего она равномерно раздувается воздухом. При этом заготовка принимает сферическую конфигурацию. Этим достигается также сокращение расхода полимера, так как масса заготовки, срезаемая пресс-кантами в виде приливов, уменьшается.

3.1.3.4. Охлаждение изделия.

Стадия охлаждения начинается с момента контакта заготовки с поверхностью охлаждаемой формы и заканчивается после охлаждения наиболее толстых участков изделия, примыкающих к горловине или днищу. Преждевременное извлечение изделий сопровождается размягчением соседних с горловиной участков и их необратимым деформированием.

Основным фактором на этой стадии является температура формы. Она не только отражается на качестве готовых изделий, но и определяет производительность процесса, так как охлаждение составляет от 50 до 75 % времени цикла формования. Поэтому широко используют интенсивное охлаждение форм различными хладагентами, подачу в полость изделия охлажденного воздуха, водяного тумана, жидкого азота и углекислоты. Однако охлаждение формы ниже 0-5 °С нецелесообразно из-за опасности ухудшения качества поверхности готовых изделий вследствие образования конденсата на поверхности формы.

Время охлаждения можно сократить понижением температуры расплава (может сопровождаться ухудшением качества поверхности готовых изделий) и повышением давления воздуха, что способствует улучшению теплоотдачи от изделия к стенке формы.

В результате охлаждения изделий их объем уменьшается вследствие естественной усадки. Наибольшая усадка наблюдается в диаметральном направлении, поскольку здесь развивается максимальная деформация при формовании изделия. Для получения выдувных изделий с одинаковой усадкой в продольном и поперечном направлениях необходимо, чтобы степень вытяжки была равна коэффициенту раздува.

3.1.2.5. Раскрытие формы и извлечение изделия.

Форма раскрывается с помощью узла смыкания. Перед раскрытием формы из горловины изделия вынимается ниппель, а при автоматическом режиме одновременно отрываются приливы.

Изделия из раскрытой формы извлекаются под действием собственного веса, а в тех случаях, когда на боковых стенках возникают большие усилия, применяются толкатели (рис. 6.17). Вместо толкателей можно использовать сжатый воздух, который подается в форму через воздушные каналы в боковой стенке. При извлечении изделий толкателем в момент раскрытия формы 4 (рис. 6.17) выступающая часть толкателей 2 упирается в неподвижную плиту 5 и они останавливаются, а полуформа продолжает двигаться дальше, как бы отделяясь от изделия 3. Толкатель и изделие в момент выталкивания неподвижны, а форма относительно них перемещается. Приливы 1 выталкиваются толкателями одновременно с изделием.

Рис. 6.17. Извлечение изделия и приливов с помощью толкателей: 1 — приливы; 2 — толкатели; 3 — изделие; 4 — форма; 5 — неподвижная плита.	Рис.6.18. Способ отделения прилива от изделия: 1 и 5 —левая и правая полуформы; 2 —толкатель; 3 — бобышка; 4 —прилив.

Чтобы оторвать изделие от прилива, на плоскости разъема формы предусматривают замок (рис. 6.18). При смыкании формы избыток материала затекает в отверстие с обратным конусом и после охлаждения там образуется удерживающая бобышка 3. В момент раскрытия формы прилив 4 остается на полуформе 1, а изделие движется вместе со второй полуформой 5. В результате прилив 4 отрывается от изделия. При последующем движении левой полуформы 1, толкатель 2, упирается в ограничитель и бобышка 3 прилива выталкивается из гнезда. Применение подобных приспособлений снижает трудоемкость и исключает ручные операции по доработке изделий. Для отделения приливов от изделия перед раскрытием формы можно также использовать специальные захваты.

Литье с раздувом.

Общие сведения.

Литьевой метод раздувного формования предполагает получение заготовки методом литья под давлением. Заготовки, полученные таким способом, называют преформами.

В процессе литья с раздувом преформы выдуваются в бутылки или другую тару. При выдуве горлышко преформы не нагревается для сохранения его размеров. Этот способ используется для производства тары, которая имеет жесткий размерный допуск, широкое горлышко и нестандартную форму. При литье с раздувом материал хорошо распределен. Другим преимуществом технологии по сравнению с экструзионно-выдувным формованием является отсутствие облоя. Литьем с раздувом производят емкости объемом от 1 мл до 1 л из разнообразных пластмасс для упаковки широкого ряда продуктов: косме­тических, фармацевтических, хозяйственных и автомобильных товаров.

При этом методе расплав из цилиндра термопластавтомата впрыскивается в литьевую форму и трубчатая заготовка оформляется в зазоре между стенками формы и внутренним пустотелым сердечником. Заготовке может быть придана необходимая форма, причем горловина, ручки, необходимые приливы на наружной поверхности оформляются сразу при литье. После окончания процесса литья форма размыкается, и сердечник вместе с горячей заготовкой перемещается в другую форму, где после смыкания полуформ осуществляется процесс раздува за счет подачи сжатого воздуха во внутреннюю полость. При этом размер изделия увеличивается, а толщина стенок уменьшается. Так как геометрическая форма заготовки задается заранее, этот метод позволяет получать сложные по конфигурации изделия, изделия с равномерной толщиной стенок и необходимым соотношением толщины стенок в разных его частях, но из-за необходимости переоборудования литьевых машин, а также из-за высокой стоимости литьевых и раздувных форм этот метод находит ограниченное применение.