Пресс-формы для литья пластмасс - особенности и характеристики. Как и каким способом можно выливать пластмассы

По нашим оценкам, ежегодный прирост российского рынка термопластавтоматов превышает тысячу единиц. Каждый термопластавтомат необходимо снабдить как минимум одной пресс-формой. Количество пресс-форм на один термопластавтомат варьируется в зависимости от ассортимента выпускаемой предприятием продукции и производственных планов компании. Как показывает практика, на один термопластавтомат приходится в среднем от двух до пяти пресс-форм, причем тенденция к увеличению количества используемых предприятием пресс-форм из года в год становится все более явной. Подобная ситуация связана со стремлением российских производителей пластиковых изделий повысить свою конкурентоспособность на рынке в том числе относительно импортной продукции путем расширения товарного ассортимента, применения в изделиях оригинального дизайна, цвета, структуры

Видео

Фото

Советы

Особенности применения мелкосерийного литья пластмасс

Десять причин для выбора метода "литье пластмасс под давлением":

1. Любой цвет. Цвет может быть на полупрозрачной основе.

2. Поверхность. Высокий блеск и устойчивость против царапин.

3. Морозостойкость до -57 градусов Цельсия.

4. Возможность применения в пищевых и медицинских отраслях.

5. Высокие ударопрочность и жесткость.

6. Высокая эластичность.

7. Устойчивость к побелению под нагрузкой, деформации.

8. Стойкость к воздействию химических веществ и УФ-излучения.

9. Хорошие органолептические свойства, обеспечение герметичности.

10. Красивый внешний вид.

Отзывы

Отправить комментарий

CAPTCHA
This question is for testing whether you are a human visitor and to prevent automated spam submissions.
Image CAPTCHA
Enter the characters shown in the image.
Пресс-формы для литья пластмасс - особенности и характеристики. Как и каким способом можно выливать пластмассы

Усилие смыкания для литьевой пресс-формы может составлять от десятков до тысяч тонн; время цикла литья может длиться всего 5-6 секунд. Кроме того, существуют различные технологии сложного литья (многокомпонентное, литье с газом, сборка в форме и т.д.).

 По нашим оценкам, ежегодный прирост российского рынка термопластавтоматов превышает тысячу единиц. Каждый термопластавтомат необходимо снабдить как минимум одной пресс-формой. Количество пресс-форм на один термопластавтомат варьируется в зависимости от ассортимента выпускаемой предприятием продукции и производственных планов компании. Как показывает практика, на один термопластавтомат приходится в среднем от двух до пяти пресс-форм, причем тенденция к увеличению количества используемых предприятием пресс-форм из года в год становится все более явной. Подобная ситуация связана со стремлением российских производителей пластиковых изделий повысить свою конкурентоспособность на рынке в том числе относительно импортной продукции путем расширения товарного ассортимента, применения в изделиях оригинального дизайна, цвета, структуры.
 Для реализации подобных стремлений, в начале которых стоит идея выпуска изделий из пластмассы (см. видео пресс формы для пэт бутылок), а в конце - серийное производство и, желательный сбыт пластмассовых изделий предприятие нуждается в определенном наборе пресс-форм, которые отличаются между собой конструктивной сложностью индивидуальны по своему исполнению для каждого конкретного случая.

 Конструкторско-технологическая подготовка производства

Первый этап производства пресс-формы включает подготовка эскизов изделия (эскизная графика), построение 3D модели, фотореалистическуювизуализацию.
 Проектирование пресс-формы включает в себя конструкторскую проработку модели и разделение сборочной модели на отдельные конструктивные элементы.
 Подготовка каждого конкретного элемента, оформление линии разъёма детали а также шиберов, знаков, вставок и местности пресс-формы. Особое значение имеет литниковая система.
 Избежать или максимально уменьшить коробление, разводы, слитины и другие дефекты можно используя компьютерное моделирование процесса заполнения формы. Также при этом можно контролировать распределение температуры расплава, скоростей потока и другие параметры.
 На начальном этапе производства пресс-формы все существующие идеи, чертежи переносятся на компьютер, на котором с помощью определенных программ осуществляется проектирование пресс-форм.
 При проектировании пресс-форм применяются CAD/CAM системы, автоматизированного, сквозного проектирования. Система проектирования пресс-форм Mold-Works для SolidWorks предназначена для автоматизации труда конструктора и выполнения задач автоматизированной компоновки пресс-форм. Проверка пресс-формы на «проливаемость" проводиться на компьютере с помощью Mold - flow анализа. Ведущими поставщиками программного обеспечения для компьютеров в области проектирования и изготовления пресс-форм, штампов - являются компании Unigraphics, ProEngineer, Cimatron.
 Первый этап крайне важен для определения необходимого объема работ на втором этапе изготовления пресс-формы, так как определяется необходимый набор стандартных и специальных изделий, необходимых для изготовления пресс-формы.

 Изготовление пресс-формы
 Второй этап производства пресс-формы включает конструирование (заказ стандартных частей, обработка заготовок, изготовление специальных элементов пресс-формы), прототипирование, и непосредственно сборка пресс-формы.
 

Конструкция пресс формы.

 Пресс-форма состоит из большого количества частей, которые должны точно сопрягаться между собой.
 Детали пресс-форм разделяют на нормализованные и специальные. Конструкция нормализованных деталей пресс-формы, может быть установлена заранее, независимо от конструктивных особенностей отливаемых изделий в пресс-форме.
 Любая пресс-форма (см. фото пресс форм ) на 50-95% состоит из стандартных по номенклатуре и весу деталей (нормалий). Эти детали по цене составляют от 10 до 60% от ее полной стоимости. Колебания процентов зависят как от конструкции пресс-формы, геометрии отливки и требований инструментального производства, так и от уровня подготовленности конструктора (конструкторской компании) пресс-формы, его желания и возможности применить подходящие стандартные элементы. Решение одной и той же технической задачи при проектировании пресс-формы практически всегда конструктивно инвариантно по гнездности, по литниковой системе, по системе выталкивания и т.д.
 К нормализованным деталям пресс-формы относят:
  • Верхние и нижние плиты пресс-формы;
  • Простые плиты, механически обработанные со всех сторон, подходящие для изготовления пуансонов, матриц и формообразующих плит, требующих большой объем выборки;
  • Детали для пресс-форм - Направляющие втулки и колонки, Центрующие элементы, Фиксаторы, Вставки в т.ч. с календарями, пружины и т.д.);
  • Толкатели и элементы для извлечения деталей из формы - Элементы извлечения из формы, Хвостовики двойного хода, Толкатели от O1мм х 200мм, Трубчатые толкатели с толщиной стенки от 0,75мм. Щелевые от 0,8 мм. Подшипники, шестерни;
  • Литниковая система, горячеканальная технология - Литниковые втулки, горячеканальные инжекторы (сопла), в т.ч. инжекторы многоточечного впрыска, Горячеканальные коллекторы, фильтры;
  • Техника автоматического управления - Тэны, разъемы, приборы и датчики контроля, переносные измерительные приборы;
  • Система охлаждения - Штуцера в т. ч. из нерж. стали, муфты, спиральные вставки для пуансонов, прокладки, шланги;
  • Инструменты и дополнительное оборудование, химия - Специальные инструменты и приспособления, смазочные материалы, конические сверла, графит для электродов, готовые вставки из графита.

В мире действуют компании, специализирующиеся на производстве нормализованных элементов. Как правило, набор таких деталей представлен в каталогах этих компаний, причем цена на них заранее определена. Степень из готовности от 10 до 100%. Наиболее известными в мире компаниями, выпускающими стандартные детали являются Hasco Hasenclever GmbH (Германия), DME Company* (США), EOC Normalien (Германия), Strack Norma GmbH (Германия), Ewikon Heisskanalsysteme (Германия), Mold-Masters Europa GmbH (Канада), Diemould Service Co. Ltd (DMS) (Великобритания) и др.

 Кроме того, существуют компании сопрягающие производство пресс-форм с производством снандартных элементов пресс-форм. Наиболее известные среди этих компаний: Schottli AG Mould Technology (Швейцария), Mold & Hotrunner Technology AG (MHT) (Германия), StackTeck (Канада), Husky (Канада).
 К специальным деталям пресс-формы относят вставные матрицы, пуансоны, гладкие знаки, резьбовые знаки, кольца и т.п. Наиболее ответственными деталями пресс-формы, с точки зрения возникающих в них напряжений, являются загрузочные камеры, вставные матрицы и обоймы пресс-формы.
 Производством спеиальных деталей занимается специализированное инструментальное производство, как правило, компания, в которой непосредственно заказыватся пресс-форма.
 Матрица - наиболее трудоемкая деталь пресс-формы. Оформляющие гнезда пресс-формы должны в точности соответствовать конфигурации отливаемых пластмассовых изделий. Пуансоны применяют для оформления наружного или внутреннего контура отливаемого пластмассового изделия в пресс-форме. Гладкие знаки применяют для оформления отверстий в отливаемых изделиях из пластмассы. Гладкие знаки могут являться одновременно выталкивателями. Резьбовые знаки и кольца предназначены для оформления, соответственно, внутренней и наружной резьбы в отливаемых изделиях из пластмассы. Выталкиватели предназначены для удаления пластмассового изделия из оформляющего гнезда пресс-формы.

Таким образом, пресс-форма имеет следующую структуру: пакет плит, систему центрирования; систему питания (литниковая система); систему выталкивания; систему охлаждения; систему формообразующих деталей. Кроме системы формообразующих все остальные детали могут быть стандартными или могут доврабатываться из стандартных детелей, поставляемых как заготовки.

 Сейчас широко используется система быстрого изготовления пресс-форм и опытных партий изделий по технологии TAFA. В конструкцию пресс-форм для литья пластмасс закладываются унифицированные элементы, выполненные по каталогам. Это позволяет производителям пресс-форм, сосредоточиться на обработке формообразующих пресс-формы, снизить трудоемкость работ и сократить сроки изготовления пресс-форм. Производство в данном случае разделяется на три параллельных потока: самостоятельное изготовление формообразующих пресс-формы, закупка и доработка нормалей пресс-формы, изготовление оригинальных деталей пресс-формы. За счет применения унифицированных элементов для пресс-формы, изготовленных на специализирующихся в этой области фирмах, удается повысить качество и долговечность пресс-форм.
 

Литниковая система пресс-формы

 Литниковая система пресс-формы может быть трех видов: холодноканальная, горячеканальная и комбинированная. Наиболее простой и дешевый вариант литниковой системы пресс-формы – холодноканальная. Для одногнездной пресс-формы с ходом расплава в деталь через центральный литник она состоит только из литниковой втулки. Преимущества: простота и дешевизна. Недостатки: весь литник уходит в отход (повышенный расход материала); время цикла зависит от времени охлаждения литника, а не от самой детали; необходимость вручную удалять литник от отливки, хранить его и вторично перерабатывать. После удаления литника место впуска, как правило, подлежит дополнительной зачистке.
 Для повышения производительности ТПА, уменьшения отходов и поддержания необходимой температуры переработки расплава применяют горячеканальные литниковые системы (ГКС). Конструктивно простейшая ГКС состоит только из одного обогреваемого сопла (nozzle) с одной или двумя зонами нагрева, в то время как универсальная ГКС состоит из обогреваемого коллектора (manifold), к которому подходят одно или несколько сопел. Для управления работой нагревателей ГКС пресс-формы необходимо иметь терморегулятор с количеством зон регулирования, равным числу термопар в системе.
 Изготовление холодноканальной системы производится силами компании осуществляющей производство специальных элементов пресс-формы и осуществляющей сборку пресс-формы.
 Изготовление горячеканальной системы - дорогостоящее занятие, и на данный момент в мире сложилась ситуация, когда существую определенные компании, производящие горячеканальные элементы и поставляющие из сборочным производствам, так как небольшим производствам пресс-форм нерентабельно иметь собственные мощности для производства горячеканальных систем.
 Производителей горячеканальных систем можно условно подразделить на три группы компаний:
  • производители стандартных элементов для пресс-форм, указанные выше;
  • крупные производители пресс-форм, имеющие возможности производства и продажи ГКС: Schottli AG Mould Technology (Швейцария), Mold & Hotrunner Technology AG (MHT) (Германия), StackTeck (Канада), Husky (Канада);
  • компании, специализирующиеся на производстве горячеканальных систем и контроллеров к ним - Incoe International (Германия), Guenther HeissKanaltechnik GmbH (Германия), THERMOPLAY S.p.A. (Италия), Heitec Heisskanaltechnik (Германия), Hotset Gmbh (Германия), i-mold GmbH & Co. KG. (Германия), Synventive Molding Solutions (США, Нидерланды), Watlow Company (США), Heatlock (Швеция) и др.

Как правило, производство горячеканальных систем на указанных предприятиях сопряжено с производством термоконтроллеров к ним. Также существуют компании, специализирующиеся на производстве только контролеров для горячеканальных систем. К таким компаниям относятся: Athena Controls, Inc. (США), PMS Systems Ltd (Великобритания) и др.

 

Элементы системы охлаждения

 Цикл литья более чем на 50% состоит из ремени охлаждения отливки. Для сосздания надежной в работе системы охлажения пресс-формы, технологичной в изготовлении и ремонтнопригодной при эксплуатации, предлагаются разнообразные стандартные детали: быстросъемные соединения, переливы, фортанирующие трубки, турбулизаторы, тепловые требки, теплоотводящие знаки, уплотнительные кольца, зглушки и пробки. Подключение сситемы охлаждения пресс-формы к шлангам источника хладагена (термостат, охладитель, оборотная цеховая магистраль) рекомендуется проводить быстросъемными соединениями, состоящими из ниппеля и муфты.
 Элементы системы охлаждения, как правило, присутствуют в каталогах производителей стандартных деталей для пресс-форм. В тоже время существуют компании, специализирующиеся на производстве элементов систем охлаждения.
 

Обработка пресс-формы

 Основная часть обработки элементов пресс-формы проводится на фрезерных станках с ЧПУ и электроэрозионных станках.
 Технология обработки предполагает три стадии механической обработки и три - термообработки:
 Отжиг - черновая обработка - нормализация - получистовая обработка - закалка - окончательная обработка - хромирование.
  • Отжиг необходим любой заготовке для снятия остаточных напряжений;
  • При черновой обработке снимается основное количество материала, припуски на рабочие поверхности - 0.5-2 мм.
  • Нормализация (отжиг) необходима для снятия основных напряжений в заготовке, это уменьшает риск больших поводок при закалке.
  • Получистовая обработка проводится с припуском 0.3-0.1 мм. В процессе этой обработки делается максимально возможная выборка по некаленому материалу и готовится поверхность для окончательной чистовой обработки.
  • Закалка - это очень ответственный момент всей технологии. Если не допущены грубые ошибки в технологии, то закалка не выходит за пределы разумного риска.

Этот этап обработки особенно важен, так как именно в этот момент выполняются все точные обработки.

 Для достижения необходимой точности обработки часто требуется специальный дорогостоящий инструмент, оправки и приспособления, все работы проводятся импортным высококачественным инструментом.
  • Полировка, подгонка и сборка.

Это работа слесаря-инструментальщика. Для каждой конкретной пресс-формы содержание этой работы может быть различным, именно здесь обнаруживаются и исправляются все ошибки. Иногда сборка и испытание пресс-формы вызывает неожиданные проблемы, что увеличивает сроки изготовления.

  • Хромирование необходимо для получения высокой поверхностной твердости деталей пресс-формы, подвергающихся повышенному износу. Матрица имеющая твердость 44-46 HRc имеет гарантированный ресурс работы 600-700 тыс. циклов. Срок службы хромированной формообразующей пресс-формы значительно выше.

Описанные этапы изготовления пресс-формы в общих чертах раскрывают технологию и позволяют заказчику сопоставить цену работы и её содержание.

 

Доводка и испытание пресс-формы

 На третьем этапе осуществляется доводка пресс-формы до производства изделия требуемого качества и с заданным временем производственного цикла. Получение пресс-формы заданного качества – основная цель всех описанных выше процессов, и если пресс-форма в рабочих условиях не показывает заданных результатов, необходимо искать ошибки на первых двух этапах. От качества изготовления пресс-формы напрямую зависит длительность доводки пресс-формы – чем тщательней выполнена работа, чем меньшее время потребуется на ее доводку.
 Испытание пресс-формы проводится в условиях, приближенных к реальным условиям эксплуатации пресс-формы.
 Важнейшей частью этого процесса является оборудование, на котором осуществляется испытание пресс-форм – термопластавтоматы – в идеале, установленное для испытания пресс-формы оборудование должно соответствовать оборудованию, на котором будет осуществлять производство пластиковых изделий.
 

Срок работ по производству пресс-формы

 Обычная работа на предприятии ведется двумя бригадами в две смены. Производственный цикл имеет следующее распределение сроков (для пресс-форм средней сложности и размеров):
  1. изготовление конструкторской документации – 4-7 дней;
  2. заказ блоков пресс-формы – 7-12 дней;
  3. параллельно заказ стали формообразующих – 5-8 дней;
  4. изготовление формообразующих – 7-10 дней;
  5. термообработка формообразующих в специальной организации – 3-5 дней;
  6. механическая обработка стандартных блоков – 3-5 дней;
  7. сборка формы – 2-3 дня;
  8. итого до первых испытаний – 26-42 дня.

Не каждое предприятие, специализирующееся на изготовлении пресс-форм и технологической оснастки, способно спроектировать и изготовить пресс-форму на сложное пластмассовое изделие, соответствующую высоким требованиям современного потребителя. При этом расходы весьма значительны - необходимы высококвалифицированный персонал, время, дорогостоящие материалы и специализированное оборудование для производства пресс-форм. Все это в конечном итоге сказывается на цене. Стоимость нового инструмента из высококачественной стали составляет от 50 до 500 тыс. евро.

Формы для литья под давлением термопластов и реактопластов

Пресс-формы для литья под давлением термопластов и реактопластов Сегодня существует достаточно много методов переработки различных полимеров и производства пластмассовых изделий, однако наиболее распространенным, из них, является литье пластмасс под давлением. При этом данный метод характеризуется как наиболее сложный, с точки зрения используемого оборудования, а именно – пресс-форм для литья пластмасс.

Прессформы для пластмассы предназначены для изготовления одной определенной детали или группы деталей из пластика, и учитывая сложность их изготовления, используются исключительно для серийного, массового производства. Однако, несмотря на дороговизну своего производства, именно пресс-формы для литья пластмасс под давлением во многом определили для конечного потребителя доступность и дешевизну получаемых готовых изделий, так как позволили значительно снизить себестоимость производства единицы продукции.

Сегодня существует несколько основных типов пресс-форм для литья пластмасс. В своем типичном виде, пресс-форма состоит из набора рабочих плит (двух или трех), формообразующих, канала подачи расплавленной пластмассы, системы выталкивания готовых изделий, системы охлаждения и некоторых других элементов. Однако именно количество рабочих плит, а так же наличие или отсутствие горячеканального литникового сопла и определяют основную классификацию, на которую делятся все пресс-формы.

Двухплитные пресс-формы являются самыми простыми по своей конструкции, и состоят из матрицы – неподвижной части, и пуансона – подвижной полуформы, которые при смыкании, вместе с формообразующим пакетом, составляют одно целое. Этот тип пресс-форм имеет только одну плоскость разъема, что и ограничивает их использование. Для изготовления более сложных деталей используют трехплитные пресс-формы, которые имеют две плоскости разъема, и обеспечивают более точную доставку расплавленного полимера в любую точку будущего изделия.

Другой основной характеристикой прессформ для пластмасс является конструкция литника. Холодноканальные пресс-формы более надежные, дешевые и простые по своему устройству, чем горячеканальные, однако имеют один существенный недостаток – сопло литника остается холодным. Поэтому после охлаждения готовой отливки, она удаляется из формы вместе с отвердевшим и совершенно бесполезным литником. Что не очень выгодно, особенно если учитывать, что при производстве нескольких изделий в одной форме, масса литника, в некоторых случаях, может оказаться больше, чем масса самого изделия. При этом так же, увеличивается и время цикла литья.

Горячеканальные пресс-формы гораздо дороже и менее надежные, однако наличие обогреваемого литника может полностью компенсировать дополнительные затраты. Из-за того, что литник все время находится в расплавленном состоянии, он не выпадает вместе с готовым изделием, что приводит к значительной экономии пластмассы и полному отсутствию отходов.

Процесс и технология литья пластмассовых изделий

Очень тяжело представить жизнь современного человека без пластмассовых изделий. Этот материал является весьма популярным при изготовлении большинства предметов быта. Благодаря своим особенностям, он позволяет производить предметы самых вычурных и замысловатых форм. Литье пластмассовых изделий представляет собой высокотехнологический процесс, позволяющий изготавливать как типовые детали, так и отдельно взятые их части. При этом размеры и даже формы готового изделия абсолютно не важны. Предметы из пластмассы применяются практически повсеместно – в быту, на производстве, в электротехнике, строительстве, автомобиле-, судостроении и прочее.

Литье пластмассовых изделийНаиболее часто используется литье пластмасс под давлением. Данный метод делает возможным изготовление пластмассовых изделий с высокой точностью. В качестве исходного материала могут быть использованы полистиролы, полиамиды, полипропилены, полиэтилены.

Этапы литья пластмассовых изделий

    выбор поступающего сырье, при необходимости производится его сушка;
    сырье загружается в бункеры;
    загрузка красителей;
    непосредственно само литье изделий;
    при необходимости производится процесс механической обработки;
    проверка качества;
    процесс упаковки и хранения изделий.

По желанию заказчика литье изделий может быть выполнено в стандартные пресс-формы либо же с использованием специально разработанных форм. Специалист сможет грамотно порекомендовать необходимое сырье для создания того или иного изделия. Это крайне важно, поскольку данный этап напрямую влияет на качественные характеристики, а также срок службы получаемой на выходе продукции.

Стоимость услуги литья

Наибольшей составляющей цены услуги является стоимость пресс-формы. Вот почему цена при мелкосерийном производстве будет гораздо выше, чем при массовом. Для того чтобы определить стоимость единицы продукции, необходимо учитывать следующие моменты:

    используется стандартная пресс-форма или осуществляется изготовление пресс-формы по определенному чертежу;
    чертеж предоставляется заказчиком или разрабатывается исполнителем;
    эксплуатационные параметры изделия;
    используемый материал (а также консультация профессионала в этом вопросе);
    объем заказа;
    вес и цвет;
    срок и условия поставки.

Зачастую в стоимость литья пластмассовых изделий исполнитель уже закладывает такие дополнительные услуги, как, например, настройка, приладка, тестовый запуск, обрубка и переработка брака.

Тематическая подборка

Пресс для шлакоблока - обязательный элемент оборудования для изготовления шлакоблока: продажа. Оборудование для производства шлакоблока


Изготовление шлакоблока — это технологичный процесс, требующий современного и качественного оборудования. Одним из условий успешности этого технологичного процесса является наличие на предприятии хорошего пресса для шлакоблока.
просмотреть

Типы, формы и методы организации производства на современном предприятии. Рассмотрим термины и понятия.


Различают три типа производства: единичное, серийное, массовое.
просмотреть

Процесс изготовления полиэтиленовых бутылок. Описание технологии появления бутылки на свет.


Производство пэт-бутылок не такое уж и сложное. Различной упаковке из ПЭТ принадлежит будущее : она отличается прозрачностью, лёгкостью, прочностью, её можно утилизировать на 100% , она может приобретать самые сложные формы и обладает высокой гермети...
просмотреть