Технологии

Среди всех способов переработки пластмасс одним из самых популярных является литье под давлением. При производстве деталей этим методом для каждой детали (или группы деталей) необходимо спроектировать и изготовить отдельную пресс-форму.   

Пресс-форма - это технологическая оснастка для изготовления объёмных деталей со сложной геометрией. Пресс-формы используют для производства изделий из пластмассы, резины, металлов, керамики, для формовки вспененного полистирола.

Производство пресс-формы – это комплексный сложный технологический процесс, который занимает месяцы работы различных специалистов по компьютерному моделированию, составлению технической документации, изготовлению и обработки составных частей пресс-формы.

Первый этап производства пресс-формы включает подготовку эскизов изделия, построение 3D модели. Проектирование пресс-формы включает в себя конструкторскую проработку модели и разделение сборочной модели на отдельные конструктивные элементы. 

Второй этап производства пресс-формы включает конструирование, прототипирование, и непосредственно сборку пресс-формы.

Пресс-форма состоит из большого количества частей, которые должны точно состыковываться между собой.  Структура пресс-формы такова: пакет плит, система центрирования, система питания (литниковая система), система выталкивания; система охлаждения, система формообразующих деталей. Детали пресс-форм делятся на нормализованные и специальные. Конструкция нормализованных деталей пресс-формы, может быть установлена заранее, независимо от конструктивных особенностей отливаемых изделий в пресс-форме.
К нормализованным деталям пресс-формы относят: верхние и нижние плиты пресс-формы;  направляющие втулки и колонки, центрующие элементы, фиксаторы, вставки; толкатели и элементы для извлечения деталей из формы; литниковая система, техника автоматического управления; система охлаждения. Есть много компаний, специализирующихся на производстве нормализованных элементов. К специальным деталям пресс-формы относятся вставные матрицы, гладкие знаки, резьбовые знаки, кольца, пуансоны и некоторые другие детали.

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). Самая простая ГКС состоит только из одного обогреваемого сопла с одной или двумя зонами нагрева, в то время как универсальная ГКС состоит из обогреваемого коллектора, 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.

Цикл литья более чем на 50% состоит из времени охлаждения отливки. Для создания надежной в работе системы охлаждения пресс-формы, технологичной в изготовлении и удобной при эксплуатации, предлагаются разнообразные стандартные детали: быстросъемные соединения, переливы, фортанирующие трубки, турбулизаторы, тепловые трубки, теплоотводящие знаки, уплотнительные кольца, заглушки и пробки.

После непосредственного производства происходит обработка готовой пресс-формы. Технология обработки предполагает стадии механической обработки и термообработки: отжиг - черновая обработка - нормализация - получистовая обработка - закалка - окончательная обработка - хромирование.

После изготовления необходимо провести доводку и испытание пресс-формы. Получение пресс-формы лучшего качества – основная цель всех описанных выше процессов, в рабочих условиях качественная пресс-форма должна показывать заданные результаты. Испытание пресс-формы проводят в условиях, близких к реальным условиям эксплуатации пресс-формы. В идеале, имеющееся для испытания пресс-формы оборудование должно соответствовать оборудованию, на котором будет осуществлять изготовление пластиковых изделий.