Plastics_1_2_2010

w w w . p l a s t i c s . r u 42 ТЕМА НОМЕРА /ОБЗОР П Л А С Т И К С № 1 - 2 ( 8 3 - 8 4 ) 2 0 1 0 Во-первых, захваченный воздух (воздушный пузырь) может образо- вать в формующей полости карман с настолько высоким давлением внутри, что через него расплав не пройдет, что приведет к недоливу детали. Во-вторых, воздух, быстро сжимае- мый расплавом полимера, тут же на- гревается до температуры самовоспла- менения, что вызывает на поверхности отливки явление, известное как «при- жог» или «отметины перегоревшего ма- териала». Если эти отметины появятся на видовой поверхности изделия, то оно будет отбраковано по эстетическим соображениям. В-третьих, присутствие газообраз- ной фазы (воздуха) между двумя схо- дящимися потоками расплава может уменьшить прочность отлитой детали по линии спая за счет взаимодействия воздуха с расплавом, что также приве- дет к формированию в зоне спая на по- верхности детали V-образной канавки, которая действует как концентратор напряжений при конечном использо- вании изделия. Оценка проблемы Поскольку недостаточная венти- ляция формующей полости приводит к существенным дефектам в отливке, желательно расположить некое ко- личество вентиляционных каналов (выпоров) в различных точках литье- вой формы. Однако при этом следует учесть следующие важные моменты. В частности, если размер выпора будет слишком велик, то расплав полимера затечет в вентиляционный канал, вы- зывая на отливке образование тонкой, но четкой линии облоя. Во многих случаях бывает необходимо удалить этот облой. Затраты на ручной труд требуют дополнительной оплаты, и все же при этом не обеспечивается 100-процентное постоянство качества деталей. Кроме того, если продолжают отливаться детали с облоем, то остает- ся большая вероятность повредить (за- мять или износить) плоскость разъема литьевой формы, что потребует ее по- вторной обработки. По этим причинам предпочтительно использовать неболь- шое количество маленьких вентиляци- онных каналов. Кроме того, применение вентиля- ционных каналов предусматривает до- полнительное обслуживание литьевой формы. Многие полимеры в расплав- ленном состоянии не имеют летучих включений, но могут освобождать ча- стицы, которые, увеличиваясь в разме- рах, забивают вентиляционную систе- му. Такая закупорка вентиляционных каналов особенно быстро происходит при использовании смазки для форм. В результате в процессе литья перио- дически возникают дефекты, связан- ные с нехваткой вентиляции. Многие переработчики решают эту проблему за счет включения в рабочий цикл опера- ции очистки вентиляционных каналов, рассматривая ее как часть программы профилактического обслуживания. В любом случае конструктор литьевой формы должен стремиться проектиро- вать такую вентиляционную систему, для которой требуется как минималь- ное обслуживание, так и его простота и легкость. Для оценки проблем удаления воз- духа и конструирования вентиляци- онных каналов (выпоров) рекоменду- ется провести трехстадийный анализ. Во-первых, необходимо установить скорость перемещения воздуха по от- ношению к скорости потока расплава. На второй стадии важно определить количество, тип и расположение вен- тиляционных каналов (выпоров). На третьем этапе анализа требуется рас- считать ширину, длину и толщину каж- дого вентиляционного канала. Объем перемещаемого воздуха будет приблизительно равен объему впрыска полимерного материала за цикл. Сло- во «приблизительно» употребляется здесь для того, чтобы учесть, что воз- дух немного расширится при контакте с горячим расплавом полимера. Од- нако горячий воздух также немного и охлаждается, поскольку он перемеща- ется вдоль поверхности более холодной формы. По этим причинам в приведен- ном анализе предполагается, что объ- емная скорость потока воздуха равна объемной скорости потока расплава. К примеру, объемная скорость пото- ка расплава при литье детали «Рамка корпуса ноутбука» составляет 125 см 3 /с. Это значение принимается также и как величина скорости потока воздуха при его удалении из формующей полости. Что касается выбора толщины вы- пора, то она должна быть больше, чем некое минимальное значение, что по- зволит обеспечить необходимую вен- тиляцию, а также меньше некого мак- симального значения, чтобы избежать чрезмерного образования облоя. Точки расположения выпоров Остановимся подробнее на вто- ром этапе анализа, когда необходимо определить точки расположения вен- тиляционных каналов. Эти места мо- гут казаться очевидными, но при более внимательном рассмотрении проблемы Рисунок 2 . Точки расположения вентиляционных каналов (выпоров) на запирающей плоскости Рисунок 1 . Потенциальные точки расположения вентиляционных каналов 1 — по периметру поверхности разъема; 2 — по линии спая; 3 — в «мертвых зонах»