Plastics_3_2014

СПЕЦТЕМА/ ФОРМОВАНИЕ: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ П Л А С Т И К С № 3 ( 1 3 2 ) 2 0 1 4 w w w . p l a s t i c s . r u 68 эффективный теплообмен (рис. 1). Что касается сравнения эффективности двух техно- логий по реальному резуль- тату, то немецкая компания FHWMoulds, будучи одним из пионеров концепции shell cooling, утверждает, что данная методика дает усредненно не менее 30% выигрыша по времени охлаждения по сравнению с традиционными пресс- формами. Понятно, что эти цифры весьма условны, и пресс-формы с просверленными контурами охлаждения могут быть исполнены на совершенно раз- личном уровне (плохо сделанная оснастка с охлаждением shell cooling автору пока не встречалась). Тем не менее однозначно мож- но утверждать, что чем больше и сложнее по дизайну изделие и чем больше толщина стенки, тем эффективнее технология shell cooling. Начиная с канистр объемом 5 л и больше экономия по времени охлаждения вполне может превысить и 30, и 50%. Так, и это пример из практического опыта, время цикла на «средненькой» (по уровню) пресс- форме с традиционным охлаждением для 20-литровой евроканистры составляет 55- 60 сек., а на пресс-форме с фрезерованными контурами охлаждения при прочих равных условиях — 30-35 сек. Вместе с тем, выдувая простой легкий круглый флакон объемом 100 мл, разницы между двумя технологиями охлаждения можно даже не почувствовать. Естественно, трудоемкость изготовления пресс-форм c контурами охлаждения shell cooling намного выше, и на цене оснастки это отражается соответствующим об- разом. Но и прибыль от дополнительно произведенных за то же время на той же машине изделий (конечно, при условии, что все эти изделия проданы) довольно быстро окупит разницу в цене. Время охлаждения. Воздух Главное отличие в охлаждении между литьем под давлением и экструзионно- выдувным формованием в том, что из- делие в первом случае охлаждается водой с обеих сторон, а при выдуве — только наружная поверхность. Благодаря этому при литье для затвердевания изделия с толщиной стенки в пределах 1 мм требу- ется лишь пара секунд, а в экструзион- ном выдуве — обычно в несколько раз больше времени. С внутренней стороны выдувного из- делия в процессе охлаждения находится сжатый воздух, и именно от него зависят дополнительные возможности для сокра- щения цикла. В стандартном процессе сжатый воздух, будучи единожды поданным в изделие, под- держивается внутри вплоть до начала раз- грузки (стравливания), то есть до конца цик- ла охлаждения. Разумеется, горячие стенки изделия разогревают и сжатый воздух, что исключает какую-либо поддержку охлажде- ния с внутренней стороны емкости. Чтобы использовать сжатый воздух на благо охлаж- дения, необходимо организовать его цирку- ляцию во время цикла. Для этого выдувной дорн разделяется на два канала так, что через один из них идет постоянное стравливание воздуха, а через другой—постоянная подача для поддержания внутри изделия стабиль- ного давления (рис. 2). Таким образом, на- гретый воздух покидает пресс-форму, а сжа- тый воздух исходной температуры регулярно подается. Создаваемый по такому принципу вентиляционный эффект ощутимо сокраща- ет требуемое время охлаждения для канистр объемом более 5 л (чем толще стенки, тем больше эффект). Диаметр отверстий подачи воздуха также имеет значение. Сколь просто бы это ни зву- чало, но чем больше отверстие, тем быстрее изделие принимает форму после подачи выдувного дорна и, что важнее, тем быстрее воздух разгружается из изделия после окон- чания охлаждения. Отмечу, что скорость разгрузки имеет важнейшее значение, поскольку в этот пери- од цикла пресс-форма все еще закрыта (вре- мя цикла идет), но изделие уже практически не охлаждается, так как избыточное давле- ние снято и стенки больше не прижимаются вплотную к поверхности оснастки. Дальнейшего улучшения показателей можно добиться принудительно, охлаждая подаваемый на выдув сжатый воздух, для чего существует специализированное обору- дование. Немецкая компания Beko, напри- мер, предлагает два принципиальных уровня охлаждения воздуха: легкое охлаждение до температуры +5°С и глубокое охлаждение до -35°С. Первый вариант не требует большого бюджета и вмешательства в экструзионно- выдувную машину при условии, что она уже оборудована системой циркуляции воздуха в процессе охлаждения. Перед применением глубокого охлаждения все чувствительные пневматические компоненты (в первую очередь клапаны) должны быть заменены на специальные модели, пригодные для ис- Рисунок 1. Схема прохождения воды в пресс-форме по технологии shell cooling Фото FHW Moulds Рисунок 2. Двухканальный выдувной дорн производства FHW Moulds