Plastics_4_2011

w w w . p l a s t i c s . r u 28 ТЕМА НОМЕРА /ЛИТЬЕВАЯ ТЕХНИКА И ОСНАСТКА П Л А С Т И К С № 4 ( 9 8 ) 2 0 1 1 его расширение вследствие снижения давле- ния. Для выхода на стабильный тепловой ре- жим работы горячеканальной пресс-формы после остановок процесса литья (например, при смене пресс-формыили технологических перерывах) требуется определенное время, которое зависит от рабочей температуры, габаритов пресс-формы и других условий процесса. Нестабильность температурырасплава в го- рячеканальной литниковой системе от цикла к циклу, связанная с нарушением теплового баланса, вызывается различными причина- ми. Это могут быть колебания реологических свойств исходного полимерного сырья, неста- бильность добавляемого вторичного материа- ла. При этомменяется уровень диссипативно- го тепловыделения в процессе пластикации и впрыска. Большое значение для получения каче- ственных деталей в горячеканальных фор- мах имеют методы контроля и управления температурой горячеканальной литниковой системы. В качестве датчиков температуры обычно используют термопары. Неравномерность температуры расплава в каналах коллектора в целом оказывает не такое сильное влияние на стабильность про- цесса литья и качество получаемых изделий, как температура в горячеканальном сопле [3], поэтому для управления температурой горя- чеканального коллектора обычно использу- ется один датчик температуры. В то же время при литье полимерных материалов с низкой термической стабильностью, при литье тонкостенных изделий, при точном литье и в других случаях требуется независимое регулиро- вание температуры для каждого горячеканального сопла. Вконструкцияхсовстроенными термопарами проблемы контроля температуры могут быть связаны с нарушением изоляции термопа- ры и появлением тока утечки, что интерпретируется системой управления как изменение температуры [12]. Для литниковых каналов с внешним на- гревом после выхода на заданный тепловой режим роль нагревателей в идеале сводится к созданию теплового барьера, препятствую- щего отводу тепла от расплава полимерного материала к стенкам канала [3]. Однако из- за неравномерности нагрева стенок каналов тепловые процессы оказываются более слож- ными: на некоторых участках происходит теплоперенос от полимерного материала к деталям формы, а на других — в обратном направлении. В системах с внутренним нагревом в на- правлении поперечного сечения литникового канала возникает большой перепад темпе- ратур, при этом с внешней стороны канала существует слой застывшего полимерного материала. В настоящее время эти системы редко применяются для выпуска технически сложных или отливаемых из термически не- стабильных материалов деталей, несмотря на их низкую стоимость и меньшую энергоза- тратность. Большие проблемы с нестабильностью процесса нередко возникают при использова- нии систем с косвенным нагревом, в которых передача тепла от расположенного в коллек- торе нагревателя к полимерному материалу в канале осуществляется с помощью длинных сердечников (торпед), изготовленных из ма- териалов с высокой теплопроводностью. Системы, сочетающие внутренний на- грев с внешней изоляцией канала, позволяют уменьшить перепад температуры расплава в канале и повысить стабильность температуры расплава. В горячеканальных системах с разветвляю- щимися литниковыми каналаминеравномер- ность температуры расплава может быть след- ствием несимметричного (относительно оси канала) распределения температуры расплава после «разветвлений» [13].Дляустранениядан- ной проблемы применяют специальные кон- струкции «развилок», а также смесители [6]. В системах с электрическим нагревом равномерность подвода тепла по длине ка- нала во многом зависит от намотки спирали нагревателя. Равномерная намотка спирали нагревателя дает большую неравномерность распределения температуры по длине канала с максимальной температурой в его централь- ной части [3]. Для обеспечения более равно- мерного распределения температуры при- меняют неравномерную логарифмическую намотку спирали. В системах с горячеканальными соплами без запорных клапанов особое значение име- А Рисунок 1. Схема вариантов конструкции области впуска прямоточного горячеканального сопла с внешним нагревом [3] А — нормальный процесс; Б и В — процессы с образованием пробки застывшего полимерного материала 1 — отливка; 2 — прямоточное горячеканальное сопло; 3 — слой застывшего полимерного материала Б В 1 1 2 2 2 3 3 3 Рисунок 2. Схема образования нити при раскрытии литьевой формы [3] 1 — отливка; 2 — кончик горячеканального сопла; 3 — нить 1 2 3