Plastics_7_2015

w w w . p l a s t i c s . r u 31 ТЕМА НОМЕРА /ЛИТЬЕ: ТЕХНОЛОГИИ И ЭКОНОМИКА П Л А С Т И К С № 7 ( 1 4 7 ) 2 0 1 5 Для обеспечения высокой скорости впры- ска в комплект оборудованияCELLMOULD ® (рис. 1) включен аккумулятор впрыска. Азот либо берется из баллона, либо экстрагируется из окружающего воздуха с помощью генера- тора азота. В обоих случаях газ подается на инжектор с помощью генератора давления, который также используется в установках ли- тья с газом AIRMOULD ® . Подход Wittmann Battenfeld заключается в том, что одна си- стема подачи газа может обслуживать сразу несколько машин (рис. 2). Между генера- тором давления и инжектором газа на узле пластикации устанавливается регулятор расхода. Поток газа контролируется и регу- лируется за счет системыклапанов, управляе- мой с помощью программного обеспечения CELLMOULD ® (рис. 3). Комплект оборудо- ванияCELLMOULD ® может устанавливаться на все литьевые машиныWittmann Battenfeld. В гнезде формы вспенивание внешних участков расплава сильно ограничено из-за контакта с охлажденными стенками гнезда и соответствующего повышения вязкости. Благодаря этому образуются так называемые сэндвич-структуры, в которых внешние слои характеризуются высокой плотностью, в то время как внутренняя часть имеет удельный вес на 5-20% ниже (рис. 4). Возможности уменьшения плотности литьевых деталей напрямую зависят от соотношения пути по- тока расплава к толщине стенок изделия. Так, в переработке ПП при соотношении 100:1 можно уменьшить плотность на 15%, а при 150:1 — только на 10%. Качество поверхности При производстве облегченных деталей с применением технологии литья со вспенива- нием на всех изделиях проявляется один и тот же недостаток — мутно-серая поверхность и образование полос. Этот недостаток обуслов- лен тем, что в процессе литья во фронт пото- ка попадают пузырьки газа. При контакте с охлажденными стенками гнезда пресс-формы материал затвердевает и остается в такомвиде. Повысить качествоповерхностиможно за счет объединения литья со вспениваниемицикли- ческого динамического термостатирования пресс-формы. В процессах, которые исполь- зуются, например, в технологиях BFMOLD ® и VARIOMOULD ® , применяется система охлаждения, интегрированная в пресс-форму, которая отслеживает температуру по контуру формуемойдетали, чтопозволяетповыситька- чество поверхности. Так, при нагреве стенки гнезда до 180°C непосредственно перед впры- ском расплава при контакте с нейматериал не будет затвердевать мгновенно, а напротив, бу- дет постепенно образовы- вать высококачественную поверхность (рис. 5 и 6). Процесс литья со вспе- ниванием также может применяться и для пере- работки термопластичных эластомеров. Испытания показали, что для боль- шинства типов ТПЭ хи- мическое вспенивание не подходит и должен использоваться исключи- тельно физический метод, при этом хороших результатов в плане структурыпеноматериала, размера ячеек и равномерности их распреде- ления можно достичь только с ТПЭ на основе термопластичных полиэфиров. Кроме того в ходе испытаний установлена зависимость качества поверхности вспененных изделий от заданной мягкости ТПЭ: чем мягче материал, тем сильнее проявляются дефекты поверх- ности, особенно если литье со вспениванием сочетается с высокоточнымоткрытиемпресс- формы. Причем при использовании пресс- форм с отполированными гнездами вмятины заметны сильнее. Для объяснения этого эффекта было предло- жено несколько теорий. Одна из них заключается в том, что воздух попада- ет между деталью и стен- кой гнезда еще на этапе заполнения и после этого не может высвободиться. Другое предположение состоит в том, что вы- сокоточное раскрытие приводит к отделению вспененной детали от стенки гнезда и ее расширению. Когда эта деталь вновь контактирует со стенкой гнезда, образуются включения воздуха или растворенного в полимере газа, которые и приводят к образованию вмятин. Во время литья со вспениванием ТПЭ проблемы с поверхностью деталей, возни- кающие при формовании твердых термопла- стов, можно значительно уменьшить, исполь- зуя средние ималые скорости впрыска. Также положительного эффекта можно добиться за счет текстурирования поверхности гнезд пресс-формы, что позволяет включениям газа Рисунок 2. Одна система CELLMOULD ® может обслуживать несколько машин Рисунок 3. Программное обеспечение CELLMOULD ® Рисунок 4. Сэндвич-структуры, получаемые литьем со вспениванием