Оптимальная скорость заполнения близка к скорости, требующей наименьшего давления. На рисунке 1 указана зависимость давления от скорости заполнения. Однако более высокие скорости заполнения часто нарушаются сопутствующими проблемами, такими как «газирование» - прожигание фронта расплава из-за защемления газа воздушной полости. В местах «газирования» воздушные каналы должны быть закрыты. Если вентиляционные каналы существуют, имеют соответствующий размер и находятся в чистом состоянии, тогда выходу воздуха и обеспечению более высокой скорости впрыска может способствовать сокращение усилия смыкания. Но процесс не должен тормозиться плохой вентиляцией: система вентиляции должна быть настроена для выполнения необходимой работы.  Рисунок 1. Давление, необходимое для заполнения. Довольно часто время заполнения длится достаточно долго. Время заполнения около 95% всех пресс-форм должно занимать от 1,5 до 3 секунд. Если этот процесс длится более 3 секунд, следует проверить пресс-форму. Небольшие детали с короткой длиной потока заполняются быстрее, но только небольшое количество толстостенных деталей или деталей с длиной потока более 500 мм требуют для заполнения более 3 секунд.
Оптимизация заполнения может дать лишь небольшую экономию времени, однако установка оптимального времени заполнения обеспечит экономию всего процесса, даже в самой трудной для понимания его части – на стадии выдержки под давлением. Здесь полурасплавленная масса в заполненной форме в течение охлаждения подвергается воздействию постепенно увеличивающегося давления, что позволяет залить в форму дополнительный расплав в целях компенсации возможной усадки. При использовании кристаллитов компенсация может быть значительной, так как объем их усадки достаточно большой. На стадии выдержки устраняются утяжки, улучшается форма отлива готового изделия, закрепляются швы и регулируется уровень глянца. Литник должен иметь соответствующие размеры, чтобы оставаться открытым в течение периода заполнения. Регулятор охлаждения литника определяет точное время, необходимое для заполнения. Время охлаждения изделия определяется по толщине его стенок и типу полимера. Его можно узнать из таблиц или точно рассчитать при помощи компьютерного инженерного анализа. Время выдержки составляет 80% от времени охлаждения, которое, в свою очередь, может длиться меньше заданного. Уровень охлаждения находится в экспоненциальной зависимости между температурой пластика и временем. Уровень постоянно снижается. Повышение температуры извлечения отливки сокращает время охлаждения на несоразмерный промежуток (см. рис. 2). При исследовании часто обнаруживается, что время охлаждения, заданное на литьевой машине, было установлено экспериментальным путем, и в действительности являлось временем гарантии отсутствия короблений на изделии, либо минимальным сроком предотвращения западения выталкивателей или любого другого параметра, более относящегося к отливке, чем к физике процесса. После этого время цикла ограничивается инструментальным сбоем, при закреплении которого цикл сократится на время всего производства. 
Рисунок 2. Температура извлечения из формы.
Часто причиной становится неправильное охлаждение пресс-формы, которое вызывается не температурой, а недостатком охладителя. Существует множество заблуждений и неверных представлений об охлаждении формы, но факт заключается в том, что теплопроводность любого металла пресс-формы превышает теплопроводность пластика в 200 раз. Нагрев быстро передается от пластика на форму, но передать его с формы на охладитель с той же или более высокой скоростью зачастую становится проблематично. Важно понимать, охладитель должен проходить по КАЖДОМУ каналу. Параллельные другим циклы часто означают, что какие-то каналы недополучают охлаждения. Зачастую лучше всего подключить все каналы последовательно. Опасения, что это может создать «горячие пятна» не имеют оснований. Тогда повышение температуры охладителя становится функцией скорости подачи охладителя.
Время извлечения изделия из пресс-формы является самым затратным этапом цикла. Независимо от размера, выемка любого изделия должна занимать не более 5 секунд. При этом открытие и закрытие любой пресс-формы не должно длиться более 8 секунд. Если указанные сроки не соблюдаются, значит, это происходит из-за недостатков конструкции или технического обслуживания. Для минимизации нарушений и оптимизации времени все части движения формы должны ускоряться и замедляться под контролем. Все операции, выполняемые роботом, должны быть эффективными, а зажимы сконструированы должным образом.
Стремление оптимизировать цикл отливки вознаграждается существенным сокращением стоимости и повышением производительности. Большая часть производства далека от оптимальных параметров, а производительность большинства пресс-форм можно поднять на 10 – 30%, практически без каких-либо капитальных затрат.
Грэм Вебстер,
http://www.omnexus.com
|
