Рубрики
Статьи

Горячеканальные и холодноканальные системы пресс-форм: различия и преимущества

В последние годы в пресс-формах для литья пластмассовых изделий широко используются горячеканальные системы (ГКС) для подачи разогретого пластика.

Особенности использования ГКС

ГКС от прочих литниковых систем отличает одно существенное достоинство: уменьшение издержек, ориентированных на изготовление продукции. Это выражено в том, что появилась возможность подведения впускного литника к любой части изделия, соответственно снижается суммарное время цикла литья, т. к. из тех. процесса исключена необходимость остужения литника. Кроме того, появилась возможность безлитникового получения искомой детали, это инженерное решение устраняет все сложности, сопряженные с отходами, в т. ч. издержек на их переработку. В итоге происходит снижение себестоимости.

ГКС разделяют на те, которые обогреваются снаружи (Hot-One) и внутри (Cool-One), нередко в производстве применяют и комбинированную систему обогрева.

В состав Cool-One входят стандартные компоненты, в частности ТЭН, нагревающие пластик изнутри. Как правило их монтируют по центру литниковых отводов, что формирует круговой поток в изолированном пласте застывшего полимера.

При первом запуске формы такая конструкция обеспечивает формирование изолирующей преграды из застывшего полимера. Он скапливается у внешней стенки разводящих литниковых каналов, что обеспечивает сбережение электроэнергии.

Cool-One — это самоуплотняющаяся система. При нарушении изолирующего слоя, происходит автоматическое заполнение дозой “свежего” разогретого полимера, создающего требуемое уплотнение. Именно это позволяет эксплуатировать систему Cool-One продолжительное время, например, несколько месяцев без внесения дополнительных настроек.

Конструктивно система Hot-One включает в себя стальной блок, носящий название коллектор (распределитель), внутри него проходят распределительные каналы. Система разогревает пластик с внешней стороны, для этого установлены нагревательные элементы изготовленных в форме змеевиков или трубок, монтируемых в коллектор.

Hot-One — это система полного цикла. Большой объем материала подают в распределитель и затем в обогреваемые литниковые втулки, оснащенные точками впрыскивания полимера.

Наличие такой системы обеспечивает изготовление продукции, чьи размеры находятся в широком диапазоне. Система Hot-One подходит для восприимчивых к смещению при перемещении расплава наполненных материалов, ее использование эффективно в ходе работ, сопряженных со сменой цвета полимера.

Cool-One оптимально подходит для работы со следующими материалами: ПЭ, ПП; а Hot-One — для работы с конструкционными пластмассами АБС, ПА, ПК и т.д.

Оснащение пресс-форм горячеканальной системой сопряжено с существенными издержками. Во-первых, приобретение самой системы, во-вторых, приборов, предназначенных для наблюдения и регулировки температуры, в-третьих, дорогих резервных нагревателей и прочих, необходимых в работе узлов и деталей. Кроме того, эксплуатация ГКС, приводит к увеличению затрат на электрическую энергию. Для бесперебойной работы пресс-формы, оснащенной ГКС, требуется периодическое квалифицированное обслуживание.

Иногда, в создаваемых пресс-формах нет возможности обойтись без использования ГКС. Эти случаи связаны или с изготовлением деталей с тонкими стенками, или со сложностями, возникающими при массовом изготовлении продукции из полимеров.

Хороший эффект от использования ГКС виден при получении деталей с тонкими стенками, эксплуатации многоэтажных, многогнездных пресс-форм для отливки деталей с малыми и большими габаритами, сложной конфигурации, например, автомобильный бампер.

Особенности использования ХКС

Наряду с ГКС, получили распространение и холоднканальные системы (ХКС), особенно эффективно их использование в многогнездных формах. ХКС отличает дешевизна, эксплуатационная надежность, простота обслуживания. Вместе с тем, ХКС обладает одним, но существенным минусом — остатком литника, по окончании каждого литьевого цикла. Увеличение гнезд в форме влечет за собой увеличение массы литника, более того, его вес может превысить вес готовых изделий. Массивный литник оказывает негативное влияние на время отливки, и приводит к надобности задействования литьевого оборудования со значительным рабочим объемом.

Как правило, в конструктив ХКС входит корневой литник, нескольких разводящих и впускных литников, их расположение и форма призваны обеспечивать предельно короткую дорогу перемещения расплавленной массы, для минимизации теплопотерь и потерь напора. Это позволяет синхронно заполнить каждое гнездо в форме.

Для изготовления продукции надлежащего качества ХКС должна быть приведена в равновесное состояние, для чего задействуют устройства, регулирующие параметры потока в разводящих литниках. В подобных случаях важны результаты проведенного Mold-Flow анализа готовой детали. Он четко отображает все тонкости распределения расплава, сопряженные со структурой литниковой системы и маркой материала.

Используемые для проведения Mold-Flow анализа программные продукты способны на основании перечисленных ранее сведений определить время, необходимое для остывания готового изделия, показать места спаек, выявить рискованные застойные зоны или места, в которых будет недолит материал.

Среди наиболее распространенных ХКС применяются:

  • пальчиковый коренной литник для получения отливок с толстыми стенками и переработки высоковязких нетермостабильных расплавов;
  • зонтичный, или шатровый литник для исключения спайных швов. Удаление такого литника сопряжено с дополнительной механообработкой;
  • точечный впускной литник;
  • щелевой литник для изготовления плоских отливок с минимальным внутренним напряжением и короблением. Ширина щелевого литника, равная ширине отливки, выравнивает фронт потока.

ХКС играет значимую роль в процессе уплотнения расплава в отливке. Важными причинами, оказывающими влияние на сжатие, — это толщина впускного литника, длина, а также устройства области перехода от разводящего литника к впускному. Если в форме используется комбинированная литниковая система, процесс сжатия определяет конструкцией холодноканальной части.