Метод литья пластика под давлением – это в нынешнее время самый популярный тип формовки пластиковых продуктов. Качество производства обеспечивается правильно подобранным оборудованием и оптимальной настройкой параметров технологического процесса.
Температура нагрева пластика на всех этапах формования изделий является ключевым фактором для создания качественной продукции. Нагрев материала в цилиндре ТПА обеспечивают кольцевые нагреватели и плоские нагреватели. Для подогрева пластика в форме для литья применяются спиральные нагреватели, гибкие ТЭНы и патронные нагреватели ТЭНП.
Контроль температуры помогают обеспечить правильно установленные термопары в нагревателях и зонах нагрева пластика.
Давайте подробнее рассмотрим особенности конструкции термопластавтоматов и пресс-форм, а также способы нагрева пластика для них.
Термопласты – наиболее популярный тип полимеров для формования методом литья из-за особенности термопластов к изменению формы при нагревании без изменений в молекулярной структуре. Для формовки изделий произвольных форм наиболее эффективным является процесс литья под давлением при помощи термопластавтоматов.
Конструкций термопластавтоматов существует большое множество, однако самым распространенным типом все же являются шнековые ТПА, конструкции которых схожи с червячными экструдерами. Отличия между процессами экструзии и литья под давлением состоит в том, что для экструзии производственный процесс непрерывен, а в литье он прерывается периодически для застывания пластика в форме и последующего ее опорожнения.
Когда доза пластика с цилиндра термопластавтомата попадает в металлическую пресс-форму, происходит ее охлаждение, которое приводит к застыванию изделия. Для того чтобы извлечь готовую продукцию из формы, по прошествию нужного для застывания времени пресс-форма раскрывается и изделия попадают в контейнер для сбора.
Детально изучить конструкцию одношнекового термопластавтомата можно по следующей схеме
Рисунок 1. Конструкция термопластавтомата
В бункер для подачи материала (1) загружается гранулированный пластик, после чего он дозированно попадает в основной цилиндр (2), где происходит его нагрев и продвижение к форме благодаря вращению шнека (3). В термопластавтомате, в отличие от экструдера, шнек двигается не только вращением, но и поступательно для загрузки нужной дозы термопласта в пресс-форму. По мере продвижения пластика по цилиндру происходит его спрессовка, нагрев и расплавление. В зависимости от формы цилиндра термопластавтомата для нагрева пластика применяются кольцевые или плоские электронагреватели. Обычно одношнековые экструдеры имеют циллиндрическую форму, а двухшнековые – прямоугольную.
Для формования изделия методом литья после цилиндра пластик попадает в пресс-формы (11, 12). Для извлечения готового изделия применяется рычажно-гидравлический механизм (15, 16)
Компания ТЕРМОЭЛЕМЕНТ занимается производством различных типов электронагревателей для термопластавтоматов и горячеканальных пресс-форм по индивидуальным чертежам. Среднее время изготовления нагревателей для экструдера составляет от 2 до 5 рабочих дней. Цена формируется на основе алгоритма, учитывающего мощность, размеры и прочие параметры нагревателей, поэтому для расчета стоимости нагревателей для экструдера обращайтесь к нам по телефону или указывайте все параметры нагревательных элементов в форме заказа.
Кольцевые электронагреватели производят нагрев материала при помощи прямого контакта с цилиндром. Форма нагревателей должна полностью соответствовать поверхности, чтобы обеспечивался максимально плотный контакт. Для этого кольцевые нагреватели для термопластавтомата обычно изготавливаются под заказ с нужными размерами и особенностями конструкции.
Компания Термоэлемент производит различные типы хомутовых нагревательных элементов, которые имеют свои особенности. Миканитовые нагреватели обеспечивают подогрев до температуры максимум в 350 градусов, а для нагрева до более высокой температуры нужно применять керамические кольцевые ТЭНы с максимальной температурой до 500 С.
Для нагрева цилиндра ТПА, имеющего прямоугольную форму, обычно применяют рамочные плоские нагреватели, которые чаще всего состоят из двух Г-образных нагревательных элементов.
Плоские нагреватели имеют конструкцию, схожую с кольцевыми.
Мы производим плоские нагреватели с миканитовой или керамической изоляцией.
Для более плотного контакта могут изготавливаться нагревательные элементы с прижимными пластинами.
Пресс-форма изготавливается индивидуально для каждого изделия и имеет довольно сложную конструкцию. Частью пресс-формы, служащей для подачи в формующую полость расплава, называют литниковой системой. Конструкции литниковых систем можно разделить на три основные группы: холодноканальные, горячеканальные и комбинированные.
Пресс-формы с холодноканальным литником являются наиболее простыми и недорогими. Недостатком данной конструкции является то, что при охлаждении сам литник извлекается вместе с изделием после охлаждения и его после необходимо удалять. В результате идет перерасход материала за счет отходов и остаются следы на изделии от удаленных литников.
Еще одним недостатком холодноканальных пресс-форм будет более длительный период застывания, поскольку сам литник обычно застывает дольше самого изделия.
Однако наиболее существенный плюс, состоящий в значительно более низкой стоимости изготовления пресс-формы с холодноканальным литником, чаще всего становится ключевым и перевешивает все недостатки.
Конструкции горячеканальных литников являются достаточно сложными. В них материал литника остается расплавленным все время формования, поэтому изделие извлекается без него.
Соответственно плюсами данного типа пресс-форм является более точный расход термопласта, более эстетичный вид готового изделия и более короткий срок застывания продукции.
Однако стоимость самой пресс-формы является довольно высокой из-за более сложной конструкции и наличия в ней электронагревателей.
Сопла горячеканальных литников нагреваются при помощи витковых электронагревателей. Данные нагревательные элементы представляют собой ТЭН высокой мощности, спирально закрученный с определенным диаметром. Поперечные сечения спиральных ТЭНов могут быть круглыми в модели RH 38, однако квадратное и прямоугольное сечение обеспечивает более плотный контакт с поверхностью, поэтому является более популярным.
В компании Термоэлемент спиральные ТЭНы производятся под заказ с нужной формой и диаметром навивки. Можно использовать нагреватель с однородной навивкой с одинаковым шагом, или же с более плотной навивкой на концах, чтобы компенсировать потери тепла с краев литника. Также для большей эффективности возможно изготовление спиральных нагревателей с наружным кожухом из нержавейки а также со встроенной термопарой.
Для подогрева пресс-формы часто применяются патронные электронагреватели, которые имеют высокую плотность мощности, что позволяет им иметь компактные размеры и при этом вырабатывать высокие температуры.
ТЭНы патронного типа изготавливаются в нашей компании под заказ с нужными клиенту характеристиками. Патронные нагреватели имеют несколько вариантов конструкций. Обычно спирали из нихромовой проволоки вставляются в отверстия, выполненные в керамических трубках изоляторов. Наполнитель из чистого оксида магния засыпается в отверстия, в которых размещаются нагревательные спирали, чтобы обеспечить максимальную теплопередачу к оболочке из нержавеющей стали.
Гибкие нагреватели устанавливаются на коллекторе пресс-формы для его равномерного нагрева. Гибкие нагреватели очень легко и быстро заменить, они гнутся даже руками.
С гибкими трубчатыми нагревателями ТЕРМОЭЛЕМЕНТ вам больше никогда не придется ждать изготовления нестандартного изогнутого трубчатого нагревателя. Формируемые трубчатые нагреватели способны гнуться в трех измерениях и доступны в различных диаметрах или с квадратным сечением. Эти нагреватели - это долговечная альтернатива традиционным трубчатым нагревателям как для конечных пользователей, так и для производителей оригинального оборудования.
Формованные трубчатые нагреватели Термоэлемент исключают дорогостоящие простои, связанные с ожиданием заказного изогнутого трубчатого нагревателя. Быстрая доставка, простая установка, простота хранения и улучшенные тепловые характеристики по сравнению с традиционными трубчатыми нагревателями, гибкий ТЭН - ваш лучший выбор для немедленной, надежной и высокопроизводительной замены нагревателей горячеканальных систем.
Контроль над температурными показателями является одним из самых важных факторов при изготовлении качественных изделий. Контроль температуры должен осуществляться в каждой зоне на термопластавтомате, чтобы обеспечивались оптимальные температуры материала.
Для измерения температуры нагревательных элементов и пластика используются современные термодатчики – термопары. Термопара применяется для проверки температуры и передачи сигнала на терморегулятор. Принцип измерения температуры термопары - термоэлектрический эффект Зеебека.
Термопарыв термопластавтомате применяются как в каждой зоне нагрева цилиндра, так и в горячеканальной пресс-форме. В горячеканальной системе измеряется температура коллектора и литников. Поскольку показатели температуры в коллекторе не так важны, как в соплах литников, обычно для коллектора используется отдельная термопара, а вот в литниках термопары стоят на каждом сопле, на каждом спиральном нагревателе.
Неправильные температуры нагрева пластика могут привести к браку продукции, особенно критичным показания температуры становятся при изготовлении тонкостенных изделий или же при использовании материалов с низкой термостабильностью.
Компания Термоэлемент изготавливает термопары для горячеканальных систем либо отдельно, либо встроенными в составе конструкции с нагревательными элементами.
В любых системах, которые функционируют с риском контакта с нагретыми поверхностями или в условиях высокой температуры воздуха, должны использоваться материалы только с высоким уровнем термоустойчивости.
Для систем нагрева в термопластавтоматах мы можем предложить термостойкие провода, способные функционировать при 450 градусах, а также защитные дополнительные элементы проводов, которые еще больше увеличивают их стойкость к внешним воздействиям. Это защитная металлическая оплетка, керамические изоляционные бусины, а также термостойкие кембрики из силикона или стекловолокна.
В кольцевых и плоских нагревательных элементах для подключения к сети питания применяются термостойкие разъемы и керамические клеммники. При установке патронных ТЭНов, кольцевых нагревателей и плоских нагревательных элементов используется термостойкая монтажная паста.
Для заказа нагревателей для горячеканальных систем или же для консультации по термопластавтоматам звоните нам по телефонам, указанным на сайте или пишите нам на электронный ящик.
