Как известно, получение качественного изделия при литье пластмасс под давлением в значительной мере зависит от температуры формообразующих пресс-формы. Тем не менее, бытует ошибочное мнение, что чем холоднее формообразующие стенки инструмента, тем короче цикл литья и как следствие – выше производительность термопластавтомата…В этой статье я постараюсь внести некоторую ясность в вопрос температурных режимов литьевой оснастки.
Итак, начнем со свойств полимеров. Как известно, все полимерные материалы в определенном температурном интервале способны к плавлению - переходу из твердого состояние в жидкое и наоборот. У каждого полимера свои температуры плавления и затвердевания - кристаллизации. Этот диапазон между температурой плавления и температурой разложения (термодеструкцией) называется рабочим диапазоном. (таблица 1). |
Таблица 1. Температурные режимы переработки полимеров. | |||
Материал | Теплоемкость |
Диапазон температур расплава материала |
Температура кристаллизации |
С (кДж/кг∙K) | T (C) | Ts(С) | |
ABS | 1,6 | 220-260 | 105 |
CA | 1,8 | 170-200 | 40 |
PA6 | 2,0 | 250-270 | 50 |
PC | 1,5 | 290-320 | 80 |
PE HD | 2,5 | 190-280 | 30 |
PET genenc | 1,4 | 300 | 120 |
PET preform | 1,4 | 310 | 15 |
PMMA | 1,8 | 220-260 | 70 |
POM | 1,8 | 180-225 | 85 |
PP | 2,4 | 200-270 | 30 |
PS | 1,8 | 180-280 | 45 |
PUR | 2,0 | 225 | 20 |
PVC | 1?5 | 180-215 | 20 |
SAN | 1,8 | 220-270 | 50 |
SB | 1,7 | 250 | 45 |
В рабочем диапазоне мы имеем расплав полимера. При остывании расплава ниже точки кристаллизации мы получаем полимер в твердом состоянии. И здесь проявляется другое свойство полимерного материала – его усадка. Как известно, это неприятное свойство присуще не только пластмассам. А неприятность заключается в том, что это сильно влияет на качество будущего изделия. К чему же ведет неконтролируемая усадка полимера при остывании? Именно с процессом кристаллизации полимера, скоростью и температурой его охлаждения связаны основные дефекты изделий, получаемых методом литья! Первая группа дефектов:
Вторая группа дефектов:
|
|
Если первая группа дефектов связана, скорее всего, с некорректной температурой подготовки расплава и устранить их можно на термопластавтомате с помощью изменения температурных режимов, скорости подачи расплава, выдержкой под давлением, то вторая группа дефектов связана непосредственно с нарушением температурного режима формообразующих поверхностей пресс формы! Поэтому, чтобы нейтрализовать влияние усадки на качество изделия, поверхность формообразующей пресс формы должна находиться при температуре близкой к температуре кристаллизации материала. То есть – нужно удерживать формообразующие в определенном температурном диапазоне – термостатировать их. Данный прием поможет вам не только свести до минимума процент брака, но и возможно - сократить время цикла литья. Температура кристаллизации различных полимерных материалов также колеблется в некотором диапазоне, который для большинства полимеров не превышает 8-10 градусов. Выход за пределы этого диапазона как раз и влечет за собой образование ряда дефектов изделия, либо необоснованного увеличение времени цикла. И то и другое, согласитесь – неприятно! Для контроля над температурой пресс формы, существуют специальные термостатирующие приборы - термостаты, которые могут достаточно точно контролировать температуру. Об их устройстве, особенностях и принципе действия я расскажу в следующей статье. |