Статьи

  • Как правильно выбрать шнек для ТПА?

    Формирование пластмасс методом литья пластмасс под давлением подразумевает наличие надежной подачи разогретой полимерной смеси к формующей части (пресс-форме). Наличие сильных адгезивных свойств пластика не позволяет использовать простые материалы для изготовления рабочих поверхностей. Каждому химическому составу соответствует определенный шнек, дающий возможность выполнять работу правильно, без сбоев, простоев и заводского брака.

    Подбор среди фирменных запчастей производителя не всегда возможен. Часто сменные шнеки выпускают сторонние фабрики, поэтому необходимо уметь разбираться в базовых характеристиках и показателях. Основным материалом для производства является конструкционная азотированная сталь, способная выдерживать высокие температуры. Возможно применение различных полимерных покрытий, снижающих адгезию к горячему пластику. Это позволяет легко очистить механизм подачи в случае необходимости.

    Базовые характеристики шнеков для ТПА

    У шнековой подачи существует ряд показателей, влияющих на общий процесс формования получаемой на выходе продукции. Необходимо обратить внимание на следующие из них при выборе подходящей модели:

    – Геометрические параметры. Они являются строго соблюдаемыми для всех разновидностей ТПА. Точных стандартов не существует, есть лишь подходящие типоразмеры.

    – Материал стержня (центральной части). От его прочности напрямую зависит создаваемое усилие.

    – Степень сжатия. Эта характеристика строго предопределена для каждого полимера. Превышение приводит к крошению гранул и нарушению однородности, а при понижении возможно заклинивание системы или образование пустот.

    – Количество заходов винта. Обычно используется не более трёх рядов. Увеличение числа приводит к снижению скорости работы, уменьшению захватываемого объёма, но при этом вырастает точность. Фактически получается ламинарный поток мелкодисперсных частиц.

    – Наличие диспергирующей зоны. Это позволяет обрабатывать сырье низкого качества, оптимизируя неравномерную смесь.

    Это наиболее важные показатели, но можно подбирать шнеки и с опорой на прочие особенности.

    Подбор исходя из поставленной задачи

    – Снижение диаметра шнека ускоряет скорость подачи, но сильно увеличивает давление на рабочие части.

    – Добиться ускорения можно при помощи увеличения количества подаваемого материала. Если скорость застывания позволяет, то это можно проделать при помощи увеличенного диаметра нарезов шнека.

    – Высокая скорость впрыска нужна для производства тонкостенных деталей из быстро остывающего пластика. В качестве примера можно привести одноразовую посуду. Если деталь имеет множественные плоскости, направленные под различными углами, то проще увеличить давление, чтобы все части формы были заполнены равномерно.

    – Для подачи гранул используются модели с увеличенным шагом, а готовый расплав проще захватывать при помощи более глубокой нарезки. Взаимное изменение этих параметров позволяет варьировать размерами гранул и вязкостью расплавленной пластической массы. В данном случае существуют универсальные модели, предназначенные для широкого круга задач, но их использование возможно только при диапазоне допустимых температурных значений. Например, при переработке вторсырья.

    – Если литьё под давлением происходит при наличии газа или с его образованием в процессе плавления, то шнек должен иметь так называемый зоны дегазации. Они отводят газообразную среду в вентиляционную систему. Это не только позволяет лучше контролировать технологический процесс, но и соблюдать меры безопасности для сотрудников предприятий.

    – Наличие смесителя в конструкции автоматически подразумевает создание более точных деталей. Это необходимо при литье автомобильной пластмассы, шестерен, гаек и прочих крепежных элементов.

    – Защита поверхности необходима при литьевых работах с пластмассами, образующими различные агрессивные субстанции. Для этого применяется азотирование или керамическое напыление.

    – Для работы с термореактивными пластиками используются только специализированные шнеки, способные выдерживать большие нагрузки при воздействии высоких температур. Их изготавливают из жаропрочных стальных сплавов.

    – При переработке вторичных материалов и пластических масс с высокой степенью минерализации возможно применение биметаллических шнеков. У них имеется конструкционная и функциональная часть. Внутренний стержень обладает повышенной прочностью, а наружная оболочка с винтом эффективно противостоит химической коррозии.

    Регулировать скорость подачи и давление можно не только при помощи шнека. Смена сопла также позволит изменить данные характеристики до нужных значений.

    Вместо заключения

    Наличие большого количества шнеков различного размера в арсенале предприятия при достаточном уровне подготовки квалифицированного персонала позволит существенно разнообразить ассортимент выпускаемой продукции. Умелое оперирование рабочими параметрами полностью исключает заводской брак и позволяет продлить ресурс литьевой машины и термопластавтомата.

    Помимо использования различных шнеков для производства, должен быть запас этих деталей на случай выхода из строя и срочной наладки производственной линии. Рекомендуется использовать только фирменную продукцию, что позволит добиться решения поставленных задач без простоев.

    Где приобрести качественные шнеки?

    Компания ООО «КМО» предлагает продукцию торговой марки «CMT». Это проверенный временем бренд, выпускающий термопластавтоматы различного назначения. На все разновидности выдаётся длительная официальная исполняемая гарантия. По вопросам закупки обращайтесь к менеджерам по указанным на сайте номерам телефонов.

  • Основные методы литья пластмасс под давлением

    В литье пластмасс под давлением используют два основных метода – инжекционный и интрузионный. Все остальные по сути представляют собой их развития и вариации с целью получения лучшего качества деталей сложной конфигурации, многослойных и многоцветных изделий.

     

     

    Инжекционный метод

    Название ведёт начало от латинского слова inject, что означает впрыснуть. При формовке пластическая масса впрыскивается в литейную форму и там застывает. Во время затвердевания для получения необходимой прочности литой продукции надо обязательно поддерживать определённое сжатие. Для обеспечения этого требования процесс должен проходить быстро, чтобы успели заполниться все уголки полости до начала застывания смеси. Это обязательное условие достижения качественного формования. Таким способом получают детали с различной толщиной стенок и мелким рельефом поверхности.

    При изготовлении крупногабаритных отливок с тонкими стенками вязкость расплава может препятствовать его нормальному растеканию с требуемым для обеспечения качества давлением. В этом случае рекомендуется применять подачу смеси в полость одновременно с нескольких точек – через разные литники. Иногда для этого могут быть задействованы несколько инъекционных установок.

    Это увеличивает стоимость оборудования и оправдано в крупносерийном и массовом производстве. Например, изготовление пластиковых панелей салона в автомобилестроении.

    Составляющие впрыскиваются в пресс-форму из так называемого материального цилиндра (ЛМ), усилие создаётся поршнем. Объём изначально рассчитывается так, чтобы расплав без остатка заполнил полость и литниковую систему.

     

    Инжекционно- газовое литье

    Это разновидность отличается тем, что впрыск разделён на два этапа. После ввода первой порции состава в формователь через специальное сопло подаётся комбинация газов под давлением. Она раздувает жидкую пластмассу, прижимая её к внутренней поверхности. Получается деталь с пустотой внутри. Далее газ удаляется и на его место вводится дополнительная порция ингредиентов.

    В некоторых случаях освободившееся пространство может не заполняться. Так изготавливаются различные ёмкости. Следует отличать выдувные изделия, полученные из предварительно инжектированной смеси, от раздува нагретых пресс-форм.

    Двойная инжекция позволяет получать особо качественный продукт комбинированной структуры. Для её реализации требуется сложное оборудование и тщательная проработка технологического процесса. Помимо приобретения такого термопластавтомата, в России есть возможность аренды ТПА с возможностью литья с газом

     

    Инжекционно-прессовый

    Ещё одна вариация, отличающаяся процедурой формования. Первоначально в составную пресс-форму инжектируется разогретый пластичный компонент. Затем части штампа сжимаются, сдавливая массу и распределяя её по всему пространству.

    Вариант применяется для случаев, когда качественному заполнению крайних участков полости препятствует падение напора инжекции. Например, деталь имеет тонкие стенки большой ширины, вязкость расплава препятствует нормальному растеканию.

    Для этого способа необходима разработка конструкции пресса, допускающей дополнительное сжатие введённого состава после смыкания частей штампа.

     

    Соинжекционное литье

    Метод основан на подаче жидких пластических составляющих из нескольких инжекционных машин. В отличие от многолитниковой системы здесь впрыск разных смесей производится через одну точку. В зависимости от поставленных задач можно получать отливки с различными характеристиками. Для реализации требуется сложное оборудование с комбинированием инжекторных головок.

    Способ совместного инъектирования можно разделить на подвиды:

     

    * Многослойное. Разновидность заключается во впрыскивании в зону будущего изделия нескольких различных спецсмесей из двух или более инъекционных машин. Существуют многочисленные варианты сочетаний сырья. Это могу быть различающиеся, как по цвету, так и по прочим свойствам пластмассы. Например, наружные слои выполняются из прочных высококачественных полимеров, а внутренние – из более мягкой пластической массы, пенополистирола (пенопласта) или более дешёвого вторичного сырья.

    Конкретные ингредиенты и цвет определяются требованиями, предъявляемыми к готовой продукции.

     

    * Сэндвич-литьё. Этот подвид отличается тем, что виден только наружный слой пластика. Техпроцесс производится в 3 стадии. Сначала в штамповочное пространство впрыскивается состав No 1. Затем внутрь первого инжектируется No 2. В конце снова добавляется порция первоначальной пластических компонентов. Она закрывает вход, через который вводился вторая составляющая и окончательно запечатывает его, формируя наружный слой.

    Технология также позволяет получать детали из нескольких видов сырья, преследуя цели от достижения специальных механических характеристик до утилизации продуктов вторичной переработки полимеров.

     

    Интрузионный

     

    Название восходит к латинскому слову intrusio – вталкивать, вдавливать. В основе техпроцесса лежит разогрев и расплавление пластмассовых гранул в шнековом механизме, сопровождающийся перемешиванием и гомогенизацией в случае использования разных компонентов. Затем жидкий расплав предварительно вводится в полость пресс-формы и далее, создаётся и выдерживается давление, в процессе которого подаётся дополнительное количество до полного заполнения объёма.

    На входе в пресс состав соприкасается со стенками, охлаждается и начинает застывать. Поэтому технология применяется преимущественно для изготовления отливок без сложных, тонких элементов.

    Интрузионная технология применяется самостоятельно или в комбинации с инжекционной.

     

    Литье в многокомпонентные формы

    Методика предполагает раздельное формование двух и более элементов, входящих в структуру изделия и последующее их соединение в единое целое.

    Для реализации необходимы специальные штампы, состоящие из нескольких формовочных узлов. Кроме того конструкция должна позволять после предварительной заливки перемещать их спрессовывать друг с другом.

    Технология отличается от частично сходных по конечному результату многослойного и сэндвич-литья тем, что формовка составных частей производится одновременно. А после его окончания они перемещаются для последующего соединения в единое целое.

    В процессе участвуют одновременно несколько установок, подающих расплав. Допускается изготовление одних элементов инжекцией, других – интрузией.

     

    Ротационное литье

     

    Технология представляет собой разновидностью заливки пластмасс в многокомпонентные формы. Основное различие заключается в том, что формование происходит не одновременно, а последовательно.

    Первоначальный объём образуют корпус пресс-форма и вставка. После заполнения, вставной элемент извлекается, и пластичный состав впрыскивается в оставшуюся часть. Если изделие состоит не из двух, а их трёх и более частей, технологический переход повторяется соответствующее количество раз.

    После каждого этапа подключается следующая литейная установка (производится ротирование). Соответственно процесс занимает много времени и требует большого количества оборудования.

    Так же, как и отливка в многокомпонентные формы ротационное допускает комбинирование методов инжекции и интрузии.

  • Где применяются термопластавтоматы?

    Изделия из термореактивных пластмасс значительно потеснили классические материалы в сфере производства и потребления. Различные виды полимеров и их комбинаций позволяют получать изделия любой формы, цвета и размера.

     

     

    Основные технологии производства изделий

    В промышленном производстве применяются технологии, которые могут удовлетворять самым различным требованиям промышленности и рядового потребителя.

    Технологии работы термопластавтоматов (ТПА):

    • Литье под давлением используется для производства объемных изделий широкого спектра назначения.
    • Выдувание тонкостенных емкостей из полимерной заготовки или вакуумное формование из пленки.
    • Метод экструзии основан на технологии продавливания материала через фильеру сложной формы.
    • Методы непрерывного экструзионного литья для производства пленочных материалов и изолирующих покрытий проводников.
    • 3D-печать, сравнительно новая технология, которая позволяет моделировать изделия без применения сложной оснастки.

    Сферы применения продукции ТПА

    В 2017 году предприятия по переработке термопластичных масс использовали около 7 млн. тонн сырья, что в 6 раз меньше потребления в Европе.

    В структуре изделий из термореактивных пластмасс ведущее место занимает упаковка с помощью пленочных материалов, которые используются напрямую в виде упаковочной простой или термоусадочной ленты или в виде тарных изделий (емкости, ложементы, лотки, одноразовая посуда и т.п.). В общем объеме изделий, поставляемых для всех видов промышленного производства, на долю упаковки и тары приходится порядка 40% от всего объема перерабатываемой пластмассы. Основными потребителями являются пищевая, медицинская и легкая промышленности. В эту группу входят клапаны для упаковки различных веществ в тару под давлением (аэрозоли и дозаторы). В структуре материалов преобладают полиэтилены низкого и высокого давления (более 70% продукции) и полипропилены (20%). Полиамиды (меньше 5%) применяются для производства медицинских стерильных изделий и в пищевой промышленности для производства трубопроводов.

     

    Строительная промышленность занимает второе место по использованию пластмассы (25%) для своих нужд за счет широкого распространения трубопроводной арматуры в системах водоснабжения и канализации. Большую долю занимают погонажные изделия в виде профилей для остекления или отделки и фурнитура для жилых или технических помещений или мебели. Отдельную нишу занимают изделия для ремонта помещений (рукоятки инструментов, эластичные шпатели, профили, плитка, укрывные и другие расходные материалы). Основной материал для изделий — полиэтилен высокого давления, поливинилхлорид (ПВХ) и полипропилен.

     

    Автомобильная промышленность потребляет около 8% продукции из пластмасс в виде конструктивных элементов отделки салона, рулевой колонки, емкостей для технических жидкостей, элементов кузова и составных частей системы пассивной безопасности. Основной материал — ударопрочный полипропилен, его производные с добавлением синтетического каучука, ПВХ и полиэтилен. Сравнительно высокое потребление термопластмасс в автомобилестроении связано с весом изделия (напр., бампер весит 4…7 кг в зависимости от демпфирующих свойств конструкции, консоль с торпедой — 2…4 кг, элементы кузова — 2…3 кг).

     

    Электротехническая промышленность использует порядка 6% пластических масс. Основное применение — изоляция проводников, корпуса электронных и электрических приборов промышленного и бытового назначения. Особенностью применения продукции из пластмассы в электронной и электротехнической промышленности являются низкая материалоемкость и сложность конструкции изделий при достаточно значительном количественном выражении.

     

    Около четверти продукции производится средними и мелкими предприятиями, которые используют все виды сырья и обеспечивают продукцией предприятия с мелкосерийным и серийным типом производства. Для них не имеет значения принадлежность к какому-либо виду промышленности. Эти предприятия наиболее гибко реагируют на запросы рынка и выпускают большой спектр изделий самого различного назначения. В эту категорию входят предприятия, которые используют 3D-технологию производства опытных и единичных образцов для разработчиков новых видов продукции. Перспективы у объемной печати весьма радужные в сфере авторского дизайна, сувенирной продукции и в области опытных производств.

     

    Перспективы применения ТПА

    Разнообразие типов и характеристик термопластмасс позволяет постоянно расширять их область применения. Возможность переработки и повторного использования несколько снижает нагрузку на экологию и повышает эффективность использования первичного сырья за счет добавления 10…20% вторичного сырья соответствующей марки, что особенно привлекательно для строительной промышленности. ТПА будут совершенствоваться конструкционно и технологически, т.к. российский рынок потребителей изделий из пластмасс насыщен только на 50…60% отечественной продукцией. Вы можете выбрать и купить термопластавтомат под любые задачи у нас в каталоге.

  • Термопластичные и термореактивные полимеры в литье пластмасс

    Термопластичные и термореактивные полимеры в литье пластмасс

    Полимеры — сложные химические соединения искусственного или естественного происхождения, которые, в ходе взаимодействия, образуют пространственные структуры линейного или сетчатого характера. Сложность и количеество образованных связей определяют механические, химические и физические характеристики полимера.

    Термопластичные полимеры

    Полимеры этого класса имеют линейную структуру длинных цепей, которые могут иметь перекрестные соединения за счет химически активных добавок. Материалы полимеризуются при снижении температуры ниже температуры плавления.

     

    Основные типы термопластов:

    • Полиэтилен низкого и высокого давления — органическое соединение на основе соединений углерода в циклической молекуле. Температура пластификации 100° С для ПЭНД и 260° С для ПЭВД. При этом давление прессования ПЭВД составляет 150…300 МПа. Линейная структура полиэтиленов, при создании специальных условий или добавлении силанов, создает условия для получения «сшитого» полиэтилена. Ветви полимера типа РЕх-b образуют большое количество «боковые» ответвления, которые повышают плотность и механическую прочность, но не меняют химических свойств. Применяются для производства «бесконечных» изделий методом экструзии (трубы, слабонагруженные несущие элементы конструкций и т.п.) и производства большой номенклатуры изделий методом прессования в замкнутой форме.
    • Полиуретаны типа «Витур» — сложные химические соединения, которые для полимеризации требуют присутствия отвердителя органического типа. Полимерные цепочки имеют сложную форму, т.к. в ее структуру входят замещенные и незамещенные химические элементы. Область применения зависит от структуры полимера в твердом виде — линейной или сетчатой. Все технические типы (НИЦ ПУ-5; СКУ-ПФЛ-100;ТСКУ-ФЭ-4 и др.) имеют высокую износостойкость при твердости по Шору не ниже 75 ед. Продукция изготавливается методом прессования, литья, заливки в формы и методом экструзии.

    Полиэтилены относятся к классическому типу термопластов, т.к. они допускают повторный нагрев и обработку давлением. Полиуретаны повторно используются после измельчения и добавления в состав первичного сырья.

     

    Термореактивные пластмассы

    Пластмассы этого класса не могут быть подвергнуты повторной обработке, т.к. смесь порошка реактопласта и связующего компонента при формовании и нагреве образуют прочные пространственные соединения. Связующими компонентами могут быть эпоксидные компаунды, формальдегиды и их комбинации. Изделия с этими связующими обладают высокой прочностью и износостойкостью, особенно, если применять армирование. Реактопласты сохраняют свою работоспособность при температуре до +200° С. При дальнейшем нагреве структура начинает разлагаться (деструктурироваться) с выделением вредных и токсичных веществ. Низкие температуры ниже -10…15° придают материалу хрупкость.

    Композиции реактопластов в измельченном виде в смеси с полиуретановыми смолами позволяют получать изделия с высокими прочностными на растяжение и износ характеристиками при сохранении эластичности в диапазоне температур -25…+80 ° С.

     

    Компания ООО «КМО» предлагает оборудование в широком ассортименте для переработки термопластичных и термореактивных пластмасс из первичного или вторичного сырья. Специалисты компании окажут консультационные услуги в подборе технологии и оборудования, для чего достаточно позвонить или заполнить форму.