Принцип работы термопластавтомата: от, А до Я

Термопластавтомат — это машина, которая превращает твердые пластиковые гранулы в готовое изделие за один повторяющийся цикл. Сложность устройства может сбить с толку новичка, но если разложить процесс на этапы, логика становится понятной. Разберем устройство термопластавтомата и технологию литья под давлением шаг за шагом.

ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ ТПА?

Конструктивно любой инжекционно-литьевой станок делится на два основных узла: узел пластикации и узел смыкания, который часто дополняется узлом выталкивания.

Узел пластикации отвечает за превращение твердого сырья в расплав и подачу его под давлением в форму. Его сердце — материальный цилиндр с вращающимся шнеком внутри. С внешней стороны цилиндр нагревается электрическими нагревателями — керамическими, инфракрасными или ультразвуковыми. Шнек выполняет две роли: при вращении пластицирует материал, а при поступательном движении вперед работает как поршень, впрыскивая расплав в пресс-форму.
Узел смыкания — это станина и две плиты, на которых закреплены половины пресс-формы. Плиты смыкаются и удерживаются с заданным усилием, чтобы давление расплава не раздвинуло их во время впрыска. После затвердевания изделия (охлаждения) плиты размыкаются, и выталкиватель сбрасывает готовую деталь.

Движение всех узлов в классическом ТПА обеспечивает гидравлический привод: бак с маслом, насос, создающий давление, и набор клапанов, распределяющих потоки. Современные машины используют сервоприводную гидравлику: насос, электродвигатель и управляющий инвертор. Это дает экономию энергии за счет отключения насоса в периоды простоя. Существуют также полностью электрические и гибридные ТПА.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ЦИКЛ ЗА ПЯТЬ СТАДИЙ

Цикл литья под давлением разбит на пять основных этапов. Вместе они образуют повторяющийся процесс, который может длиться от нескольких секунд до нескольких минут.

Смыкание пресс-формы. Подвижная плита движется к неподвижной. Во избежание удара скорость к моменту соприкосновения снижают. Одновременно узел пластикации подводится к форме и прижимается соплом к литниковой втулке. В таком положении он остается весь цикл.

Впрыск. Шнек движется поступательно и под давлением загоняет расплав в полость формы. Впрыск протекает в две стадии: заполнение и сжатие. Вытесняемый из формы воздух уходит через специальную вентиляционную систему. Обратный клапан на конце шнека предотвращает утечку расплава назад.

Выдержка под давлением. После заполнения начинается охлаждение содержимого формы. Выдержка происходит под давлением, чтобы компенсировать усадку — пластик при остывании теряет в объеме, и если не добавлять материал, на детали появятся утяжины. На завершающем этапе давление снимается, и происходит окончательное затвердевание.

Пластикация новой дозы. Как только давление на форму снято, шнек начинает вращаться. Гранулы из бункера попадают в межвитковое пространство и под действием тепла и трения переходят в пластическое состояние. Расплав накапливается в передней части цилиндра, а шнек постепенно отодвигается назад, освобождая место для новой порции.

Размыкание и извлечение. Когда изделие полностью затвердело, форма раскрывается, и толкатели выталкивают деталь в сборный поддон. Для деликатных изделий съем выполняет оператор вручную или робот-манипулятор. В горячеканальных формах литниковый канал обогревается, и литник остается в жидком состоянии — процесс идет безотходно. В холодноканальных литник затвердевает и требует удаления с детали.

После этого форма снова смыкается, и цикл повторяется.

ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ ВРЕМЯ ЦИКЛА?

Продолжительность каждой стадии в сумме дает общее время цикла. Наибольшую долю обычно занимают выдержка под давлением и пластикация. Чем больше масса изделия и толще его стенки, тем дольше длится охлаждение. При литье небольших тонкостенных деталей критичными становятся этапы смыкания и размыкания — там важна скорость движений основных узлов машины.

На электрических и гибридных ТПА возможна параллельность стадий — несколько операций выполняются одновременно. Например, пока робот снимает изделие, уже идет пластикация следующей дозы. Это дает сокращение времени цикла и рост производительности.

ЧТО ВАЖНО ЗАПОМНИТЬ?

Устройство термопластавтомата логично: один узел готовит расплав, второй фиксирует форму изделия и извлекает готовую деталь. Технология литья под давлением завязана на точное соблюдение температур, давлений и времени на каждом из пяти этапов. Понимание этого цикла — база, без которой невозможно ни выбрать машину, ни наладить выпуск качественных изделий. Если Вы присматриваетесь к покупке ТПА, специалисты BORCHE помогут подобрать станок под Вашу номенклатуру и материалы, учитывая все особенности технологического процесса.

ЗАКАЗАТЬ ЗВОНОК

Оставьте заявку, и наши специалисты свяжутся с Вами, чтобы обсудить все детали!

Нужна помощь в подборе термопластавтомата?