Литьевые машины для пластмасс принцип работы
Принцип работы и классификация литьевых машин
Метод изготовления изделий из термопластичных материалов – литье пластмасс под давлением – появился в 1920 г. Первые литьевые машины для пластиков были построены по аналогии с машинами для литья под давлением цветных металлов. Вначале они приводились в действие вручную, затем с помощью сжатого воздуха (пневматический привод).
Принцип работы литьевых машин
Процесс литья пластмасс под давлением на литьевых машинах у упрощенном виде сводится к следующему (рис. 1): сырье засыпается в бункер 1, дозируется в приспособлен 2 и в количестве, необходимом для каждой отливки, поступает в приемную камеру 3.
Ходом поршня 4 пластмасса подается в обогревательный цилиндр 5 с электрическим нагревателем 6; в обогревательном цилиндре происходит ее пластикация (размягчение, плавление).
Обогревательный цилиндр вмещает пластмассу в количестве достаточном для 8-10 отливок. Поэтому при подаче поршнем в обогревательный цилиндр очередной дозы пластика, такое же количество уже расплавленного материала продавливается через мундштук (сопло) машины и литниковые каналы формы в ее полость 8.
Материал, поступающий в обогревательный цилиндр, обычно имеет температуру окружающего воздуха t1, материал, поступающий в литьевую форму, уже нагрет до температуры пластичности t2 и продавливается из обогревательного цилиндра под давлением от 800 до 2500 кг/кВ. см.
Форма состоит из двух основных частей – передней 9 и задней 10 – и охлаждается обычно водой, протекающей по каналам 11.
Так как температура формы в большинстве случаев примерно на 100-160° ниже, чем температура заливаемой массы, то в форме происходит быстрое охлаждение и отверждение пластмассы, причем оба процесса ведут к уменьшению ее объема.
Вследствие этого в форме образуется незаполненное пространство, и для восполнения его массой, а также для предотвращения возможности вытекания материала обратно из формы требуется поддержание давлений поршня на некоторое время, называемое выдержкой под давлением.
Затем поршень начинает движение в исходное положение (назад).
В форме пластик охлаждается еще некоторое время до температуры t3 (выдержка для охлаждения), при которой пластмасса сохраняет форму изделия. После этого изделие сбрасывается из гнезда толкателями при раскрытии формы. Теперь может быть начат новый цикл литья. Однако возможно, что к этому моменту очередная доза заливаемого материала не успевает прогреться в цилиндре; в таком случае перед началом нового цикла дается выдержка (пауза) при раскрытой форме.
Классификация литьевых машин
Литьевые машины классифицируются:
Наибольшее распространение получили машины с электромеханическим и гидравлическим приводом, с полуавтоматическим и автоматическим управлением, мощностью 30 и 50г; машины больших мощностей применяются реже.
Как работают термопластавтоматы
Изделия из полимерного сырья широко распространены, благодаря низкой стоимости, высокой технологичности производства, возможности вторичной переработки.
Для многих видов бизнеса будет выгодно организовать производство продукции из пластика собственными силами, а не закупать их на стороне.
В организации линии по производству изделий из термопластов нет ничего сложного – достаточно приобрести термопластавтомат (один или несколько).
Как устроен ТПА
Термопластавтоматы – это инжекционные литьевые машины, в которых сырье из определенного вида пластмасс нагревается, приводится в жидкое агрегатное состояние, потом под давлением подается в пресс-форму.
Внутренние контуры пресс-формы точно повторяют форму будущего изделия, поэтому полная заливка оснастки полимером означает получение геометрически точных деталей.
Все узлы и агрегаты машины крепятся на стальной раме, от её прочности и жесткости во многом зависит качество получаемой продукции.
Если производитель термопластавтомата экономил сталь, то возникающее напряжение при смыкании пресс-формы гарантированно приведет к перекосу оснастки и появлению брака.
Основные узлы инжекционно-литьевой машины
Гранулы полимерного сырья нагреваются одновременно за счет нагревательных элементов, установленных на материальном цилиндре, так и за счет тепла, выделяющегося при трении гранул пластика при вращении шнека.
Используемая технологическая оснастка
Качество получаемых на ТПА изделий критически зависит от используемой пресс-формы. Жесткость оснастки и шероховатость внутренней поверхности напрямую влияют на риск появления дефектов на поверхности получаемых отливок. Также важен химический состав используемого для производства ПФ сплава – использование дешевых сплавов стали или алюминия приводят к сокращению её жизненного цикла, увеличивая расходы на подготовку производства.
В зависимости от характеристик используемого сырья, геометрической формы отливаемых деталей, используются либо холодноканальные, либо горячеканальные ПФ. В ряде случаев важно подогревать литниковую систему, поддерживая пластик в жидком состоянии. Это уменьшает процент отходов, обеспечивает лучшую проливаемость пресс-формы.
Как работает термопластавтомат
Пластиковые изделия пользуются спросом не только потому, что они делаются из легкого и практичного материала со стороны потребителя, а скорее по причине того, что предприятиям выгодно выпускать продукцию из этого материала, так как такой шаг существенно снижает затраты на производство.
Современные технологии позволяют создавать из пластмассы сложные конструкции практически любой формы.
При желании сырье можно повторно переработать с помощью специальных шредеров или измельчителей.
При этом детали изготавливаются с высочайшей точностью.
Именно поэтому пластик используется при конструировании компонентов для сложнейшей техники: самолетов, автомобилей, ракет и т. д.
Производство изделий из пластмассы
Наиболее эффективным способом для производства изделий из пластика является метод литья под давлением.
Литье осуществляется на специальных установках – термопластавтоматах (альтернативное название: инжекционные литьевые машины), о которых и пойдет речь в данной статье.
Процесс литья осуществляется следующим образом: сырье в виде гранул полимеров поступает в термопластавтомат, где нагревается до температуры плавления и впрыскивается в пресс-форму, пластмасса остывает, материал становится твердым, далее литьевая форма размыкается, выталкивая содержимое, так и получается готовое пластиковое изделие.
Устройство термопластавтомата
Термопластавтомат состоит из множества сложных механизмов, поэтому мы рассмотрим только его основные части.
К основным узлам ТПА относятся:
Управление термопластавтоматом
Процессор со встроенным набором программ по заданным оператором параметрам в автоматическом режиме управляет всеми процессами.
Ниже представлен список его функций:
Доставим в любой регион России.
Производим качественные изделия из первичного сырья ведущих поставщиков мирового рынка пластмасс, также можем изготавливать изделия на основе Вашего сырья.
Если у Вас нет пресс-формы, Вы можете заказать ее у нас.
Литьевые формы компании «Автоп» стоят в 3-5 раз дешевле промышленных пресс-форм.
Производим изделия в любом количестве от 1 000 шт. до нескольких миллионов в месяц!
По вопросам сотрудничества обращайтесь по телефону: +7(8482)39-00-12
Литьевая машина для пластмасс
Литье пластмасс под давлением — технологический процесс производства изделий путем переработки нагретых до жидкого состояния термопластичных полимеров.
Литьевые машины для изготовления пластмасс позволяют полностью автоматизировать процесс производства, и создавать серийные изделия любых размеров и конфигураций.
Рис.1. Термопластавтомат серии IMS-ES
Особенности литья под давлением
Принцип действия литьевых машин для производства пластмасс заключается в расплаве гранулированного полимерного материала до жидкого состояния и подаче его под высоким давлением в закрытую литьевую форму. Изделие приобретает точные очертания внутренней полости пресс-формы.
Литье под давлением позволяет создавать изделия с тончайшими стенками. Они могут быть армированными или пустыми внутри, быть многоцветными и вспененными. Соединять в себе различные полимеры.
В производстве могут использоваться различные виды сырья: полиэтилены, полистиролы, полиэтилентерефталаты, поливинилхлориды, полипропилены.
Основным критерием при выборе материала является показатель текучести расплава.
Прочность, качество и точность параметров изделий зависят от температуры и величины показателей давления, которые должны быть в диапазоне от 80 до 200Мпа.
Важно соблюсти необходимый баланс, так как низкое давление может привести к образованию полостей или недоливов, а слишком высокое — к образованию облоя.
Разновидности методов литья пластмасс
Определяющим фактором при выборе оборудования являются способы плавления, которые бывают инжекционными или интрузионными.
1. Инжекционный способ подходит для создания деталей сложной конфигурации со стенками различной толщины: от очень тонких до толстостенных. Популярный метод, отличается минимальной усадкой, возможностью использования многогнездовых пресс-форм для литья пластмасс, работы с любыми полимерами.
2. Интрузионный способ подходит для создания объемных деталей с толстыми стенками. Вращением червячного шнека расплавленная масса подается в литьевую форму и заполняет ее. Затем под давлением впрыскивается еще небольшое количество раствора, заполняя все полости формы для литья и компенсируя усадку остывающего расплава.
Этапы и особенности процесса
Создание пластмассовых изделий в литьевых машинах происходит в несколько этапов:
1. Полимерное сырье загружается в приемный бункер литьевой машины.
2. Под действием собственного веса гранулы попадают в шнековую зону, где плавятся под воздействием высоких температур.
3. Под высоким давлением, через мундштук пластификационного модуля, производится впрыск расплавленной массы в пресс-формы.
4. В процессе остывания в пресс-формах постепенно понижается давление, изделия извлекаются наружу.
Весь процесс литья занимает от нескольких секунд, до 10 минут. Это зависит от исходного материала, толщины стенок, габаритов и конфигурации деталей.
В литьевых машинах создаются пластиковые детали автомобилей, различные емкости, канцелярские товары, игрушки, предметы для дома, комплектующие для электроники, медицинского оборудования и прочие изделия.
Виды оборудования для литья пластика
Выбор механизмов и оборудования для литья пластмасс зависит от вида, конфигурации и габаритов изготавливаемых деталей.
Станки работают в автоматических, полуавтоматических или ручных режимах.
Используются для производства листовых изделий, полимерных пленок и пластин, труб, оконных профилей.
Исходный материал загружается в механизм и под давлением выдавливается через формы с заданными пропорциями.
Управление экструдерами производится в автоматическом режиме с использованием специальных программ.
Используются для литья всех видов изделий под давлением из полимерных материалов. В термопластавтоматах могут создаваться детали различных форм и конфигураций со стенками разной толщины, гибридные, полые или разноцветные изделия.
Технология производства заключается в расплаве полимерного сырья и впрыскивании под высоким давлением в специальные пресс-формы.
Могут иметь один или несколько вариантов пластификации и различное количество узлов смыкания форм.
Рис.2. Вертикальный термопластавтомат
Используются для изготовления полиэтиленовой тары и емкостей с тонкими стенками: бутылок, канистр, бочек объемом до пяти тысяч литров.
Выдувные станки разогревают полимерное сырье и создают изделия методом выдувания в формы определенных размеров.
4. Экструзионно выдувные линии
Производят продукцию путем совмещения методов экструзии и выдува, что расширяет возможности и ассортимент продукции.
На экструзионно-выдувных станках производят:
Топливные баки и бампера для автомобилей, различные флаконы, бутылки для косметической и медицинской промышленности, кресла, ведра и игрушки.
Экструзионно-выдувные линии комплектуются компрессорами и охладителями.
5. Термоформовочные комплексы
Используются для создания одноразовой пластиковой посуды или контейнеров с тонкими стенками.
Технология производства заключается в выдувании изделий из нагретой до температуры около 140°С полимерной пленки, толщиной более 100 микрон. Готовые изделия вырубаются из пластины и упаковываются.
Процесс управляется полуавтоматически или вручную.
6. Дополнительное вспомогательное оборудование
Для производства небольших партий пластмассовых изделий или экспериментальных партий товара на рынке имеются мини-станки, подходящие для использования в небольших, узкоспециализированных предприятиях.
Компактные станки не требуют больших производственных площадей и могут разместиться на обычном столе. Такие станки умельцы изготавливают своими руками для организации производства в домашних условиях.
Техника для литья пластмасс отличается высокой точностью изделий и прочими достоинствами:
1. Возможностью изготовления изделий любых геометрических форм и размеров безупречного качества.
2. Использование любых полимеров.
3. Массовое производство одинаковых деталей.
4. Отсутствие дополнительной доработки литых изделий.
5. Рентабельность и быстрая окупаемость производства.
Благодаря инжектированию расплавленной массы под высоким давлением происходит равномерное заполнение пресс-форм, включая мельчайшие детали и отверстия.
Производители литьевых машин
Лидеры российского рынка производителей литьевых машин для пластмасс — Китай, Тайвань, Южная Корея, Германия, Япония.
Станки производства Японии и Германии отличаются высоким качеством и производительностью, точностью литья и высокой стоимостью. Станки стран азиатского региона значительно дешевле европейских и японских машин, практически не уступают им в качестве.
Компания «ИМСТЕК», эксклюзивный дистрибьютор крупнейших производителей литьевых машин Китая и Тайваня, предлагает широкую линейку станков, таких как:
1. Servo Е — популярные термопластавтоматы тайваньского производителя CYBERTECH, отличающиеся высоким качеством литья и доступной стоимостью.
2. Крупнотоннажные тайваньские термопластавтоматы серии СХ с двигателем и комплектующими немецкой компании Rexroth, панелью управления от австрийской компании КЕВА.
3. Бюджетные экономичные станки серии IMS-ES китайского производителя с оптимальными параметрами скорости и объема впрыска, и усилий смыкания пресс-форм. Русифицированная панель управления разработана под российского потребителя.
На все оборудование имеются сертификаты качества.
Выбирать литьевые станки для пластмасс нужно с учетом параметров требуемых деталей, исходного сырья и объемов выпускаемой продукции.
Если нужны качественные и надежные станки для производства пластмассовых изделий по цене производителя, звоните в компанию «ИМСТЕК» или заказывайте звонок по каналу обратной связи!
Проконсультируем по вопросам производительности, подбору исходного сырья, режиму литья и дизайну изделий. Поможем посчитать экономическую эффективность производства.
Подберем подходящие станки. Обеспечим доставку и запуск. Внедрим технологию литья на производстве. Обучим персонал.
Окажем техническую поддержку в течение всего срока эксплуатации.
При необходимости, предоставим оборудование в аренду или в лизинг.
Конструкция литьевой машины
Продукция из пластмассы есть везде. И все потому, что у нее невысокая себестоимость, а технологии, используемые в ее производстве, очень просты и эффективны.
Любому предприятию под силу наладить свое производство. Конечно, начинать стоит под присмотром специалистов. Как и в любом другом деле, постепенно увеличивается эффективность использования оборудования, со временем принося все большую отдачу на вложенные время и деньги.
Чтобы правильно организовать производство нужно: наличие станка, дополнительного оборудования, помещения и нескольких сотрудников. Также необходима хорошая экспертная компания, которая поможет с подбором, наладкой и сопровождением вашего нового бизнеса.
Как устроена литьевая машина
Рассмотрим устройство термопластавтомата на примере обычной гидравлической коленно-рычажной литьевой машины с аксиально-поршневым насосом.
Это инжекционно-литьевая машина, которая используется для изготовления деталей из различных видов пластмасс методом литья под давлением. Принцип действия термопластавтомата заключается в нагреве и расплавлении гранулированного полимерного материала до жидкого состояния с последующим его впрыском под высоким давлением в закрытую пресс форму. Сформированное изделие, после остывания до твердого состояния, приобретает точные очертания внутренней полости пресс формы.
Сырьем для получения готовых изделий, являются термопласты (полиамид, полистирол, полиэтилен, полипропилен, АБС и др.) или реактопласты.
Рассмотрим основные узлы термопластавтомата
Узел смыкания/размыкания формы (коленно-рычажный механизм);
Узел впрыска состоит из материального цилиндра, снаружи которого установлены кольцевые нагреватели, а внутри двигается и вращается шнек с наконечником и запорными кольцами.
Движение шнека влево и вправо происходит с помощью двух гидроцилиндров, а вращение – с помощью радиального гидромотора.
Также на узле впрыска расположены гидроклапаны, шланги, бункер, защитные кожухи. Сам узел впрыска подвижный (движение с помощью одного или двух гидроцилиндров).
Нагрев материала осуществляется с помощью кольцевых нагревателей, установленных по всей длине материального цилиндра. Иногда используют керамические или инфракрасные нагреватели.
Давление масла в гидросистеме станка создает аксиально-поршневой насос, который приводится в движение электродвигателем. На насосе установлены пропорциональные клапана, для управления давлением и скоростью.
На термопластавтоматах установлен контроллер с панелью управления, с помощью которого задаются параметры литья (скорости, давления, позиции движения элементов узлов смыкания и впрыска), температура нагрева материального цилиндра и др. Он позволяет сохранять настройки используемых пресс форм, и при необходимости загружать их. Современные контроллеры обеспечивают настройки и контроль всех необходимых литьевых параметров оборудования, для получения, стабильных повторяющихся циклов и, в итоге, качественных изделий.
Сталкивание изделий из ПФ осуществляется с помощью стержневых выталкивателей, которые приводятся в движение штоком гидравлического цилиндра толкателей.
Контроллер обеспечивает управление толкателями в нескольких режимах: режим удержания, режим повторов и вибро режим.
Гидравлическое масло заливают перед первым запуском и при очередной замене. При работе масло в гидросистеме нагревается. Охлаждение масла осуществляется с помощью воды (или другого хладоносителя), которая подается в маслоохладитель.
Также охлажденная вода поступает на гребенку, от которой шланги подключаются к ПФ для ее охлаждения.
Вода, прежде чем поступить в ТПА и ПФ, охлаждается с помощью чиллера (промышленный охладитель), градирни или другим способом. Температуру подаваемой воды устанавливают в диапазоне 8-15 о С.
Также иногда используют ротаметр. С его помощью регулируют подачу охлажденной воды в ПФ, и контролируют ее температуру.
Иногда приходится поддерживать ПФ в разогретом состоянии с определенной температурой для стабилизации качества (уменьшение коробления, улучшения прозрачности и др). Требуется стабильная и иногда различная температура матрицы и пуансона пресс формы. Для этого используют термостат. Если необходимо разогревать ПФ до 100 о С используют водяные термостаты, если выше – масляные.