Особенности технологического процесса, обусловленные конструкцией литьевой

Формы

При размыкании формы отливка включает остатки материала, содержавшиеся в литниковых каналах, т.е. в литниках. В целях экономии материала, застывающие литники должны иметь минимальный объем. Уменьшение эффективной толщины и длины литников позволяет уменьшить объем литниковой системы и снизить расход материала. Обычно застывающие литники в холодноканальных литниковых системах можно использовать как вторичный материал (не более 20% по объему), однако вторичная переработка литников связана с дополнительными затратами (хранение, дробление и т.д.). В ряде случаев, использование вторичного материала не допускается) (при низкой термостабильности материала, при литье изделий высокой точности, изготовление оптических изделий, деталей медицинского назначения и др.).

Преимущества и недостатки некоторых типов впускных литников холодноканальных систем показаны в таблице 4.6.

Таблица 4.6 - Холодноканальные литниковые системы

Типы впускных литников	Преимущества и недостатки
Рис. 4.43 а. Торцевой литник	Торцевой литник (рис. 4. 43а)имеет небольшое сечение, для него характерно неустойчивое заполнение формы.
Рис. 4.43 б. Веерный литник	Веерный литник (рис. 4.43б) может применяться, когда необходимо заполнение более широким выровненным фронтом, снижается вероятность появления струйного режима.
Рис. 4.43 в. Впуск в прилив	Впуск в прилив (рис. 4.43в) применяется при литье оптических деталей
Рис. 4.43 г. Накладной литник	Накладной литник (рис. 4. 43г) лучшие создает условия для гашения струи расплава по сравнению с торцевым литником.
Рис. 4.43 д. Щелевой литник	Щелевой литник (рис. 4. 43д) применяется, когда нужно заполнить изделие широким фронтом. Преимущество этого литника в том, что отсутствует линия спая. Недостатки - повышенные скорости сдвига, возможность появления большой области с дефектами материала.
Рис. 4.43 е. Кольцевой литник	Кольцевой литник (рис. 4.43е) применяется при литье изделий кольцевой или округлой формы. Достоинство этого литника – отсутствие линии спая. Недостатки – повышенные скорости сдвига, возможность появления большой области с дефектами материала.
Рис. 4.43 ж. Дисковый литник	Дисковый иди диафрагменный (рис. 4. 43ж) литник имеет повышенные скорости сдвига, не исключается возможность появления дефектной области.
Рис. 4.43 з. Точечный литник	Технология литья существенно улучшается при использовании форм с точечными литниками (рис. 4. 43з). Все типы точечных литников разработаны с целью исключить необходимость их отделения от изделий вне формы. Он легко отрывается и оставляет маленький след на изделии. Точечные литники могут быть использованы в одно- и многогнездных литьевых формах. Точечное литье характеризуется тем, что впрыск расплава происходит через короткий, узкий (“точечный”) литниковый канал.
Размеры точечных впусков (диаметр и длина) выбирают от массы и размеров изделия, типа перерабатываемого материала и находятся в пределах 0, 6÷ 2, 8 мм (по диаметру) и 0, 8÷ 1, 3 мм (по длине). Важное достоинство точечных литников состоит в возможности высокопроизводительного изготовления тонкостенных изделий (толщиной до 3 мм). Выдержка под давлением мала, вследствие чего не возникает переуплотнения материала; плотность изделий меньше, чем изделий, отлитых через обычные (“пальчиковые”) литники. Быстрое охлаждение литника ограничивают подпитку формы расплавом. Это обеспечивает более полное протекание релаксационных процессов и качество изделий повышается – снижается анизотропия свойств и усадки. Поскольку литник имеет небольшие размеры весь, расплав практически расходуется на формование изделия и коэффициент расхода материала приближается к единице (Кр ≈ 1). Трудоемкость механической доработки изделий сокращается или отсутствует. Но для него характерны высокие скорости сдвига, высокие входовые потери давления, значит, будет происходить значительный разогрев материала на впуске в изделие, следовательно, следовательно, может возникнуть перегрев и деструкция материала.
Рис. 4.41 и. Туннельный литник	Туннельный литник (рис. 4. 43и) дает более широкие возможности при выборе мест впуска. При литье в формы с туннельными питающими литниками (рис. 4. 43ии 4.46) исключается операция по удалению литников и в данных формах помимо обычных конструктивных деталей предусмотрена система отрыва отформованных деталей от литников. Применение такой формы
	4.46. Стационарная литьевая форма с туннельными литниками: I – схема расположения отливаемых деталей, отрывателей, разводящих и питающих каналов; II – отрыватель с каналом криволинейной формы. 1, 2 – полуформы; 3, 4 – формующие гнезда; 5 – литниковая втулка; 6, 7 – разводящие каналы; 8 – колонки; 9 – плоскость разъема; 10 – накладки; 11 – плиты; 12 – трубчатые выталкиватели; 13 – выталкиватель литника; 14 – формующие стержни; 15 – плита толкателя; 16 – хвостовик; 17 – отрыватели; 18 – питающий литник

позволяет автоматизировать процесс литья и резко сократить трудоемкость. Однако расход термопласта не сокращается и требуется вторичная переработка литников.

В современных автоматических литьевых формах созданы безлитниковые системы, которые исключают операцию отрыва литника от отливки. В этом случае отпадает необходимость во вторичной переработке литников. В указанных системах затвердевает впускной точечный литник, который удаляется из канала вместе с изделием. Остальные литники во время работы формы обогреваются, материал в них находится в расплавленном состоянии и не извлекается из формы. В системах безлитникового литья применяются:

1. специальные сопла – обогреваемые, с запорными устройствами, с обогреваемыми камерами или изолирующим полимерным слоем;

2. обогреваемы литниковые каналы – метод литья в горячеканальных формах.

Рис. 4. 47 Горячеканальные обогреваемая (а) и ‘‘пассивная” (б) камеры литьевой формы: 1 – болты; 2 – тарельчатая пружина; 3 – втулка литниковая; 4 – резьбовая втулка; 5 – электрообогрев; 6 – мундштук   Горячеканальное литье термопластов связано с применением распределителей с обогреваемыми каналами специальной конструкции (4.47). Литьевые формы с горячеканальными камерами могут иметь обогреваемую и “пассивную” камеры. Обогреваемая литниковая камера (рис. 4. 47а) крепится на неподвижной

части формы с помощью специальных болтов, которые одновременно являются направляющими продольного движения камеры. Это движение (на 2÷ 3 мм) осуществляется за счет тарельчатых пружин при отводе инжекционного цилиндра от машины. При движении камеры нарушается контакт горячеканальной камеры с охлаждаемой формой в промежутке между впрысками. Разводящие каналы находятся в корпусе камеры.

“Пассивная” литниковая камера (рис. 4. 47б)не имеет специального обогрева, но материал в ней сохраняет вязко-текучее состояние в промежутках между впрысками за счет большого сечения разводящих каналов в камере (~ 100 мм²). Камера применяется при коротких циклах литья (15÷ 20 с).

Достоинства горячеканальной технлогии:

1. Полное отсутствие литниковых отходов.

2. Исключена операция отрыва литника от изделия.

3. Расплав полимера предельно приближен к формообразующей камере, что способствует повышению качества изделий.

4. Это же обстоятельство позволяет получать крупные по размеру изделия (пластмассовая мебель) с минимальной толщиной стенки и, следовательно, более эффективно использовать дорогостоящий полимерный материал.

Недостатки:

1. Ассортимент перерабатываемых полимеров ограничен требованиями термостабильности.

2. Расплав полимера должен быть маловязким (ПТР > 8 г/10 мин).

3. Инжектирование расплав требует увеличения усилия впрыска в пластикаторе.

4. Горячий блок формы оснащен высокоточными устройствами терморегулирования и управления.

5. Конструкция, устройство и обслуживание формы существенно сложнее по сравнению с холодноканальными. Все это является причинами высокой стоимости горячеканальных форм, применение которых требует тщательного технико-экономического обоснования (тиражность изделий, их рыночная стоимость, продолжительность спроса и др.).