Литье под давлением сегодня самая популярная и востребованная технология массового тиражирования изделий. В основу термина — литьё под давлением, заложен технологический процесс, при котором твердый полимер под воздействием температуры превращается в жидкий расплав, и под большим давлением, по литниковым каналам подается в закрытую пресс-форму. После охлаждения полимера форма открывается и отливку в виде твердого изделия извлекают методом выталкивания из формы. Это основная технология производства изделий, которая применяется повсеместно в мире для серийного выпуска изделий из пластмассы. Технология позволяет эффективно выпускать продукцию большими партиями с высокой степенью стандартизации, обеспечивая стабильное качество продукции.
Для литья изделий из пластика требуется:
- Полимер — это синтетический или полусинтетический материал (пластическая масса), которая способна размягчаться при нагревании и под давлением формироваться в твёрдые предметы различной формы, а после охлаждения сохранять заданную форму.
- Термопластавтомат — это автоматизированная инжекционно-литьевая машина для изготовления пластмассовых деталей методом литья под давлением.
- Пресс-форма — это устройство для изготовления объёмных заготовок (изделий) различной конфигурации под действием давления, создаваемого литейными машинами.
На картинке представлена схема литья пластика под давлением.
Отливка изделия происходит под действием температуры и давления, во внутренней части пресс формы.
Процесс литья под давлением — это циклическая операция, состоящая из технологической цепочки последовательных этапов. Каждый цикл включает подготовку материала, его впрыск в форму, выдержку под давлением, охлаждение и извлечение готового изделия.
Технологическая цепочка производства
1. Выбор пластика — учитываются свойства материала: температура плавления, текучесть, механические характеристики, термостойкость, химическая устойчивость.
2. Загрузка и пластикация — сырьё в виде гранул загружается в бункер и подаётся в материальный цилиндр, где нагревается до температуры плавления.
3. Смыкание пресс-формы — подвижная и неподвижная части формы плотно соединяются с усилием исчисляемая в тоннах.
4. Впрыск расплава — материал под большим давлением через каналы впрыскивается в полость формы, заполняя все её участки.
5. Выдержка под давлением — поддержание давления в течение нескольких секунд обеспечивает плотность изделия и компенсирует усадку при остывании материала.
6. Охлаждение — материал остывает и затвердевает в форме.
7. Раскрытие и извлечение — форма открывается, и готовое изделие извлекается с помощью механических толкателей или под действием собственного веса.
Типы сырья для литья
— Основная группа полимеров термопластов, применяемая для литья изделий под давлением: полиамид, полиэтилен высокого и низкого давления, полипропилен, АБС пластик акрилонитрилбутадиенстирол, поликарбонат, полистирол. Это материалы, которые могут многократно плавиться при нагревании и затвердевать при охлаждении, не теряя своих свойств. Но они дают значительную усадку, которую необходимо нивелировать высоким давлением литья и специальными компонентными добавками для получения равномерности изделия на стыке с разной толщиной.
— Термореактивные полимеры, реактопласты. Эти материалы также могут использоваться для литья под давлением, но они менее распространены, чем термопласты. В таких материалах при нагревании молекулы сшиваются в трёхмерную сетчатую структуру, которую изменить последующим нагревом уже невозможно. Застывшую деталь из реактопласта невозможно расплавить повторно.
— Термоэластопласты применяют для изготовления изделий, где требуется эластичность изделий, они сочетают в себе свойства термопластов и эластомеров, применяются для изготовления изделий которым требуются гибкость и упругость одновременно.
Подбор материала для изделия
Выбор материала для изделия зависит от множества факторов: учитываются условия эксплуатации, механические нагрузки, термо и химическая стойкость изделия, требования к внешнему виду и технологические возможности производства. Для качественного литья нужно одновременно учитывать многие параметры и свойства, для этого требуется понимание процессов производства и знания химических свойств полимеров.
На картинке ниже представлены полимеры по классам и его типовое применение.
Учитываются и другие факторы: степень усадки материала при охлаждении, цветовая гамма, устойчивость к ультрафиолету, огнестойкость материала, технологические особенности и целесообразность производства.
Оборудование применяемое для литья пластмасс
Для литья пластмассы под давлением используют термопластавтомат (ТПА) — это специальная инжекционно-литьевая машина. Чтобы отлить изделие на термопластавтомат устанавливают оснастку (пресс-форму).
Оснастка (пресс-форма) это съемный элемент, который имеет внутри зеркальное отражение отливаемого изделия, сделана из металла. Во внутренней полости под большим давлением литьевого станка происходит формирование изделия. Состоит из: матрицы и пуансона, имеет: литниковую систему, систему охлаждения, выталкиватели, направляющие элементы. После установки пресс-формы на термопластавтомат приступают к регулировке оборудования. Выставляются нужные параметры температуры и давления, далее переходят к пробному тестовому литью. После проверки отлитого изделия, на соответствие нормам и требованиям заказчика, приступают к литью всей партии.
Изготовление пластмассовых изделий на заказ
Услуги литья для начинающих и профессионалов
Наша компания предлагает полный цикл производства от разработки пресс-форм, до выпуска серийной партии изделий из пластмассы. А так же, предлагаем услугу контрактного литья на пресс-форме заказчика. Имеем многолетний опыт по отливке разных типов полимеров, правильно подберём материал под изделие с нужными характеристиками: прочности, жёсткости, термостойкости и внешнего вида. Учтём все параметры, включая коэффициент усадки материала.
Начинающим предпринимателям, расскажем о всех тонкостях производства и обратим внимание на множества нюансов при изготовлении изделий из пластмассы. Вся цепочка производства осуществляется в рамках одного предприятия без посредников. Заказчик в любой момент может посмотреть все этапы изготовления.
Литьё пластмасс под давлением — основной распространенный промышленный метод производства продукции. Эта технология предназначенна для массового тиражирования изделий, позволяет производить миллионы идентичных деталей по низкой себестоимости. Пока в мире не существует других способов производства, которые могли бы конкурировать с этой технологией. Данный метод производства требует больших вложений в оборудование и технологический процесс, что ограничивает возможности начинающих предпринимателей. Для минимизации расходов и сокращения времени на запуск производства, можно воспользоваться услугой контрактного литья изделий под заказ.
Основные преимущества контрактного литья:
Экономия на оборудовании и инфраструктуре. Не требуется покупать оборудование: термопластавтомат (ТПА), настраивать и отлаживать производственную цепочку, арендовать площади, нанимать персонал. Заказчик платит только за готовые изделия. Особенно это применимо для тех, кто делает первые шаги в производстве изделий из пластмасс, и для тех кто уже имеет пресс-форму для производства изделия.
Часто задаваемые вопросы
Какие типы литья применяют для литья пластмассы?
Инжекционное литьё — классический метод впрыска расплава в закрытую форму под высоким давлением. Применяется для корпусов, технических деталей, упаковки, элементов бытовых изделий.
Интрузионное литьё — применяется для крупногабаритных и массивных изделий.
Компрессионное литьё — используется преимущественно для реактопластов. Материал помещается в нагретую форму и при смыкании под давлением формуется с последующей химической полимеризацией. Подходит для толстостенных изделий, электротехнических деталей, термостойких элементов.
Трансферное литьё — материал предварительно нагревается в отдельной камере и затем подаётся в форму через литниковую систему. Обеспечивает лучшее заполнение сложных форм, возможность литья с металлическими вставками, снижение дефектов.
Первичный пластик что это?
Первичный пластик — это материал, который впервые произведён из исходного сырья (нефтепродуктов) в ходе химического синтеза. Он не содержит вторичных примесей и характеризуется высокой степенью чистоты, однородностью структуры и стабильностью своих свойств. Первичный пластик используется в различных отраслях, где важны качество и соответствие стандартам.
Что такое контрактное литье?
Контрактное литьё пластмасс под давлением — это услуга промышленного литья изделий, подрядчик производит пластиковые изделия по заказу клиента на своём оборудовании. Заказчик предоставляет технические требования, а исполнитель берёт на себя технические задачи и ответственность за процесс производства. Такой формат работы присутствует во всех промышленных отраслях. Преимущества контрактного литья: не требуется содержать собственный парк оборудования и специалистов, экономия времени на запуск оборудования.
Какие типы литья вы применяете?
Мы используем термопластавтоматы (ТПА) с двумя видами литья:
С вертикальным впрыском — движение расплавленного материала осуществляется вертикально вниз, а основная плоскость разъёма пресс-формы расположена горизонтально. Обычно используем для изготовления изделий с закладными элементами.
С горизонтальным типом впрыска материала и вертикально расположенной плоскостью разъёма формы с применением робота манипулятора.
Используем Мини термопластавтоматы — для выпуска ограниченных партий продукции или работы по индивидуальным заказам для мало тиражного производства для областей применения: электротехника и приборостроение, мебельное производство для изготовления фурнитуры, комплектующих и т.д.
Вторичное пластиковое сырьё что это?
Вторичное пластиковое сырьё — это материал, который получают из уже использованных пластиковых изделий, это переработанный пластик, который после сортировки по типам, очистки и обработки применяется для литья (изготовления) новых изделий из пластика.
Где заказать литье пластмасс?
При выборе компании стоит учитывать несколько факторов:
Убедитесь, что компания работает с нужным вам видом пластика и имеет опыт работы с этим сырьем.
Обязательно нужно посмотреть примеры отлитых изделий и изучить уровень качества литья.
Уточнить наличие современного оборудования, скорость и точность литья.
Для изготовления сложных деталей может потребоваться специализированное оборудование.
Если требуется сборка, покраска или сертификация, уточните, предоставляет ли компания такие услуги.
Перед началом сотрудничества рекомендуется обсудить все детали: объём заказа, используемые материалы и сроки выполнения.
Какие существуют нормативные требования для литья пластмасс?
Нормативные требования для литья пластмасс охватывают несколько аспектов: технологические процессы, требования к оборудованию, материалам, безопасности труда и качеству продукции.
Некоторые положения можно посмотреть, ознакомившись, ГОСТ 12019-2021:
— Конкретные требования к изготовлению образцов (режим изготовления, форма, размеры, особенности конструкции оборудования и инструмента) предусматриваются в документах по стандартизации или технической документации на термопласты.
— Режим литья указывается в документе по стандартизации или технической документации на термопласт либо согласовывается между заинтересованными сторонами.
— Для изготовления образцов используют литьевые машины со шнековой пластикацией или поршневые литьевые машины, оснащённые необходимыми приспособлениями для контроля условий литья.
ГОСТ 27358-87 «Пресс-формы для изготовления изделий из пластмасс. Общие технические условия» регулирует требования к пресс-формам, их деталям и узлам, предназначенным для изготовления изделий из пластмасс методами литья под давлением.
ОСТ 4Г 0.054.231 «Пластмассы. Изготовление изделий методами литья под давлением и экструзии. Типовые технологические процессы» устанавливает типовые технологические процессы изготовления изделий из пластмасс методами литья под давлением и экструзии.
Санитарные правила, которые распространяются на производство синтетических полимерных материалов, можно ознакомится в СП 4783-88
Вопросы возникающие при выборе материала для литья под давлением
При формировании заказа на производство изделий производитель может задать ряд вопросов:
— Какая прочность требуется?
— Должна ли деталь быть жесткой или гибкой?
— Устойчивость к нагрузке, химическому воздействию, температуре или климатическим условиям.
— Ожидаемый срок службы
Эстетические требования
— Требуется ли прозрачность или определённый цвет?
— Нужна ли текстура, отделка или орнамент?
— Будет ли поверхность рифленой?
Нормативные требования
— Соответствие отраслевым нормам (FDA, RoHS, NSF, REACH).
— Требования безопасности для детей, пищевых продуктов и медицинских изделий.
Все эти основные требования нужно учитывать при выборе материала для производства пластиковой продукции разных классов назначения изделия.
Зная ответы на все эти вопросы, вы построите продуктивный диалог с производителем.
Предлагаем услугу контрактного литья пластмассы
Изготавливаем изделия с использованием материалов:
• Полиамид
• Полиэтилен низкого давления
• Полиэтилен высокого давления
• Полипропилен
• АБС пластик
• Полистирол
Производство — CM
Россия
