Перейти к публикации

Проблемы литья пластмасс


Рекомендованные сообщения

Сейчас на предприятии прорабатывается возможность получение детали "Полоса изолирующая" лиьём под давлением. Материал: Полиамид ПА6 210/310 ОСТ 6-06-С9-93. Рисунок приложен. Очень большие подозрения в том что будет целый букет усадочных дефектов. Даже предполагается сделать дополнительные ребра и припуски снимаемые впоследствии мехобработкой.

Уважаемый коллега! Сначала по исходной конструкции и материалу.

Основные проблемы литья такого (толстостенного) изделия, на мой взгляд, при использовании любых термопластичных материалов связаны с недостаточным уплотнением, короблением и неустойчивым течением в области впуска при заполнении. Недостаточное уплотнение приводит к деформации поверхности (утяжкам, волнистой поверхности), внутренним усадочным полостям или рыхлой (пористой) структуре. Коробление может быть следствием нескольких факторов. Неустойчивое заполнение в виде струйного заполнения (оно может проявляться в разных формах) приводит к появлению дефектной структуры в объеме изделия (она сама по себе создает проблемы с точностью, механическими и др. свойствами) и дефектами поверхности (след струи, следы течения, изменение блеска вблизи впуска и др.)

Ненаполненный полиамид характеризуется высокой усадкой, как кристаллизующийся материал, поэтому для него проблема недоуплотнения имеет очень большое значение.

Изделие толщиной 10-15 мм имеет достаточно большую жесткость, чтобы сопротивляться короблению, если модуль упругости материала достаточно большой. Модуль упругости ненаполненного ПА 6 большой только в сухом состоянии, при поглощении влаги он резко падает. Соответственно при хранении или эксплуатации может происходить искажение формы изделия.

Хотя ненаполненный полиамид не склонен к неустойчивому заполнению, при литье изделий такой толщины для ПА 6 это явление может наблюдаться, т.к. в области впуска происходит значительная перестройка течения.

На мой взгляд, для ПА 6 перечисленные проблемы с недоуплотнениеи и короблением – нерешаемые, если применять «классическое» литье под давлением. При использовании специальных технологий, типа подпрессовки, можно решить проблему недоуплотнения.

Что вам дает добавление ребра, кроме дополнительных проблем с короблением этого ребра (и возможным растрескиванием) из-за того, что усадка зависит от толщины?

Стеклонаполненный полиамид (30% стекловолокна) имеет очень высокую жесткость и малую усадку, но больше склонен к неустойчивому заполнению. Соответственно, проблемы уплотнения и коробления резко уменьшаются, если не делать ребра. С ребром добавляется проблема ориентации волокна и связанное с ней коробление и, поскольку на границе тонкого ребра и основной стенки возникают огромные напряжения, актуальна также и проблема растрескивания. Без подпрессовки на такой толщине внутренняя структура все равно будет рыхлой, но стекловолокно обеспечит сохранение формы. Из материалов, которые Вы перечислили, мне кажется, это лучший вариант

Жесткость стеклонаполненного полипропилена (30% стекловолокна) существенно меньше, чем у стеклонаполненного полиамида, соответственно проблем с короблением у него больше. Средняя усадка у него также небольшая.

Мне кажется, для такого изделия подходит полиамид с 30-40% минерального наполнителя (тальк, слюда) или гибридного наполнителя (стекловолокно + минеральный наполнитель), а также аморфные материалы (у них маленькая усадка и приличная жесткость), если они проходят по другим свойствам.

А может взять полиэфиэфиркетон или жидкокристаллический полимер и сделать изделие тонкостенным без этой головной боли? При толщинах 10-15 мм из-за рыхлой структуры механические свойства материала будут гораздо хуже, чем в справочных данных, которые приводят изготовители материала (там толщина 3 мм и нормальное уплотнение).

Литьевое изделие всегда имеет слоистую структуру, причем верхний слой получается самым прочным (у него больше ориентация). И зачем его удалять? Кроме того, удаление слоя приводит к изменению распределения остаточных макронапряжений (в целом изделии они уравновешены).

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


Barvinsky, спасибо за ответ. Сидим перевариваем. Делов том что мы не можем изменять конструкцию изделия, нужно получить именно эту конструкцию.

Значит мехобработка нежелательна, понятно. Отверстия тоже желательно получит литьём? Большие опасения что в углах за отверстиями будет спай.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Отверстия тоже желательно получит литьём? Большие опасения что в углах за отверстиями будет спай.

Любая механическая обработка литьевого изделия из термопластичного материала приводит к изменению напряженного состояния (снятие слов или сверление отвертий - это методы определения остаточных макронапряжений). Нарушение поверхностного слоя может привести к нестабильности размеров при дальнейшем хранении или эксплуатации, снижению эксплуатационных характеристик изделия. Это все надо проверять, проводить дополнительные испытания.

У ненаполненного полиамида прочность спаев высокая, при наполнении все ухудшается. Очень слабые спаи у материалов, содержащих стекловолокно - из-за ориентации волокна в области спая.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

При использовании специальных технологий, типа подпрессовки, можно решить проблему недоуплотнения.

Просто поиграться режимами на ТПА или нужно какое то спецоборудование?
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Просто поиграться режимами на ТПА или нужно какое то спецоборудование?

Эта технология называется компрессионным формованием или литьевым прессованием. Подпрессовка выполняется подвижным элементом формы (плитой или, пунсоном, знаком и т.д.) после окончания заполнения, в процессе охлаждения изделия. Движение подвижного элемента частично компенсирует уменьшение объема, которое происходит при охлаждении полимера в форме. Движение может выполняться за счет работы системы замыкания литьевой машины (обычно функция управления стадией прессования предусматривается по специальному требованию покупателя литьевой машины) или дополнительных устройств (гидроцилиндров) в форме. Эта технология рассмотрена, например, в книге: Литье пластмасс под давлением / Под ред. Т. Оссвальда, Л.-Ш. Тунга, П.Дж. Грэманна. Пер с англ. под ред. Э.Л. Калинчева. – СПб: Профессия, 2006. С. 301-305.

В обычном литье компенсация происходит на стадии подпитки за счет давления выдержки. Из-за быстрого остывания литниковой системы для толстостенных изделий данный метод компенсации усадки не слишком эффективен - конечная объемная усадка оказывается слишком большой. Это и есть недоуплотнение.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Ещё один вопрос чисто как конструктора пресс-форм. При использовании в этой детали стеклонаполненного полиамида (30% стекловолокна) какую Вы рекомендуете закладывать усадку?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Здравствуйте!

1. Один маленький ньюанс. Рассматриваемое изделие будет выпускаться сотнями штук в год.

Опытная партия была изготовлена из капролона гравитационной заливкой с последующей мех.обработкой.

2. А нельзя в данном случае рассматривать дополнительные ребра как "промывники", позволяющие улучшить вентиляцию формы?

3. Наличие таких ребер и отсутствие отверстий существенно упрощает форму, что немаловажно при малой серийности.

4. Все неровности, возникшие при литье предполагалось срезать на фрезерном станке. Следовательно надо знать высоту неровностей (назначить припуск).

5. Если обработка на основных поверхностях приведет к последующему короблению, то надо будет солгасовать с заказчиком эти самые неровности (хотя и очень сложно с ним что-либо согласовывать).

6. Не вскроем ли мы механической обработкой пузыри? какова вероятность их появления?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Ещё один вопрос чисто как конструктора пресс-форм. При использовании в этой детали стеклонаполненного полиамида (30% стекловолокна) какую Вы рекомендуете закладывать усадку?

Закладывайте любую - все равно не угадаете. Обычно предполагают, чем больше толщина, тем больше усадка. Но, так как внутренняя структура при литье толстостенных изделий получается не монолитной, а рыхлой, линейная усадка будет зависеть от большого количества факторов. Я думаю, влияние ориентации стекловолокна на таком изделии не должно быть значительным. Считать усадку с использованием программных продуктов для такого изделия бесполезно, там предполагается монолитность структуры, и пористость не учитывается.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Здравствуйте!

1. Один маленький ньюанс. Рассматриваемое изделие будет выпускаться сотнями штук в год.

Опытная партия была изготовлена из капролона гравитационной заливкой с последующей мех.обработкой.

2. А нельзя в данном случае рассматривать дополнительные ребра как "промывники", позволяющие улучшить вентиляцию формы?

3. Наличие таких ребер и отсутствие отверстий существенно упрощает форму, что немаловажно при малой серийности.

4. Все неровности, возникшие при литье предполагалось срезать на фрезерном станке. Следовательно надо знать высоту неровностей (назначить припуск).

5. Если обработка на основных поверхностях приведет к последующему короблению, то надо будет солгасовать с заказчиком эти самые неровности (хотя и очень сложно с ним что-либо согласовывать).

6. Не вскроем ли мы механической обработкой пузыри? какова вероятность их появления?

Насколько я понял, речь идет о том же изделии?

Скорость заполнения толстостенных изделий невысока, поэтому если воздухоотводы предусмотрены в правильных местах, обычно проблемы с выходом воздуха из формы не возникают. Если воздуху некуда выходить, тогда появляются большие проблемы.

Тонкие высокие ребра в толстостенных изделиях создают проблемы, а на жесткость конструкции никакого влияния не оказывают. Данные о том, как влияет высота ребра и его толщина на жесткость конструкции, публиковались.

Оценка высоты неровностей толстостенного изделия – интересная (в смысле сложная) задача для дипломного проекта или для диссертационной работы. Пока таких работ я не видел.

При мехобработке стеклонаполненного материала сможете увидеть стекловолокно и пористую структуру, а в ненаполненном полиамиде и пузыри. Причем, картина будет меняться от изделия к изделию даже в пределах одной партии.

Можно увеличить толщину более или менее монолитного верхнего слоя, увеличив скорость его охлаждения (для этого надо уменьшить температуру формы), но это может привести к другим неприятностям, поскольку скорость охлаждения повлияет на весь комплекс эксплуатационных свойств изделия.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Большое спасибо за консультацию!

Вывод: если лить, то из стеклонаполненного полиамида в размер, с дополнительной подпрессовкой. Но гарантии качества все равно нет.

Как Вы думаете, может стоит изготавливать изделие не литьем, а прямым прессованием из стеклонаполненного полипропилена?

С уважением,

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Вывод: если лить, то из стеклонаполненного полиамида в размер, с дополнительной подпрессовкой. Но гарантии качества все равно нет.

Как Вы думаете, может стоит изготавливать изделие не литьем, а прямым прессованием из стеклонаполненного полипропилена?

Литье с подпрессовкой позволяет получить толстостенные изделия с очень большой толщиной стенок хорошего качества. Но у этой технологии, как и любой другой, связанной с переработкой пластмасс, есть свои тонкости, которые также надо учитывать.

Прямое прессование термопластов сейчас крайне редко применяют, даже в научных целях, предпочитают литье.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • 2 месяца спустя...

Здравствуйте, есть такая проблема нужно изготовить оснастку на деталь типа решетка размерами диаметр 110 мм высота 8 мм. Собираюсь делать следующее лить в центр детали при этом форма холодноканальная проектирую форму с 2 плоскостями разъема. Вопрос заключается в следующем возможно ли данную деталь отлить при впрыске в бок ведб при этом оснастка получится на порядок проще. деталь анализировал в молдфлоу 2010 при впрыске в бок должно быть запирание воздуха, материал полипропилен стекло или талько наполненный. Но из опыта знаю что часть воздуха может и раствориться в материале. На сколько хуже деталь получится при впрыске в бок?????

post-16469-1276589821_thumb.jpg

post-16469-1276589838_thumb.jpg

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Здравствуйте, есть такая проблема нужно изготовить оснастку на деталь типа решетка размерами диаметр 110 мм высота 8 мм. Собираюсь делать следующее лить в центр детали при этом форма холодноканальная проектирую форму с 2 плоскостями разъема. Вопрос заключается в следующем возможно ли данную деталь отлить при впрыске в бок ведб при этом оснастка получится на порядок проще. деталь анализировал в молдфлоу 2010 при впрыске в бок должно быть запирание воздуха, материал полипропилен стекло или талько наполненный. Но из опыта знаю что часть воздуха может и раствориться в материале. На сколько хуже деталь получится при впрыске в бок?????

Добрый день, коллега! Воздух надо отводить и в том и другом случае. Воздух растворяется в крайне небольшом количестве в расплаве полимера, но по мере снижения давления при движении во внутренних слоях потока к его фронту, растворимость воздуха падает. Поэтому из расплава выделяется в виде пузырьков тот воздух, который в нем был, и воздух из формы не может раствориться в расплаве. При высокой скорости впрыска и неэффективном воздухоотводе он может «захватываться» фронтом расплава (тогда появляются внутренние полости). Под действием давления в конце стадии впрыска и на стадии выдержки под давлением объем воздуха уменьшается пропорционально росту давления в 30-80 раз или даже более. Появляется опасность недоливов, а если сжатие слишком быстрое, возникают подгары (эффект дизеля). В современных программах анализа влияние воздуха на процесс литья не учитывается.

У Вас, наверное, слишком крупная сетка, поэтому при расчете для впуска в центр программа не показывает места запирания воздуха. А они там, конечно, есть, и в большом количестве (для обоих вариантов конструкции).

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Т.е. вы хотите сказать что и вариант с боковым впрыском имеет место быть. По поводу вентиляции формы то она осуществляется по всей поверхности с одной стороны (по толщине), другая же сторона каналов для выхода воздуха не имеет так задумано конструктором изделия, у меня стоит проблема в обоснованиии целесообразности разработки и изготовления пресс-формы с двумя плоскостями разъема. подобные детали для нас относительно новы мы разрабатывали подобные решетки толщиной не более 2.5 мм, тут же 8 мм, и даже при толщине 2.5 мм и впрыске в бок зачастую наблюдались линии спая на противоположных караях от точки впрыска. Опять же судя из ваших рекомендация при заливки в центр: мы можем передать наибольшее давление в полость, сама деталь постоена так что потоки соединяются напротив ребра т.е. вентиляция формы при литье в цент лучше чем при литье в бок????

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Т.е. вы хотите сказать что и вариант с боковым впрыском имеет место быть. По поводу вентиляции формы то она осуществляется по всей поверхности с одной стороны (по толщине), другая же сторона каналов для выхода воздуха не имеет так задумано конструктором изделия, у меня стоит проблема в обоснованиии целесообразности разработки и изготовления пресс-формы с двумя плоскостями разъема. подобные детали для нас относительно новы мы разрабатывали подобные решетки толщиной не более 2.5 мм, тут же 8 мм, и даже при толщине 2.5 мм и впрыске в бок зачастую наблюдались линии спая на противоположных караях от точки впрыска. Опять же судя из ваших рекомендация при заливки в центр: мы можем передать наибольшее давление в полость, сама деталь постоена так что потоки соединяются напротив ребра т.е. вентиляция формы при литье в цент лучше чем при литье в бок????

Надо, конечно, оценить все факторы, влияющие на качество для каждого места впуска: картину растекания расплава, потери давления при впрыске, ориентационные эффекты (в случае ПП, наполненного стекловолокном, они велики), влияние на спаи, проблемы уплотнения и т.д. Запирание воздуха препятствует образованию качественного спая. Нет задачи "передать наибольшее давление в полость". Потери давления при впрыске должны быть приемлемыми, чтобы заполнение на используемой литьевой машине проходило не менее, чем на 90% в режиме управления скоростью впрыска. На стадии выдержки давление в полости должно обеспечивать хорошее уплотнение, избыточное давление тоже создает проблемы (залипание отливки и др.).

При впуске в центр картина растекания получается простой, симметричной относительно центра, это всегда лучше.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • 2 месяца спустя...

Здравствуйте.

При проектировании оснастки возник следующий вопрос:

В данный момент занимаемся подбором поставщика горячеканальной системы.

Предполагаемое количество гнезд в пресс-форме -4. Изделия достаточно малые по размерам и весу- 0,5г.

Материал- ПБТ с наполнителем -стекло 30%.

В связи с чем возник такой вопрос:

Поскольку вес изделий достаточно мал- 0,5*4=2 гр., а количество массы в самом коллекторе- как я понимаю значительно больше-

будет ли иметь место перегорание материала в коллекторе? Какие могут быть варианты решения данной проблемы?

Насколько перегорание может повлиять на хим свойства указанного материала?

При необходимости могу выслать 3Д модель ГКС с отливками

С уважением, Александр

конструктор пресс-форм

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Здравствуйте.

При проектировании оснастки возник следующий вопрос:

В данный момент занимаемся подбором поставщика горячеканальной системы.

Предполагаемое количество гнезд в пресс-форме -4. Изделия достаточно малые по размерам и весу- 0,5г.

Материал- ПБТ с наполнителем -стекло 30%.

В связи с чем возник такой вопрос:

Поскольку вес изделий достаточно мал- 0,5*4=2 гр., а количество массы в самом коллекторе- как я понимаю значительно больше-

будет ли иметь место перегорание материала в коллекторе? Какие могут быть варианты решения данной проблемы?

Насколько перегорание может повлиять на хим свойства указанного материала?

При необходимости могу выслать 3Д модель ГКС с отливками

С уважением, Александр

конструктор пресс-форм

А смысл горячеканальной оснастки при такой гнездности ?

И какова программа выпуска деталей ?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Основной смысл в том что отход материала при литье с холодноканальной системой равен весу изделий. Плюс ко всему литник отделяется от отливок.

Что касается программы выпуска- 100 000 в месяц

Изменено пользователем cadmaster
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




×
×
  • Создать...