Давление и формирование качественной пластиковой отливки

[A.U. 0]

 Доброго дня всем.

 Объясните, пожалуйста, знатоки, вот такую ситуацию.

 Есть две литьевых машины: одна - с упрощенной конструкцией впрыска и отсутствием классического узла прижима формы и подвода сопла, другая - полноценный агрегат в классическом горизонтальном исполнении. Первая, которая поменьше, имеет усилие впрыска по паспорту до 50 МПа (реальное, подозреваю, сильно меньше), вторая выдает до 200+ МПа (по паспорту).

 Вопросы:

1. будет ли качество малогабаритных отливок из ТЭП, полученных на слабой машине, отличаться от таких же отливок с более мощного станка? Отливки на малой машине выполняются интрузией.

2. есть ли вообще понятие минимально необходимого давления при работе с конкретным пластиком? Или достаточно ограничиться тем, что полость формы в принципе заполняется и детали получаются без полостей внутри?

3. есть две абсолютно одинаковые детали, полученные на этих двух автоматах при разном давлении. Детали без внутренних полостей, имеют одинаковый внешний вид. Но при этом в некоторых умах сидит мысль, что та, что выполнена впрыском с низким давлением - хуже. Есть ли в этом что-то разумное или эти самые умы занимаются тем, что кто-то из участников этого форума назвал "наукоблудием"?

 

 

[KsunReh 51]

32 минуты назад, A.U. сказал:

 1. будет ли качество малогабаритных отливок из ТЭП, полученных на слабой машине, отличаться от таких же отливок с более мощного станка? Отливки на малой машине выполняются интрузией.

 

Если слабая машина способна развить достаточную скорость впрыска и поддержать достаточное давление подпитки, то разницы НЕ БУДЕТ. Более того, чрезмерное давление бывает приводит к нежелательным результатам, например отрицательной усадке. Про более явные проблемы вообще умолчу. Но это в теории про сходные по конструкции ТПА. А на практике мини-ТПА с "экструдером" вместо полноценного узла впрыска не могут обеспечить ни достаточной скорости впрыска, ни вменяемой стадии подпитки в силу отсутствия поступательного движения шнека. 

32 минуты назад, A.U. сказал:

2. есть ли вообще понятие минимально необходимого давления при работе с конкретным пластиком? Или достаточно ограничиться тем, что полость формы в принципе заполняется и детали получаются без полостей внутри?

 

Важен не только пластик, но ВСЯ геометрическая форма детали и литников. Представьте, что Вы из одинакового материала льете две пластинки: одна 10 см длинной, а другая 30. Понятно?

В литературе указания про некие средние и минимальные давления при литье пластика даются либо для деталей конкретных форм/размеров либо в среднем по больнице. 

 

32 минуты назад, A.U. сказал:

 3. есть две абсолютно одинаковые детали, полученные на этих двух автоматах при разном давлении. Детали без внутренних полостей, имеют одинаковый внешний вид. Но при этом в некоторых умах сидит мысль, что та, что выполнена впрыском с низким давлением - хуже. Есть ли в этом что-то разумное или эти самые умы занимаются тем, что кто-то из участников этого форума назвал "наукоблудием"?

 

Если детали действительно одинаковы внешне, по массе (масса важный фактор!), по дефектам (облой, спаи, полости, пригар и т.д.) то разницы нет при каком давлении они получены. Это очевидно. Наукоблудие тут не при чем. Есть объективные критерии, часть из них я перечислил.

 

И еще: ТЭП разный бывает, но обычно это пластики с очень хорошим ПТР, соответственно при грамотном литнике получить изделие из ТЭП на мини-ТПА абсолютно реально, особенно если оно не имеет слишком толстой стенки или слишком большой разнотолщинности (вспоминаем, что мини-ТПА не способны обеспечивать нормальную стадию подпитки).

 

Основные недостатки мини-ТПА проявляются либо там, где им явно не хватает скорости впрыска и давления (обычно при работе с АБС, ПК и т.п., это все сложные для таких машин материалы) либо на слишком толстых или длинных деталях. 

Изменено 15 июня 2018 пользователем KsunReh

[A.U. 0]

KsunReh, спасибо. Про массу мысль почему-то в голову не пришла... Разница в несколько сотых грамма - литники, видимо, плохо обрезали. 

 Еще кое-что вдогонку: я правильно понимаю, что расплавленный пластик мы рассматриваем как несжимаемую (внезапно) жидкость и по сути силовая часть процесса впрыска будет иметь вид уравнения, с одной стороны которого - давление впрыска, с другой - сопротивление формы, которое можно снизить выпарными каналами и увеличением сечений литников детали? Заодно, может быть, ткнете пальцем, где про это подробнее написано и, в идеале, с формулами?

[Bully 1 098]

@A.U. всегда есть нюансы. Как правильно выше сказали, зависит всё от конструкции детали. Про отрицательную усадку слышу в первый раз, хотя и допускаю такое. Это как раз говорит о том, что расплавленный пластик это не несжимаемая жидкость. Разница в давлении впрыска дает даже на ТПА разные результаты. Тут не только заполняемость полости и отсутствие пор, тут много факторов. Не зря всегда рекомендуется после заливки ещё и держать давление выдержки нужное. Это как раз чтобы получить равномерную плотность по объему детали. Если этого не обеспечить, то будут локальные утяжины, где плотности не хватило.

 

Я бы на вашем месте глубоко не углублялся. На факторах литья можно не одну докторскую защитить. Смотрите по самой детали. Если она обеспечивает эксплуатационные свойства + нормальный внешний вид, то считайте, что разницы нет. Но имейте ввиду, что в будущем некоторые детали вы не сможете получить аналогичными, как с ТПА.

В 15.06.2018 в 14:09, A.U. сказал:

и по сути силовая часть процесса впрыска будет иметь вид уравнения, с одной стороны которого - давление впрыска, с другой - сопротивление формы, которое можно снизить выпарными каналами и увеличением сечений литников детали?

нет. Увеличение сечения литников позволяет уменьшить потери давления, это да. Но если сама деталь с сечениями, при которых нельзя обеспечить нужное давление в полости для заполнения, то ни сечения литников, ни выпары не помогут. Выпары вообще не облегчают заливку, они только для того, чтобы воздух не запирался в полости, если по разъему ему сложновато выйти.

[KsunReh 51]

@Bully , отрицательная усадка зверь довольно редкий, но крайне забавный. В народе еще, слышал, ее называют "перепаковкой" или "переупаковкой". Наблюдал ее на полистироле, рассказывали еще про подобное на ПЭТе. Естественно при завышенных режимах.

 

Про "пластик как несжимаемая жидкость": на ТПА когда хотят проверить работоспособность клапана обратного потока на конце шнека делают такой эксперимент: берут простенькую форму с простенькой х/к литниковой системой (чтобы ничего нигде не повредилось), делают впрыск в форму на рабочих режимах и набирают новую дозу. Но форму не открывают и усилие смыкания не сбрасывают, а после окончания цикла охлаждения делают в ручном режиме новый впрыск. Если обратный клапан и материальный цилиндр в хорошем состоянии, если прижим сопла к литниковой втулке качественный, то можно наблюдать следующую картину: сначала шнек идет вперед и после прохождения некоторого расстояния (где-то 5-10% от дозы) полностью встает (обычно этот момент фиксируют удержанием в несколько секунд). Причем чем больше давление (формально машина с новым узлом впрыска должна держать тест на максимальном давлении), тем больше сжатие в начальный период теста.

 

@A.U. , по литературе так с ходу не подскажу, я интересуюсь больше книгами практической направленности. Увеличенные выпара облегчают заливку, есть реальные примеры, но в ограниченном диапазоне (в том числе потому, что глубина самих выпаров ограничена  - если Вы не хотите получить облой). По сечению литников @Bully Вам все верно сказал, к тому же излишне большие впускные литники так же могут давать отрицательные эффекты (например самоотрывные литники будут очень плохо срезаться или отрываться).         

Изменено 18 июня 2018 пользователем KsunReh

[Bully 1 098]

35 минут назад, KsunReh сказал:

Увеличенные выпара облегчают заливку, есть реальные примеры,

Я немножко неправильно выразился. Не "не облегчают заливку", а "облегчают только с точки зрения сопротивления запертого в полости воздуха". Т.е. зависимости от сечения выпаров нет, лишь бы были. При большем сечении быстрее воздух сдуется (только чтобы материал не просачивался, а это разные значения для разных материалов), при меньшем медленнее, но тоже сдуется. А вот про расположение выпаров - опять-таки отдельная тема.

Изменено 18 июня 2018 пользователем Bully

[A.U. 0]

Пока что всем спасибо, "горячих" вопрос нема :)

[Ljo 304]

Даже на одном и том же ТПА вы можете получить разные отливки. Например, вы можете всего лишь поменять скорость впрыска.