Технологические требования к фазе впрыска

Впрыск 

Впрыск – процесс заполнения гнезда прессформы расплавом полимера при шприцевании (выдавливании) расплава шнеком (винтом) из материального цилиндра в гнездо сомкнутой прессформы. Фаза впрыска – это тот отрезок времени в течении которого расплав полимера протекает от сопла машины до конца литого изделия и целиком заполняет полость формы.

Фаза впрыска – это важнейший процесс, так как он имеет большое влияние на формирование свойств литого изделия. В течении фазы впрыска могут подвергаться влиянию такие признаки качества, как поверхность, внешний вид, деформация, ориентации в поверхностном слое и кристалличность. В фазе впрыска можно влиять, например, на положение соединительных швов,их различимость, направление потоков, разницу в глянце на поверхности литых изделий. Путем изменения параметров настроек термопластавтомата можно влиять на ориентации макромолекул полимера, прочность изделия, ударную вязкость, свойства поверхности, различимость соединительных швов, а также размеры и вес изделия.

Технологические требования к фазе впрыска. 

Скорость и давление впрыска влияет на скорость растекания расплава в прессформе.

- В большинстве случаев рекомендуется использовать ступенчатую скорость впрыска (по программе медленно-быстро-медленно). В начальной фазе наполнения прессформы требуется впрыскивать медленно, чтобы предотвратить дефекты на поверхности изделия близ литника (черные пригары на поверхности изделия, трещины на поверхности вблизи литника). Скорость шнека должна быть так распределена по ступеням, чтобы устанавливалась по возможности постоянная скорость фронта течения. В конечной фазе заполнения прессформы скорость впрыска снижать имеет смысл обычно в случае образования грата (облоя), при условии правильно установленных остальных параметров литья (давление, скорость впрыска/выдержки; точка переключения на выдержку; температура материала и прессформы).

- Температура расплава должна быть по возможности высокой (в пределах диапазона температур переработки данного полимера), чтобы предотвратить необходимость в высоком давлении впрыска.

- Чтобы по возможности наполнять все гнездо формы расплавом одинаковой температуры, нужно, в принципе, с учетом геометрии литого изделия производить впрыск насколько возможно быстро.

- У отлитых под давлением изделий с различной толщиной стенок нужно снизить скорость впрыска, прежде чем фронт течения достигнет зоны разницы в толщине стенок. Затем ее можно снова повысить.

Слишком высокая скорость впрыска приводит к:
- образованию грата (облоя);
- дефекты поверхности в зоне литника;
- дизельный эффект (пригар) в зоне литника и в конце хода течения;
- видимые следы течения материала в зоне литника;
- потребность в завышении усилия смыкания прессформы (выше необходимого).

Слишком низкая скорость впрыска приводит к:
- эффект грампластинки (концентрические круги на поверхности изделия);
- недостаточное заполнение прессформы (недолив);
- деформация извлеченного изделия;
- различимость соединительных швов (стыка потоков материала);

Высокое давление впрыска необходимо для преодоления сопротивлений на всем пути течения вещества. Наибольшие потери наблюдаются при прохождении через сопла, а также через литниковую систему. В самой форме во время быстрого течения давление вещества изменяется в зависимости от сопротивления течения и является сравнительно низким, но зато после заполнения гнезда наступает его моментальный рост. Собственно этот рост и вызывает сжатие вещества и является необходимым для полного заполнения гнезда. Величина давления впрыска определяется толщиной стенок изделия и путем течения материала (от литника до самой дальней точки на кромке изделия), для тонкостенных изделий, толщина стенки <=1 мм, 1100-1300 бар (при максимальном давлении гидравлической системы термопластавтомата 1400 бар); для изделий со средней толщиной стенки, толщина стенки <=1,0-2,5 мм, 900-1200 бар; для толстостенных изделий, толщина стенки >2,5 мм, 500-900 бар.

Слишком высокое давление впрыска приводит к:
- прираскрытие формы и образование грата (облоя);
- напряжение собственно прессованного изделия ( ухудшение качеств);
- разброс размеров и веса изделия;
- обратное движение расплава полимера в цилиндр после переключения на подпрессовку (выдержку под давлением);
- потери энергии.

Слишком низкое давление впрыска приводит к:
- недоливы и торможение движения (переохлаждения) вещества в отдельных фрагментах гнезд прессформы.
- расклинивание прессформы с последующим отрывом от стола термопластавтомата при размыкании.


Заданная величина ограничения давления впрыска должна быть, как минимум, на 10% больше, чем фактически развивающееся при впрыске удельное давление (давление, возникающее при заполнении прессформы расплавом и его затвердевании), чтобы скорость движения шнека во время впрыскивания не изменялась из-за ограничения давления впрыска