Во время процесса литья под давлением могут возникать дорогостоящие ошибки. Несущественные, на первый взгляд, дефекты могут негативно повлиять на функционирование готового продукта. Понимание причин возникновения возможных изъянов — это важный шаг к достижению успеха в литье. Если вы импортируете или производите детали, изготовленные литьем под давлением, необходимо понимать, с чем можно столкнуться при отливе и какими способами это можно предотвратить. Одной из наиболее часто встречающихся ошибок является утяжина.
Утяжины – это местные впадины на изделии, изготовленного методом литья под давлением. Дефект легко обнаружить визуально или при тактильном контакте. Хоть углубления не оказывают влияние на практичность изделия, они являются нежелательным визуальным дефектом, который может ухудшить внешний вид детали. Поэтому, если к качеству продукта предъявляются высокие требования, этот изъян может привести к выбраковке.
Чаще всего углубление появляется в утолщенных зонах, местах, где смыкаются ребра жёсткости и другие элементы, а также в областях перегрева. К факторам, повышающим риск появления утяжин, относятся: технологические недоработки при литье, полимер низкого качества и ошибки в конструкции литейной формы. Однако, появление впадины связано, в первую очередь, с неравномерным охлаждением отдельных участков изделия.
Во время термического остывания на изделии образуются местные впадины. Внешние слои продукта, соприкасающиеся с литейной формой, застывают значительно быстрее, чем внутренние слои. Когда внутренняя часть остывает, происходит усадка полимерного материала, приводящая к возникновению силы, затягивающей мягкий внешний слой в отливку.
Появление дефекта может быть вызвано несколькими факторами.
Во-первых, ошибками процесса литья, включающие неправильную температуру нагрева и недостаточное охлаждение толстостенных деталей. Установление единой температуры для разных слоев в большей степени влияет на появления утяжины. Также низкие температуры вставок способствуют локальным усадкам расплава, поэтому появляется необходимость адекватного охлаждения, которое должно варьироваться в зависимости от материала и геометрии пресс-формы. На появление дефекта оказывает влияние потеря давления впрыска в некоторых областях, если недостаточно эффективно противодействует усадке материала.
Во-вторых, ошибкой пресс-формы. Неравномерное распределение расплавленной массы может вызвать образование утяжин на расстоянии от литника. Из-за препятствий в пресс-форме затрудняется прохождение полимера и создаются непроходимые области. Подобные недостатки пресс-формы усиливают вероятность возникновения углубления.
В-третьих, материалом. Впадина может появляться по одному из условий: чрезмерно высокой скорости усадки сырья, низкой текучести полимера, недостаточной смазки или сырого полимера. Чтобы получить высококачественные пластиковые детали, необходимо выбирать материалы с низкой усадкой.
В-четвертых, неудачной конструкцией детали. Элементы с толстыми стенками, преимущественно если разница в толщине существенная, склонны к появлению дефектов из-за низкого давления, возникающего при литье. Поэтому при проектировании формы и элементов конструкции следует стремиться к равномерным габаритам стенок.
Как не допустить утяжины?
Чтобы не допустить ошибку, эксперты советуют выбрать оптимальное время выдержки под давлением, принимая во внимание специфические характеристики разных участков литьевой формы, а также толщину и период остывания. Поговорим об этом подробнее.
1. Снизить температуру формы
Расплавленные полимер должен быть в рекомендованном диапазоне, отмеченным поставщиком. При высокой температуре материала и, соответственно, длительном охлаждении могут образовываться дефекты.
Также углубление может появляться из-за чрезмерно горячей формы, при которой литник слишком долго герметизируется. Температура пресс-формы должна соответствовать рекомендациям производителя. Контроль и регулировку температуры можно проводить с помощью промышленных водных или воздушных охладителей.
2. Увеличить давление и время выдержки
Одним из вариантов по предотвращению усадки в пресс-форме является увеличение давления для компенсации его потери. При малом количестве полимера в толстых областях могут образовываться утяжины. Повышая давление выброса и выдержки, можно увеличить объем материала в области появления впадины. Если же утяжина возникает на стенке детали из пластмассы, рекомендуется дольше охлаждать деталь форме.
3. Уменьшить толщину стенок.
Поскольку дефект возникает из-за ошибки в охлаждении, уменьшая толщину стенок и делая их более равномерным можно добиться лучшего охлаждения.
В заключение, понимая основные ошибки при литье и их причины, можно значительно повысить качество продукции и минимизировать потери.