Литьём под давлением называется технологический процесс формовки изделий из полимерных материалов. Особенностью является использование высокого давления расплава в полости формы при заполнении и охлаждении, для компенсирования линейной и объёмной усадки. Более трети всех изделий из пластмасс изготавливают именно методом литья. Основой для производства выступает изготавливаемая в инструментальном цехе завода пресс-форма. Для автоматизации процесса задействуют специальное оборудование — инжекционно-литьевые машины, которые получили название «термопластавтоматы».
Цикл работы пресс-формы
Процесс начинается с загрузки гранулированной пластмассы в приемный бункер. Точная доза гранул вымеряется автоматически, согласно заданной программе при помощи дозирующего устройства. Затем поршень перемещает их в приемную камеру, а оттуда в подогреваемый материальный цилиндр. Чтобы в цилиндре расплав равномерно нагрелся и перемешался, изначально сплошной поток продавливается через узкое кольцевое пространство между сердечником (торпедой) и стенками.
После прогрева до температуры литья расплав под высоким давлением впрыскивается в полость сомкнутой пресс-формы, которая неподвижной своей частью прижата к соплу. В то время пока отливка затвердевает, проходя охлаждение водой, поршень отходит вправо, чтобы впустить новую порцию гранул в приемную камеру. Выдержка охлаждения обычно занимает всего несколько секунд. После чего подвижная часть оснастки отводиться влево, раскрывая форму по плоскости разъёма. В это же время от сопла уводится неподвижная часть. Чтобы изъять охлаждённую отливку, применяется система выталкивания.
Разновидности термопластавтоматов
Существует множество видов литьевых машин, которые различаются по методу формования:
- Экструзия. Особенностью является непрерывное выдавливание расплава, который после прохождения материального цилиндра пропускается через фильеру (профильное отверстие различного сечения). Например, при продавливании через кольцевую фильеру на выходе получают трубы.
- Пневматическое (дутьевое) формование. В качестве основы используют термопластичные листы. Для деформации по форме матрицы применяют сжатый воздух, который, воздействуя на предварительно нагретый лист термопласта, прижимает его к формообразующим поверхностям. Различают формовку:
◦ свободную — для деформации термопласта задействуется исключительно сжатый воздух;
◦ направленную — изначально вытяжка производится пуансоном, через который впоследствии и подается сжатый воздух.
- Вакуумное формование. Не подразумевает использование пуансона. Деформация происходит за счёт отсасывания воздуха из матрицы. При этом разогретый термопластичный лист вдавливается в рабочую полость под действие атмосферного давления.
В связи с высокой стоимостью оснастки, но при её высокой производительности целесообразно отливать изделия из полимеров в массовом и крупносерийном производстве.