Виды термопластавтоматов и перспективы их совершенствования

Одна из самых распространённых технологий производства пластмассовых изделий – литьё под давлением. Этот метод применяется для изготовления больших партий продукции. Исходным сырьём служат полимерные материалы, которые, в зависимости от их свойств, делятся на две категории: термопласты и реактопласты.

Термопласты – полимеры, плавящиеся при каждом нагревании, а при охлаждении отверждающиеся. Эти материалы поддаются вторичной переработке. К термопластам относится популярный полимер для изготовления одноразовой тары – ПЭТ (полиэтиленгликольтерефталат).

Реактопласты превращаются в вязкую массу только при первом нагревании, а отверждаются прямо в горячей пресс-форме. Вторичной переработке изделия из реактопластов не подлежат.

Оборудование для литья пластмасс из термопластов называется термопластавтоматами, из реактопластов – реактопластавтоматами.

Принцип действия термопластавтоматов

Независимо от конструкции инжекционно-литьевой машины процесс изготовления пластмассовых деталей включает следующие обязательные этапы:

1. Загрузка полимерных гранул в бункер. Операция выполняется вручную или автоматически.
2. Пластикация. Вращающийся шнек захватывает гранулы из бункера и переносит их в материальный цилиндр. В результате нагрева его стенок гранулы начинают плавиться, превращаясь в однородную массу.
3. Смыкание пресс-формы. Неподвижная плита (матрица) плотно соединяется с подвижной (пуансоном).
4. Впрыск расплавленного полимера в пресс-форму. Операция выполняется под давлением, качество изделия зависит от того, насколько равномерно заполнена пресс-форма. Для устранения вытесняемого полимером воздуха предусмотрена вентиляционная система.
5. Выдержка (под давлением). При охлаждении изделие затвердевает.
6. Извлечение готового изделия при размыкании пресс-формы.

В зависимости от вида продукции в технологический процесс могут быть внесены небольшие изменения. В частности, при литье изделий из ПЭТ (тонкостенных бутылок для безалкогольных и слабоалкогольных напитков) по описанному алгоритму отливают только ПЭТ-преформы. Сами ёмкости выдувают на специальном оборудовании.

Основные характеристики термопластавтоматов

При выборе оборудования для литья пластмасс следует обращать внимание на указанные в техническом паспорте характеристики:

• объём впрыска – количество полимерной массы, которую одноразово под давлением помещают в форму;
• запирающее усилие (усилие смыкания), создаваемое устройством при смыкании пресс-формы. Значение параметра должно быть равным или превышать давление, оказываемое на полимерную массу в форме. Как правило, запирающее усилие прямо пропорционально величине изделий. При крупногабаритном литье (изготовлении мебели, ящиков, вёдер, деталей для авиа- и судостроительной отрасли) применяется запирающее усилие не менее 1200 тонн;
• ход движения подвижной плиты (пуансона). От этого параметра зависит максимальная высота изделия, которое можно отлить.

Виды термопластавтоматов

На рынке представлено несколько типов инжекционно-литьевых машин:

• горизонтальные термопластавтоматы (ТПА) – устройства с горизонтальным впрыском и вертикальной плоскостью разъёма пресс-формы;
• вертикальные термопластавтоматы – оборудование с вертикальным впрыском и горизонтальной плоскостью разъёма пресс-формы;
• угловые термопластавтоматы с горизонтальным или вертикальным прессом. Эту аппаратуру применяют для литья изделий со сложной конфигурацией.

В зависимости от типа привода ТПА делят на 3 категории:

• электрические;
• гидравлические;
• гибридные.

Гибридными называют гидравлические машины, оснащённые одним или несколькими отдельными сервоприводами на разных осях (смыкания, дозирования, загрузки). Такая конструктивная особенность позволяет распараллелить выполняемые машиной операции и, соответственно, повысить её производительность.

Гибридные модели унаследовали лучшие черты электрических и гидравлических машин. Гибридные термопластавтоматы характеризуются отличными показателями мощности и скорости впрыска, высокой точностью и повторяемостью циклов. Эти устройства потребляют намного меньше электроэнергии, чем электрические.

Тенденция нашего времени и ближайшего будущего – дальнейшее совершенствование конструкции, повышение производительности и точности, снижение энергозатратности гибридных термопластавтоматов.