Blog

Технология литья под давлением с газом (GAIM) полимерных изделий. В. Виноградова

В производстве полимерных деталей литьевым методом есть несколько задач, решение которых позволяет снизить их себестоимость, сохраняя высокое качество этих изделий. Решение этих задач заложено в технологии литья под давлением в атмосфере газа, на английском языке эта технология звучит GAIM (Gas Assisted Injection Moulding). Главной особенностью этой технологии является использование азота под высоким давлением в процесcе литья с целью высокоскоростного и полного заполнения объема полостей пресс-формы расплавом полимера.

При традиционном процессе литья под давлением собственно давление создается в гидроцилиндре узла впрыска термопластавтомата, так называемая стадия выдержки под давлением. Именно эта стадия процесса литья определяет два параметра, которые влияют на себестоимость и качество изделий. Особенно это наблюдается при литье изделий сложной геометрии – наличие перепадов толщин в изделии, наличие полостей с разной толщиной стенки и т.п. Неравномерные усадочные эффекты отрицательно влияют на качество литых изделий.

В процессе листья под давлением с газом осуществляется уплотнение полимера за счет давления газа непосредственно в полости формования, получая при этом отличную наружную поверхность изделия, отсутствие утяжек и коробления, остаточные напряжения практически отсутствуют, т.е. присутствует высокая стабильность заданных размеров полимерных деталей (см. рис. 1).

Следует отметить, что эта технология заметно сокращает время формования изделий, повышая производительность литьевого оборудования, что естественно снижает себестоимость производства. В качестве газа обычно используется азот. Он имеет низкую цену, инертен, доступен. Небольшие производства используют газ в баллонах. Крупные производства используют специальные генераторы азота. Следует отметить, что использованный в процессе литья азот по завершения цикла откачивается и используется повторно.

В производстве применяются несколько разновидностей такой технологии и классифицируются по особенностям проведения технологического процесса, по типу литых изделий, по месту подачи газа. Подача газа может осуществляться в сопло литьевой машины, в холодно-канальную литниковую систему или непосредственно в полость пресс-формы. Для литья крупногабаритных изделий рекомендуют подавать полимер и газ в форму через систему сопел литьевой машины. Следует отметить, что эта технология позволяет работать с давлением газа в пределах 5 – 200 атм, в тоже время в традиционной технологии литья выдержка под давлением проводится при давлении в материальном цилиндре ТПА 300- 800 атм.

Благодаря использования низкого давления имеет место возможность использования литьевых машин со значительно меньшим усилием запирания. Это дает положительный экономический эффект.

В литье с газом используются следующие полимерные материалы: полиэтилен высокой плотности, полипропилен, полистирол общего назначения, ударопрочный полистирол, АБС, поликарбонат, смеси АБС и полиамида, ПВХ, ПА, полиэтилентерефталат, ПЭТФ, полиацетали, термопластичные полиуретаны и др. сырье.

Применяются следующие варианты процесса литья:

• Литье с полным впрыском – компенсационный процесс (full-shot process, compensation process)
• Литье с неполным впрыском полимера (blow up process, short-shot process)
• Литье с полным впрыском с применением прибыли (overflow process, side cavity process, spill-over process, overspill process, blow-out process)
• Литье с полным впрыском с вытеснением расплава полимера в материальный цилиндр литьевой машины (push back process, blow back process, back-to-screw process)
• Процесс с дополнительным уплотнением (plastic expulsion process)
• Литье со смещением знаков (core-pull process, core-back process, retractable core process, local process)
• Литье с охлаждением газа (kool gas)

Португальская компания NSB lda осуществляет изготовление пресс-форм и поставку дополнительного оборудования для литья под давлением с газом (устройства управления, генераторы газа, промышленные компрессоры высокого давления). Официальным представительством компании NSB lda в Украине является ООО “Полимер-инжиниринг”, г. Киев.

Автор

Валентина Виноградова – директор ООО “Полимер-инжиниринг”, т. (моб.): +38 (067) 907-60-59; E-mail: valentina.vinogradova@gmail.comВа