Литье под давлением: что это такое и как это работает

Литье под давлением с литником играет ключевую роль в формировании течения расплавленного пластика при литье пластмасс под давлением. Оно определяет эффективность заполнения формы материалом, прочность области вокруг литника и чистоту его поверхности. Понимание принципов литья под давлением с литником помогает повысить качество, сократить отходы и повысить эффективность производства.

В этом руководстве компания Moldie поможем вам изучить основы литья под давлением с использованием литников и то, как материалы и условия эксплуатации влияют на выбор литников. Освоив эти основы, вы сможете принимать более обоснованные решения при оптимизации производственного процесса и продукта.

Основы литья под давлением с использованием литников

Что такое литник в литье под давлением?

Как компонент пресс-формы для литья пластмасс под давлением, литник можно определить как небольшое отверстие, соединяющее литниковую систему с полостью пресс-формы. Он позволяет расплавленному пластику поступать в полость пресс-формы во время литья. процесс литья под давлением. Их размер, форма и тип определяют, насколько легко материал заполняет форму и как литник отделяется после охлаждения.

Распространенные типы ворот включают: край, прямой (литник), вентилятор, точный, туннель и многое другое. Каждый тип предназначен для деталей с различной геометрией и потребностями производства. Правильно подобранный литник способствует поддержанию равномерного течения пластика и предотвращает такие проблемы, как недолив или чрезмерное напряжение. 

Роль литников в процессе литья под давлением

Затворы контролируют поступление расплавленного пластика в полость формы и нарастание давления во время заполнения и упаковки. Они действуют как регулятор расхода, балансируя скорость и температуру для обеспечения равномерного распределения материала.

Ворота также влияют охлаждение, время цикла, и делегирование. Щелевой элемент меньшего размера охлаждается быстрее и обеспечивает более быстрые циклы, но может ограничивать поток. Щелевой элемент большего размера улучшает заполнение, но может оставлять более заметные следы или следы от литника.

Правильная конструкция литника снижает вероятность появления таких дефектов, как утяжины, линии сварных швов и пустоты в литых деталях. Это также способствует поддержанию равномерной плотности и точности размеров по всей детали. Инженеры корректируют размер, форму и положение литника в соответствии с вязкостью материала, толщиной и сложностью детали.

Расположение ворот и его влияние

Расположение литника определяет, где начинается поток пластика и как он распространяется по полости формы. Неправильное расположение может привести к неравномерному заполнению, образованию воздушных пузырьков или видимых линий тока, что снижает качество детали.

Размещение литника рядом с более толстыми секциями помогает контролировать усадку и снижает внутренние напряжения. В эстетических целях дизайнеры часто размещают литник на невидимых поверхностях, чтобы минимизировать следы от литника.

Сбалансированное расположение литников обеспечивает стабильные пути потока в многогнездных пресс-формах. В таблице ниже показано, как расположение влияет на производительность:

Типы литников для литья под давлением

Ручные затворы

Эти ворота просты и экономичны, но требуют дополнительной обработки после формования детали.

• Литниковый затвор: большой литник, соединяющий литник с деталью. Идеально подходит для больших одноместных пресс-форм, где внешний вид не имеет значения. Этот способ прост, но оставляет заметный след.
• Краевые ворота: Расположен вдоль линии разъема пресс-формы. Это универсальный, многоцелевой литник, используемый для самых разных деталей и легко поддающийся обработке.
• Вкладка Gate: Использует небольшую вставку между литником и деталью для снижения напряжения и предотвращения появления следов течи. Идеально подходит для плоских деталей, требующих более высокого качества поверхности.
• Фан Гейт: Расширяет путь потока для равномерного распределения пластика по большой площади. Отлично подходит для тонких и широких деталей, предотвращая их деформацию.

Автоматические ворота

Эти ворота повышают эффективность, устраняя необходимость ручной обрезки, что делает их идеальными для крупносерийного производства.

• Туннельные ворота (подводные ворота): Угловой литник, который автоматически срезается при выталкивании. Он скрывает след от литника под линией разъема, идеально подходит для небольших круглых деталей.
• Штифтовые ворота: Очень маленький круглый литник, часто используемый в горячеканальных системах. Оставляет минимальный, чистый след и часто применяется для высокоточных косметических деталей, таких как линзы.

Затворы для особых потребностей потока

Для некоторых деталей требуются специальные затворы, контролирующие поступление пластика в полость.

• Мембранные ворота: равномерно подает материал вокруг центрального сердечника, идеально подходит для цилиндрических деталей, обеспечивая сбалансированный поток и прочность.
• Кешью Гейт: Изогнутый туннелеобразный затвор, через который пластик подается из-за детали, полностью скрывая след от затвора на видимых поверхностях.

Более подробный анализ того, как именно функционирует каждый тип ворот и чем отличаются их конструкции, вы можете найти в нашем руководство по типам литников для литья под давлением.

Влияние материалов и применений на выбор литника

Термопласты и поток материалов

Различные термопласты имеют уникальную вязкость расплава и скорость охлаждения, которые влияют на выбор литника. Аморфные материалы Такие материалы, как АБС, ПС и УПС, обладают высокой текучестью и выдерживают небольшие отверстия, например, точечные или туннельные. Эти отверстия помогают поддерживать высокое качество поверхности и обеспечивают автоматическое разделение.

Кристаллические пластики Такие материалы, как ПОМ или ПА, требуют сбалансированных размеров литников для правильной упаковки из-за их быстрой кристаллизации и высокой усадки. Для стеклонаполненных смол требуются литники, разработанные для минимизации чрезмерного сдвига и разрыва волокон, например, литники с выступами или кромочные литники подходящего размера.

Для прозрачные материалы Как и в случае с ПК и ПММА, веерные или туннельные литники уменьшают образование линий тока и оптических дефектов. В ПВХ и ПНД часто используются краевые или прямые литники, обеспечивающие стабильный поток и лёгкую обрезку. Соответствие типа литника потоку материала обеспечивает равномерное заполнение и минимизирует напряжение и коробление.

Геометрия детали и толщина стенки

Форма детали и толщина стенки определяют, как расплав проникает в полость и заполняет ее. Толстостенные детали Для крупных конструктивных элементов часто используются прямые или торцевые литники, сокращающие пути потока и поддерживающие давление. Такие литники снижают риск недоливов и неравномерного охлаждения.

Плоские детали Такие материалы, как крышки или корпуса бытовой электроники, лучше всего подходят для использования с вентиляторами или фиксаторами. Они равномерно распределяют материал и помогают поддерживать гладкую поверхность. цилиндрические или глубокие детали, Предпочтительны туннельные или точечные ворота, поскольку они позволяют размещать ворота скрытно и обеспечивают чистый выброс.

Расположение литника должно способствовать равномерному потоку и избегать линий спая. Конструкторы инструментов часто используют анализ потока выбрать литник, обеспечивающий эффективное заполнение и высокое качество деталей.

Объем производства и эффективность

Масштаб производства напрямую влияет на выбор литника и конструкцию пресс-формы. Формы большого объема Для автоматического распределения литников часто используются точечные или туннельные литники, что сокращает время цикла и повышает эффективность производства. Такие литники подходят для многогнездных пресс-форм и сокращают объем ручного труда.

Для низкообъемные прогоны или прототипные инструменты, кромочные или прямые литники более экономичны. Их легче обрабатывать и модифицировать, но требуется ручная обрезка.

При высоком годовом объёме производства автоматизированные литниковые системы сокращают время простоя и износ. Выбор литника, соответствующего объёму производства, помогает сбалансировать стоимость инструмента, качество деталей и долгосрочную надёжность.