1.3.4 Системы термостатирования

Отверждение полимера в пресс-форме требует отвода большого количества теплоты. В связи с этим продолжительность цикла литья в значительной степени зависит от эффективности отвода теплоты и от достигаемой при этом температуры отливки. Кроме того, режим охлаждения существенно влияет на качество изделий. Так, более высокая температура пресс-формы позволяет получить:

• более высокие механические показатели кристаллических полимеров;

• качественную поверхность, блеск изделия;

• менее ориентированную структуру полимера и меньшие внутренние напряжения;

• меньшую склонность к растрескиванию в напряженном состоянии и при воздействии агрессивных сред;

• большую стабильность размеров в процессе эксплуатации,

• особенно при повышенных температурах.

Низкая температура пресс-формы позволяет уменьшить: рассеяние размеров отливаемых изделий, усадку и коробление, цикл литья. Вместе с тем необходимо помнить, что при быстром охлаждении в отливке возникают большие внутренние напряжения. На переохлажденных стенках формы может конденсироваться влага, отрицательно влияющая на качество поверхности отливки. Расчет и проектирование термостатирующих каналов пресс-формы зависит от физических свойств перерабатываемого материала. Температуру пресс-формы можно регулировать двумя способами: изменением средней температуры хладагента и изменением расхода хладагента. Первый способ применяют при высоких температурах формы; он реализуется независимо от конструкции формы. Второй способ используют наиболее широко, поэтому в конструкции пресс-формы или в системе подвода хладагента к форме обязательно следует предусматривать возможность регулирования его расхода, например установкой вентиля. При конструировании системы термостатирования необходимо учитывать следующие основные требования:

• суммарная длина каналов должна быть возможно большой, но не меньше расчетного значения (избыточные возможности системы всегда можно уменьшить регулированием, тогда как недостаток трудно компенсировать);

• расположение каналов, а также направление потока хладагента от более нагретых частей формы к менее нагретым должны обеспечить по возможности равномерное охлаждение оформляющих элементов формы; необходимо учитывать, что температура формы в зоне впрыска всегда несколько выше, чем на периферийных участках;

• более интенсивное охлаждение должно быть предусмотрено в месте расположения подвижных элементов формы (выталкивателей, плит съема, подвижных знаков), что позволяет исключить деформацию изделий при их удалении из формы;

• так как коэффициент теплоотдачи с изменением скорости движения жидкости изменяется в широком диапазоне, в системе каналов не должно быть участков с увеличивающимся сечением и, особенно, застойных зон, где охлаждающая жидкость может играть роль теплоизолятора;

• система охлаждения должна быть герметична, что проверяют при давлении 0,6 МПа.

Конструкции систем охлаждения матрицы и пуансона бывают различными: охлаждения плит пуансона и матрицы прямыми, либо спиральными каналами, либо использование полых пуансонов с разделительными перегородками и турболизаторами.

Конструкция изделия определяет конструкцию системы охлаждения пуансона: применение полого пуансона с неподвижной вставкой для подачи охлаждающей воды. Матрица охлаждается спиральным каналом, проточенным на её поверхности.

В данной литьевой форме имеются как прямые каналы охлаждения ( в двух плитах матриц) так и спиральное охлаждение в самом пуансоне.