литература / Stoerungsratgeber_ru_15
.pdf
1.25 Дефекты ТВЛ-деталей |
Устранение дефекта: стр. 134 |
Общие сведения о термопластичных вспененных литьевых деталях (ТВЛ-деталях)
В качестве главных аргументов в пользу вспененных деталей из термопластов следует рассматривать экономию массы детали и материала, уменьшение времени цикла и вероятности коробления, а также возможность компенсации усадки деталей. Для получения ТВЛ-деталей расплав термопласта впрыскивается в форму с введенным в него вспенивающим агентом (вспенивателем). Самым крупным недостатком различных технологий вспенивания является присущая им опасность образования свилей. Это обстоятельство особенно критично по отношению к прозрачным деталям, что обусловливает необходимость дополнительных мероприятий по кашированию поверхностных дефектов.
Принципиально вспенивание разделяют на химическое и физическое. При химическом вспенивании используются активные вещества, которые разлага-
ются под воздействием температуры |
При использовании |
обеих технологий |
с выделением газа. Здесь различают |
особые требования |
предъявляются к |
выделяющие тепло (экзотермические) |
оборудованию и литьевой форме, кон- |
|
и поглощающие тепло (эндотермиче- |
структивное исполнение которых явля- |
|
ские) активные вещества. Эти актив- |
ется основной предпосылкой для произ- |
|
ные вещества добавляются к базовому |
водства высококачественной продукции. |
|
полимеру в виде концентрата, порошка |
|
|
или жидкости и вместе с ним пластици- |
Так как газообразование должно по воз- |
|
руются. Вспениватель должен правиль- |
можности происходить только в гнез- |
|
но подбираться к базовому полимеру |
де формы, расплав до этого должен |
|
для обеспечения оптимальной реакции |
находиться под соответствующим дав- |
|
разложения. При физическом вспени- |
лением. Поэтому среди прочего должны |
|
вании в расплав – во время или после |
быть приняты во внимание следующие |
|
его пластикации – под высоким давле- |
моменты в отношении оборудования: |
|
нием вводится газ (N, CO2). При этом |
► предусмотреть запорное сопло у |
|
достигаются более высокие давления |
агрегата или в горячем канале (обра- |
|
газа, что делает этот процесс особенно |
тить внимание на времена закрыва- |
|
предпочтительным для «тонкостенных» |
ния и открывания) |
|
деталей. К тому же физическое вспе- |
► обеспечить регулирование положе- |
|
нивание можно реализовать независи- |
ния шнека во всех фазах процесса |
|
мо от температуры переработки и без |
(также в случае неполадок). |
|
побочных продуктов химической реак- |
|
|
ции. Недостатком по сравнению с хими - |
|
|
ческим вспениванием является более затратное и специфическое аппаратурное оснащение.
www.kunststoff-institut.de |
|
42 |
РАЗДЕЛ 1
Классификация дефектов и их распознавание
1.25 Дефекты ТВЛ-деталей |
|
Устранение дефекта: стр. 134 |
Относительно конструкций детали и |
► в случае многогнездных форм из- |
лей относятся только к использованию |
литьевой формы следует принять во |
бегать естественной балансировки |
химических вспенивателей в форме |
внимание среди прочего следующие |
литниковой системы (предпочтитель- |
суперконцентратов. |
указания: |
ней – горячеканальная литниковая |
|
► планировать заполнение тонкого |
система) |
Температура расплава |
места после толстого |
► оптимизировать удаление воздуха из |
► Ориентироваться на температуру |
► проектировать равномерные перехо- |
формы (при необходимости – с вари- |
разложения вспенивающего агента |
ды по толщине стенки детали |
абельным оформлением). |
(должна достигаться в зоне сжатия) |
► избегать слишком больших различий |
|
► Режим термостатирования загружае- |
по толщине стенки |
При переработке газосодержащего рас- |
мого материала должен быть «холод- |
► учесть, что зоны спаев во вспе- |
плава принципиально изменяется также |
ным» для предотвращения прежде- |
ненных деталях более критичны в |
течение процесса. Поэтому в дальней- |
временной реакции и размягчения |
отношении качества поверхности и |
шем ряд указаний будет обощен в целях |
материала-носителя концентрата |
механических свойств по сравнению |
принципиального определения техноло- |
вспенивателя |
с монолитными деталями |
гических параметров литья ТВЛ-дета- |
► Из-за уменьшения вязкости расплава |
► литниковые каналы проектировать |
лей. Эти, а также приведенные в даль- |
возможно уменьшение его темпера- |
меньшими по размерам, чем у моно- |
нейшем указания по классифицирова- |
туры |
литных деталей |
нию и устранению дефектов ТВЛ-дета- |
|
www.kunststoff-institut.de |
|
43 |
1.25 Дефекты ТВЛ-деталей
Термостатирование формы
►Понизить температуру формы в случае использования экзотермических вспенивателей
►Обратить внимание на равномерную температуру стенки формы (с обязательным предотвращением мест локального перегрева)
Пластикация
►Отключить декомпрессию
►Противодавление (постоянно действующее) выбирать выше давления газа
►Время дозирования должно заканчиваться с окончанием остаточного времени охлаждения
►Вспениватель, как правило, не сушится вместе с материалом
Фаза впрыска
►Установить более высокие скорости фронта течения (чтобы держать газ под давлением)
►При необходимости отсрочить открытие запорного сопла при впрыске
►Выдерживать небольшой подушку расплава
Фаза подпитки
►По возможности отказаться от давления подпитки (давление подпитки
может препятствовать пенообразованию)
=> закрыть сопло для полного выключения подпитки
►При необходимости повлиять на краевой слой посредством минимальной величины давления подпитки
Помощь: стр. 134
Остаточное время охлаждения
►По возможности продлить это время в случае использования экзотермических вспенивателей
►Уменьшение коробления может позволить, смотря по обстоятельствам, более раннее извлечение детали из формы
www.kunststoff-institut.de |
|
44 |
РАЗДЕЛ 1
Классификация дефектов и их распознавание
|
1.25 Дефекты ТВЛ-деталей |
|
|
|
Помощь: стр. 134 |
25.1 |
25.2 |
25.3 |
|||
Серебристые свили на всей поверхности детали |
|
Складчатая поверхность |
|
Образование свилей из-за проблем с удалением |
|
|
|
|
|
|
воздуха в конце пути течения расплава |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вспененные детали обнаруживают в большинстве случаев слегка свилистую поверхность. Но дело может доходить даже до сильно неоднородных свилей в зависимости от длины пути течения, а также до массивных газовых крючков на поверхности, на которые можно повлиять за счет технологических параметров процесса.
На вспененных деталях, особенно при |
При литье ТВЛ-деталей могут образовы- |
высоких значениях давления газа и ско- |
ваться свили в местах удаления воздуха |
рости впрыска, а также при резких изме- |
из формы. Картина этого дефекта может |
нениях толщины стенки, могут образовы- |
возникнуть как в случае слишком малых |
ваться мелкочешуйчатые поверхностные |
каналов для удаления воздуха и (или) |
структуры, а также складки в конце пути |
слишком высоких усилий смыкания, так |
течения расплава. |
и в противоположном случае. |
www.kunststoff-institut.de |
|
45 |
1.25 Дефекты ТВЛ-деталей |
|
|
|
Устранение дефекта: стр. 134 |
25.4 |
25.5 |
|
25.6 |
|
Утяжина на скачкообразном изменении толщи- |
|
Образование бугорков*1 |
Воздушные крючки*1 |
|
ны стенки*1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Несмотря на использование вспенивателей в местах резких изменений толщины стенки деталей (при переходах с толстой на тонкую), могут, например, возникать местные утяжины.
У химически вспениваемых деталей могут образовываться бугорки, вызванные реакцией остатков вспенивающего агента, находящихся на поверхности детали, с парами воды.
Воздушные крючки могут быть вызваны экспансией газа в предшнековом пространстве или в горячем канале.
*1 ТВЛ-детали в комбинации с динамическим термостатированием («нагрев – охлаждение»).
www.kunststoff-institut.de |
|
46 |
РАЗДЕЛ 1
Классификация дефектов и их распознавание
1.25 Дефекты ТВЛ-деталей |
|
|
|
Устранение дефекта: стр. 134 |
25.7 |
25.8 |
25.9 |
||
Вспученные зоны деталей у основания ребер |
|
Изменение цвета |
|
Образование отложений на поверхности формы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У вспененных деталей по причине нали- |
В случае использования экзотермиче- |
Использование вспенивателя химическо- |
чия газа в расплаве может возникать |
ских вспенивателей через определенный |
го принципа действия в зависимости от |
частичное вспучивание или растяже- |
период производства может произойти |
типа активного вещества и вида базового |
ние поверхностного слоя. В отношении |
изменение цвета деталей с появлением |
полимера может привести к образованию |
потенциальной причины дефекта сле- |
коричневатой окраски, которая вызыва- |
отложений на поверхности гнезда формы |
дует установить, встречается ли дефект |
ется термическим разложением матери- |
и (или) к ее коррозии под действием воз- |
непосредственно после извлечения из |
ала. |
никающих продуктов реакции. |
формы или после определенной выдерж- |
|
|
ки во времени. |
|
|
www.kunststoff-institut.de |
|
47 |
1.26 Неравномерно заполненные детали / аномалии течения |
Устранение дефекта: стр. 142 |
|
|
Неравномерное заполнение расплавом формы может иметь |
быть вызвано проблемами балансировки литниковой системы. |
||
различные причины и отражаться в различных картинах |
Естественная, то есть самопроизвольная балансировка горя- |
||
дефектов. Во многих случаях дефекты вызываются нети- |
че- и холодноканальных литниковых систем (при одинаковых |
||
пичным прохождением фронта потока расплава, которое |
по длине и поперечному сечению разводящих каналах), здесь |
||
приводит, например, к неравномерному заполнению гнезд, |
недостаточна. |
|
|
включениям воздуха или к вторичным спаям. Такие анома- |
Естественно сбалансированные холодноканальные литнико- |
||
лии течения вызываются зачастую относительно большими |
вые системы – несмотря на одинаковые по длине пути течения |
||
или длительными напряжениями сдвига в расплаве. Течение |
в отдельных каналах – могут при определенной конструкции |
||
потока с некоторым опережением, происходящее в преде- |
литьевой формы приводить к неравномерному заполнению |
||
лах одного гнезда или между несколькими гнездами, может |
отдельных гнезд (см. рис. 26.1 и 26.2). |
||
26.1 |
|
|
|
|
Нетипичное прохож- |
|
|
|
|
дение фронта рас- |
|
|
|
26.2 |
плава с опережением |
|
|
|
Типичное прохожде- |
(причины – невы- |
|
|
|
ние фронта расплава |
сокая температура |
|
|
|
(при повышенной тем- |
расплава, быстрый |
|
|
|
пературе расплава и |
впрыск) |
|
|
|
медленном впрыске) |
www.kunststoff-institut.de |
|
48 |
РАЗДЕЛ 1
Классификация дефектов и их распознавание
1.26 Неравномерно заполненные детали / аномалии течения |
|
Устранение дефекта: стр. 142 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26.3 |
26.4 |
26.5 |
Несимметричное заполнение гнезда через |
Неравномерное заполнение гнезда из-за сме- |
Неравномерное заполнение естественно сба- |
сопло с торпедой на одной перемычке |
щения пуансона (изучение стадии заполнения) |
лансированной системы разводящих литнико- |
|
|
вых каналов (частичное заполнение) |
www.kunststoff-institut.de |
|
49 |
1.27 Отклонения размеров и массы |
Устранение дефекта: стр. 147 |
Отклонения размеров и массы деталей часто вызываются нестабильностью процесса литья под давлением. Причины могут быть разные, но наиболее частые из них – неоптимальные параметры режима литья (например, слишком малое давление или время подпитки) или износ узла пластикации, который проявляется в колебаниях подушки расплава.
Факторы влияния на отклонения размеров и массы:
►колебания подушки расплава
►подпитка
►температура стенки формы
Колебания подушки расплава
Колебания подушки расплава могут вызываться следующими причинами:
►износ затвора обратного тока
►износ цилиндра пластикации (эрозия на стенке цилиндра)
►скорость закрывания затвора обратного тока
Подпитка
Подпитка оказывает влияние на усадку и тем самым на постоянство размеров и массы деталей. Поэтому для обеспечения требуемого качества деталей решающее значение имеет правильное определение действующего времени подпитки или момента окончания заполнения формы. Последний зависит от геометрии детали и литника и определяется моментом времени, начиная с которого материал больше не поступает в гнездо для компенсации усадки.
Температура стенки формы
Величина температуры стенки литьевой формы среди прочего также оказывает большое влияние на общую усадку отливки. Стабильность ее размеров зависит также от времени охлаждения внутри формы и от последующей усадки после извлечения отливки. Более высокая усадка в форме приводит в конечном счете к меньшим отклонениям размеров (см. разд. 2.22 «Коробление»).
www.kunststoff-institut.de |
|
50 |
1