Работа 8. Изготовление изделий из полиэтилена высокого давления (низкой плотности) методом литья под давлением

П

34

олиэтилен хорошо перерабатывается в изделия на обычных литьевых машинах. Хорошая текучесть материала обеспечивает хорошее заполнение формы, небольшую длительность цикла литья и позволяет работать при относительно низких удельных давлениях (порядка 80–100 MПa) с впускными каналами небольшого сечения. В зависимости от вязкости (молекулярного веса) применяемого материала и размеров литниковых каналов изменяется температура литья полимера. Для предотвращения чрезмерного затекания материала в зазоры необходимо, чтобы обе половинки формы были тщательно подогнаны друг к другу, а давление замыкания формы было больше давления литья.

При охлаждении полиэтилена происходит большая усадка, которая составляет 3 %, поэтому пресс-форма во время охлаждения должна постоянно пополняться материалом для компенсации уменьшающегося объема. Это достигается непрерывным давлением, оказываемым на материал до окончания цикла литья.

Усадка полиэтилена, не испытывающего давления, при охлаждении его, например от 115 до 20 °С, достигает 15–16 %. Во время литья под давлением на материал действует нагревание, в результате чего он расширяется, а также давление, под влиянием которого полиэтилен сжимается. Окончательное оформление изделия происходит под влиянием обоих этих факторов. Чем выше давление, тем больше сжатие материала и тем больше конечный вес изделия. Когда же давление снимается, то материал вновь увеличивается в объеме, чем до некоторой степени компенсируется большая усадка полиэтилена. Усадка не более 3 % является результатом одновременного действия на материал нагревания и давления.

В случае образования в изделиях воздушных пузырей, а также различных дефектов, вызванных усадочными явлениями, следует увеличить выдержку при охлаждении, повысить температуру литья и удельное давление, а материал впрыскивать в пресс-форму, нагретую до 50–60 °С.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: изготовить изделие из полиэтилена методом литья под давлением; оценить качество полученного изделия.

ПРИБОРЫ И ПОСУДА: литьевая машина.

РЕАКТИВЫ:полиэтилен высокого давления (гранулированный).

Методика работы

Литье полиэтилена производят на обычных литьевых машинах лабораторного типа производительностью (за один цикл) 5–7 г материала. В бункер машины загружают полиэтилен (с молекулярной массой 180000-250000) в виде гранул или крошки.

Перед началом литья в каналы пресс-формы пускают горячую воду (90-95 ⁰С), чтобы нагреть ее до 50–60 ⁰С. По достижении указанной температуры пресс-формы и температуры материального цилиндра (температура литья) 150–200 °С пускают в ход литьевую машину и начинают процесс литья.

Оптимальная температура литья устанавливается в зависимости от текучести расплава полиэтилена, так называемого индекса расплава. Так, например, при индексе расплава, равного 7 г/10 мин, температура литья составляет 190–200 °С, при 20 г/10 мин – 170–190 °С и 70 г/10 мин – 155–170 °С.

П

35

осле пуска литьевой машины, обогрев формы прекращается, горячую воду отключают и включают холодную для охлаждения формы, так как в процессе литья форма нагревается за счет поступающего в нее нагретого материала. Во время процесса литья температура загрузочной части машины не должна превышать 70 ⁰С.

При литье следует руководствоваться следующими практическими указаниями. Если изделия получаются недоброкачественными и в них имеются включения нерасплавленного материала, это указывает на то, что температура литья была низка, следовательно, ее необходимо повысить. Если же происходит прилипание материала к стенкам пресс-форм и чрезмерное затекание материала во все зазоры, это значит, что температура в цилиндре литьевой машины слишком высока и ее следует понизить. Если на поверхности готового изделия имеются наплывы материала и складки, образующиеся вследствие быстрого охлаждения полиэтилена, это значит, что температура пресс-формы низка. При правильно нагретой пресс-форме происходит медленное охлаждение материала, способствующее образованию гладкой, глянцевидной поверхности изделия.

ЗАДАНИЕ.Определить усадку изделия при охлаждении.