Литье из поликарбоната – это процесс изготовления пластиковых изделий путем заливки расплавленного материала в специальные формы с последующим охлаждением и затвердеванием. Данный метод переработки полимеров позволяет получить изделия практически любой сложности и с высокой точностью.
Поликарбонат — это группа термопластов, сложных полиэфиров угольной кислоты и двухатомных спиртов. Он имеет общую формулу (-O-R-O-CO-)n. Поликарбонат хорошо гнётся, что позволяет создавать сложные изогнутые конструкции. Он также способен пропускать свет и снижать уровень шума. Материал обладает хорошими теплоизоляционными свойствами. Кроме того, материал устойчив к атмосферным воздействиям: не боится влаги, ветра и перепадов температуры. Поликарбонат не поддерживает горение и плавится при температуре выше 120 градусов Цельсия.
Однако, у материала есть недостаток: повышенная вязкость сырья замедляет процесс формовки, увеличивает давление формовки и требует использования более прочных форм, что может отразиться на стоимости литья под давлением.
Важные аспекты процесса литья поликарбоната под давлением
Для литья поликарбоната под давлением требуются определённые температуры. Обычно процесс проходит при более высоких температурах, порядка 300 градусов и выше. Однако экструзия поликарбоната может происходить при температурах от 240 до 280 градусов Цельсия. Важно поддерживать стабильность температуры и избегать попадания воздуха в материальный цилиндр или горячий канал пресс-формы, так как это может привести к появлению чёрных следов на изделии.
Для предотвращения дефектов перед началом формования поликарбонат должен быть высушен до уровня влажности менее 0,02%. Как правило, сушка проводится два-четыре часа при температуре 120°C.
Далее настраивается термопластавтомат
- Показатель силы зажима составляет 0,7-0,8 т/дюйм² площади выпирающей части.
- Станок должен быть в полтора-два раза тяжелее детали.
- Соотношение L/D винта составляет более 15:1 (наилучшее 20:1).
- Размер затвора должен быть чуть больше размера отверстия сопла.
Подготавливается пресс-форма
- Очищается и покрывается разделительной смазкой.
- Для свободного выхода воздуха при наполнении формы, проверяется прозрачность вентиляционных отверстий.
- Проверяется оптимизация каналов охлаждения, чтобы обеспечить достаточное охлаждение и уменьшить время цикла.
Постформовочные процесс
- Готовые изделия вынимаются при достаточном остывании.
- С помощью обрезки удаляются следы от ворот.
- Для снятия напряжения обжигается деталь при 120-130°С полчаса-час
Распространённые проблемы при литье поликарбоната под давлением и способы их решения.
-
Пригарные свили: возникают из-за недостаточной сушки полимера и образования пузырьков водяного пара. Решение: тщательная сушка материала перед переработкой.
-
Свили из-за влаги: возникают из-за повышенной влажности полимера, выглядят как блестящие длинные полосы на поверхности. Решение: регулирование процесса сварки и уменьшение количества влаги в материале.
-
Спаи: образуются при заполнении формы, когда совмещаются несколько потоков раскалённой массы. Решение: уменьшение количества влаги в материале и регулировка процесса сваривания.
-
«Волна»: возникает при неравномерном регулировании объёмной скорости растекания расплава. Решение: использование полимера с более низкой вязкостью.
-
Серебряные полосы: образуются рядом с внутренней поверхностью из-за образования пузырьков влаги при обработке плохо высушенных гигроскопичных полимеров. Решение: тщательная сушка материала перед переработкой.
-
Облой: возникает из-за высокого давления во время формования или неправильного расчёта глубины формы. Решение: дополнительная обработка и зачистка деталей.
-
Пригар: связан со скоростью затекания расплава, когда воздух мгновенно сжимается и разогревается до высокой температуры. Решение: создание специальных каналов для выхода воздуха.
-
Толщина изделия: может увеличиваться из-за образования облоя или неправильного расчёта глубины формы. Решение: правильный расчёт глубины формы и жёсткости оснастки.
-
Лишняя масса детали: связана с неправильным регулированием технологических параметров, влияющих на подачу материала. Решение: регулировка технологических параметров.
-
Изменение массы отливки: может быть связано с неисправным оборудованием, плохой регулировкой или неправильным выбором автомата с нужным объёмом впрыска. Решение: правильный подбор оборудования и регулировка технологических параметров.
-
Плохой глянец: зависит от свойств материала, качества внутренней поверхности формы и технологического процесса литья. Решение: использование подходящих материалов и обработка формирующей поверхности с высоким классом чистоты.
-
Недоливы: связаны с использованием материала несоответствующей вязкости или неправильным функционированием литьевой машины. Решение: регулировка технологических параметров и выбор подходящего материала.
-
Коробление: возникает из-за релаксации ориентации, неравномерного охлаждения, неодинаковой скорости кристаллизации и изменений размеров отдельных участков после охлаждения. Решение: правильная регулировка литейной машины и равномерное охлаждение детали.
-
Утяжины: связаны с неравномерным охлаждением некоторых областей детали и появлением местных углублений. Решение: исправление пресс-формы или улучшение её обработки.
-
Утяжины при литье под давлением: зависят от чистоты обработки формирующей поверхности и наличия рёбер жёсткости и конструктивных деталей. Решение: исправление пресс-формы или создание специальной «шагреневой кожи».