Ротационное литье (не путать с ротационными ЛМ)
Является разновидностью описанного выше способа, поскольку позволяет решать те же задачи, однако требует использования съемной вставки. После оформления центральной части изделия (узел I) вставка извлекается, а в образовавшийся объем инжектируется расплав из узла II. В цикл производства изделия ротационным литьем введена дополнительная операция размыкания формы и удаления (установки) вставки, что не способствует высокой производительности метода.
Сведения, содержащиеся в этом разделе, не включают рекомендации по пуску и наладке процесса, требований к условиям эксплуатации ЛМ и литьевых форм, правил неукоснительного соблюдения параметров метода, назначенных компетентным специалистом, обладающим инженерным уровнем знаний. Таким образом, предлагаемые рекомендации действуют для установившегося режима работы оборудования и оснастки.
ПЭНП перерабатывается легко, при охлаждении способен к кристаллизации с изменением твердости, чувствителен к равномерности распределения температуры в форме. Место входа охлаждающей воды в форму следует располагать рядом с литниковыми каналами, а ее отвода - как можно дальше. Заполнение формы быстрое, в связи с чем необходима ее эффективная вентиляция.
ПЭВП - по сравнению с предыдущим полимером имеет большую степень кристалличности и менее текуч в расплаве, но позволяет получать изделия с меньшей толщиной стенки при более высокой жесткости.
ПП - кристалличность до 60%, температура переработки для некоторых марок до 2800 С, инжекционное давление до 140 МПа. Вязкость расплава в большей степени зависит от скорости сдвига, чем от температуры. С повышением давления ПТР растет, охлаждается в форме быстро. Процесс ведут при высоких температурах цилиндра и низком давлении литья.
ПС - легкотекуч в расплаве, позволяет получать тонкостенные жесткие изделия, чувствителен к перегреву.
УПС отличается от ПС несколько меньшей текучестью и большей усадкой.
АБС-пластик относится к конструктивным маркам, имеет большую вязкость в расплаве, труднее перерабатывается в тонкостенные изделия.
ПММА имеет невысокую термостабильность, чувствителен к перегреву, требует подсушки и тщательного контроля температуры. При впрыске расплава в холодную форму возможно образование пузырей; переходы в форме должны быть плавными, а их число минимальным.
ПВХ перерабатывается без особых затруднений, но весьма чувствителен к соблюдению температурного режима и особенно перегреву. Вязкотекучее состояние нестабильно, может сопровождаться автокаталитической деструкцией с изменением цвета от слоновой кости до темно-вишневого. Длительность пластикации должна быть минимальной.
ПА - кристаллические, гигроскопичные термопласты с высокой текучестью расплава. При расплавлении объем возрастает до 15%. Термостабильность невысокая, поэтому длительность пластикации ограничена. При нагреве в расплаве образуются пузырьки. Требует обязательной тщательной сушки. Желателен предварительный прогрев. Давление литья до 100 МПа. При литье наполненных ПА возможна ориентация частиц измельченного волокна. Желателен отжиг изделий.
ПК - относятся к теплостойким полимерам, характерна высокая вязкость расплава, термически стабилен. Вязкость в основном зависит от температуры. Температура формы до 100°С. Гигроскопичен, требует длительной сушки и предварительного подогрева, в том числе и в бункере ЛМ.
ПЭТФ, ПБТФ и ПОМ относятся к полимерам с повышенной термостойкостью. Требуют тщательной сушки до содержания влаги менее 0,01%. Термостабильны. Вязкость расплавов средняя и низкая с увеличением температуры снижается. Тонкостенность изделий нередко достигается последующим раздувом (ПЭТ-бутылки)
Основные виды брака при литье под давлением следующие:
1. Недолив выражается в неполном оформлении изделия. Основной его причиной является недостаток материала, поступающего в литьевую форму (из-за низкой температуры формы или расплава и, следовательно, пониженной текучести расплава, а также по причине засорения литникового и разводящих каналов).
2. Перелив вызывает образование грата в месте смыкания формы. Он возникает при неправильной работе дозирующего устройства, перегреве расплава и литьевой формы, недостаточном усилии смыкания формы.
3. Стыковые швы - видна кривая линия спая отдельных потоков, механическая прочность резко снижена в месте спая. Основными причинами образования стыковых швов являются: сниженная температура расплава или формы, неудачная конструкция формы, приводящая к охлаждению отдельных потоков расплава до момента их слияния (вследствие чего не происходит полного сваривания), а также недостаточное удельное давление расплава.
4. Вздутия на поверхности и пузыри (пустоты) в массе изделия наблюдаются при повышенном содержании летучих, которые вспучивают мягкую поверхностную пленку при перегреве расплава, сопровождающимся частичной деструкцией и значительным газовыделением. Поверхность вздутия образуется также при недостаточном охлаждении изделия.
5. Усадочные раковины - значительные углубления на поверхности изделий - возникают вследствие повышенной усадки при перегреве массы и недостаточном поступлении расплава (снижено удельное давление расплава или мало сечение впускных каналов). Иногда поверхностные раковины появляются при неравномерном распределении температуры в форме и при дефектах в ее вентиляции.
6. Коробление готовых изделий возникает из-за значительных напряжений внутри изделия, обусловленных большой разностью температур в отдельных частях формы, а также при недостаточной выдержке изделия в литьевой форме, отчего оно извлекается недостаточно жестким.
7. Трещины образуются вследствие значительных остаточных напряжений в изделии, а также при его прилипании к стенкам формы.
8. Риски, царапины, сколы на поверхности изделий возникают при неисправном состоянии оформляющей поверхности формы и неаккуратном обращении с готовыми изделиями.
9. "Мороз" - узоры, напоминающие зимнюю разрисовку оконных стекол. Основная причина их появления - попадание влаги в форму при недостаточной сушке гранулята и дефектов в вентиляции формы.
10. Расслоение наступает при повышенном содержании влаги в литьевом материале и при наличии отвердевших литников, не совмещающихся с основным материалом. Если отслоение выражено в виде очень мелких блесток, его называют серебристостью.
11. Разнотонность - неодинаковая поверхностная окраска изделия - объясняется недостаточно одинаковым окрашиванием или разложением красителя из-за его термической нестойкости или перегрева расплава.
12. Размерный брак - отклонение от номинальных размеров, превышающее установленный допуск; наблюдается при чрезмерной усадке или неудачной конструкции литьевой формы.
Таким образом, основными мерами предупреждения брака являются: исправное состояние оборудования, соблюдение технологического режима и стандартность сырья. Перечень возможных дефектов литьевых изделий и способы их устранений дополняют сведения, приведенные в таблице 1.
Таблица 1.
| Дефект | Причина дефекта | Способ устранения |
| Полосы и продолговатые пузыри на поверхности изделия | Влажность материала | Подсушка сырья |
| Матовые пятна на поверхности изделия | Перегрев расплава | Понижение температуры расплава; полирование литниковых каналов |
| Темные полосы на поверхности изделия | Местный перегрев материала; наличие мертвых зон в цилиндре и сопле | Понижение температуры расплава; ликвидация мертвых зон |
| Пустоты изделия | Сильный нагрев (в результате сжатия) воздуха, попавшего в форму | Улучшение условий выхода воздуха из полости формы; уменьшение скорости впрыска и снижение температуры материала |
| Местный пережог детали | Сильный разогрев попавшего в форму воздуха, сжатие его и, как следствие, пережог материала | То же |
| Темные разводы и воздушные пузыри | Своевременно не удален попавший в цилиндр воздух | Повышение давления пластикации |
| Загрязнение изделия | Попадание в материал посторонних частиц или наличие задиров на поверхности цилиндра, поршня или червяка | Контроль за чистотой материала, попадающего в бункер; проверка поверхностей, соприкасающийся с материалом |
| Пленка или пятна на поверхности изделия | Соприкосновение расплава с материалом, чрезмерная смазка формы | Проверка чистоты инжекционного цилиндра; очистка формы, уменьшение смазки |
| Волнистая поверхность удаленной от литника части изделия | Охлаждение расплава в процессе течения | Повышение температуры материала и скорости впрыска |
| Линии на поверхности деталей | Нарушение течения материала, неравномерное заполнение формы | Проверка режима заполнения формы; при необходимости - изменение размеров литников и их расположение |
| Пузыри в виде белых включений | Высокая температура цилиндра и низкое давление литья, недостаточное время выдержки материала в форме под давлением | Снижение температуры цилиндра, повышение давление литья и времени выдержки под давлением, увеличение размеров литников или литниковых каналов для снижения потерь давления |
| Швы и складки около литника | Излишне быстрое охлаждение расплава на участке вблизи литника | Повышение температуры формы вокруг литника, увеличение размеров литниковых каналов |
| Сварные швы | Чрезмерное охлаждение расплава при заполнении формы | Повышение температуры формы и материала, скорости впрыска давления литья, изменение расположение литника (для изменения направления течения расплава) |
| Отслаивания наружного слоя детали | Включение посторонних материалов. Избыточное значение разности температур расплава и формы | Очистка цилиндра и сопла от посторонних материалов |
| Грат на изделии | Недостаточное усилие запирание формы, нарушение параллельности соприкасающихся поверхностей форм | Увеличение усилия запирания формы или снижение скорости впрыска и давления формования; проверка правильности затяжки колонн при образования грата с одной стороны изделия; уменьшение загружаемой порции материала; проверка параллельности соприкасающихся поверхностей формы; уменьшение вторичного давления формования |
| Затруднение при съеме изделий, деформация изделий при съеме | Неправильный режим литья, неправильная конструкция формы | Уменьшение давления литья, увеличение конусности стенок формования или сердечников, полирование поверхностей формы, обеспечение воздушных зазоров, сталкивание изделий воздухом (воизбежании образования вакуума) |
Литье при низком давлении (Low-Pressure Injection Molding) - это один из вариантов оптимизации традиционной технологии литья под давлением. Она включает в себя целую серию усовершенствований, которые позволяют поддерживать давление впрыска (а следовательно, усилие смыкания формы) на предельно низких значениях. К основным преимуществам литья низкого давления следует отнести снижение требований к величине усилия смыкания формы, более дешевые литьевые формы и снижение усилия при литьевом прессовании. Оно также способствует уменьшению себестоимости изделий, если используется литье с декорированием в форме.