Термопластавтомат (ТПА) — машина, на которой пресс-форма превращается в изделия. Заказчику не нужно знать каждый узел, но несколько понятий звучат в любой беседе с технологом: усилие смыкания, объём впрыска, пластикация, выдержка под давлением. Ниже — устройство ТПА по узлам и то, как они работают в цикле. Как подбирать машину по тоннажу — в отдельной статье выбор термопластавтомата.
Основные узлы машины
| Узел | Из чего состоит | За что отвечает | Что видно на изделии |
|---|---|---|---|
| Узел смыкания | Неподвижная и подвижная плиты, колонны, механизм смыкания (гидравлический, коленно-рычажный или электрический), выталкиватель машины | Раскрывает и смыкает форму, удерживает её закрытой под давлением впрыска | Недостаточное усилие смыкания даёт облой по линии разъёма |
| Узел впрыска | Бункер, материальный цилиндр с зонами нагрева, шнек с обратным клапаном, сопло | Плавит гранулят, дозирует порцию и впрыскивает её в форму | Температура и объём порции определяют недолив, потемнение, расслоения |
| Привод | Насосы с гидроаппаратурой, сервоприводы или их сочетание (гибридные машины) | Создаёт усилие и скорость движений | Повторяемость цикла от изделия к изделию, расход энергии |
| Система управления | Контроллер, датчики температуры, давления и положения | Держит параметры цикла и позволяет их записать для повторного запуска | Стабильность размеров и веса по партии |
Форма и машина работают как пара: плиты должны вместить форму, ход раскрытия — позволить вынуть деталь, а сопло — попасть в литниковую втулку. Что происходит с этим узлом, если втулка изношена, — в материале про ремонт оснастки.
Как идёт один цикл
Смыкание
Подвижная плита закрывает форму, механизм создаёт усилие, которое удержит её под давлением расплава.
Впрыск
Шнек работает как поршень: расплав через сопло и литниковую систему заполняет полость. Куда именно он входит в деталь, определяет точка впуска.
Выдержка под давлением
Давление поддерживают, пока впуск не застынет: расплав подпитывает полость, компенсируя усадку.
Охлаждение и набор порции
Деталь остывает в форме, а шнек параллельно вращается и готовит следующую порцию расплава. Как отвод тепла определяет длительность цикла — в статье охлаждение пресс-формы и время цикла.
Раскрытие и выталкивание
Форма раскрывается, выталкиватели снимают деталь; её забирает оператор, лоток или манипулятор, см. автоматизацию и роботизацию литья.
Для массивных изделий основную часть цикла, как правило, занимает охлаждение, поэтому его улучшение сильнее всего влияет на производительность.
Параметры машины, которые называет технолог
| Усилие смыкания | Сколько тонн машина способна удерживать форму закрытой. Должно превышать давление расплава на площадь проекции изделия |
| Объём (масса) впрыска | Максимальная порция за один цикл. В паспортах массу часто указывают в пересчёте на полистирол, для других материалов она отличается |
| Расстояние между колоннами и размеры плит | Форма должна физически поместиться между колоннами и на плитах |
| Ход раскрытия и высота формы | Ход должен позволить вынуть деталь и литник, а высота формы — укладываться в допустимый диапазон машины |
| Давление впрыска и диаметр шнека | Определяют, как заполняются тонкие стенки и длинные пути течения |
Как узлы связаны с типичными дефектами
| Что видно на изделии | Что проверяют в первую очередь |
|---|---|
| Облой по линии разъёма | Усилие смыкания, скорость впрыска и состояние формы (износ линии разъёма) |
| Недолив | Объём порции, температура расплава, давление и скорость впрыска, вентиляция и впуск |
| Утяжины | Давление и время выдержки, температура формы |
| Потемнение, подгар, чёрные точки | Температура цилиндра, время пребывания материала в нём, состояние шнека и обратного клапана, влажность сырья — см. сушку и подготовку сырья |
| Разброс веса изделий | Обратный клапан, дозирование, привод |
Это типовые связи, а не диагноз: причина может быть и в форме, и в материале. Подробнее по дефектам и их причинам — дефекты литья пластмасс.
Что сообщить заводу, чтобы поставить вашу форму на ТПА
Габариты формы
Длина, ширина, высота и масса: по ним проверяют размер плит, колонн и грузоподъёмность.
Центрирующее кольцо и сопло
Диаметр центрирующего пояска и радиус седла втулки: они должны соответствовать машине.
Масса изделия
Масса детали вместе с литником, число гнёзд — для проверки объёма впрыска.
Материал
Марка пластика: от неё зависят температура цилиндра и подготовка сырья.
По страницам завода, форму заказчика принимают с входным контролем и при необходимости дорабатывают под запуск на своих ТПА, а пробные отливки делают на собственном оборудовании. Если оснастка уже есть, подробности — на странице пресс-формы для литья пластмасс, а расчёт партии — на странице литьё пластмасс на заказ.
Часто задаваемые вопросы
Из чего состоит термопластавтомат?
Из узла смыкания (плиты, колонны, механизм смыкания), узла впрыска (бункер, цилиндр с нагревателями, шнек, сопло), привода и системы управления.
Что такое усилие смыкания?
Это сила, с которой машина удерживает форму закрытой при впрыске. Она должна быть больше давления расплава, действующего на площадь проекции изделия, иначе форма приоткроется и появится облой.
Зачем шнеку обратный клапан?
Он не даёт расплаву вытекать назад при впрыске и выдержке. При износе клапана падает давление в полости и становится нестабильным вес изделий.
Чем отличаются гидравлические и электрические ТПА?
Тип привода определяет, как создаются усилие и скорость движений. Электрические и гибридные машины обычно точнее повторяют цикл и экономят энергию; для конкретного изделия тип машины подбирается технологом.
Может ли завод запустить мою форму на своём ТПА?
Да: по страницам завода, чужую оснастку проверяют входным контролем и при необходимости дорабатывают под запуск на наших машинах. Для проверки нужны габариты формы, масса изделия и материал.
Есть форма и нужна серия?
Пришлите габариты формы, массу изделия и материал: проверим, подходит ли оснастка под наши ТПА, и рассчитаем партию.
Читайте также: Выбор термопластавтомата · Охлаждение пресс-формы и время цикла · Автоматизация и роботизация литья