Видувні прес-форми та історія

Dec 23, 2019 Залишити повідомлення

Blowing mold.jpg

Видув цвілі

Лиття під тиском ( BrE- лиття) - це специфічний виробничий процес, за допомогою якого утворюються порожнисті пластикові деталі та їх можна з'єднувати між собою. Він також використовується для формування скляних пляшок або інших порожніх форм.

Загалом, існує три основні типи видувного лиття: екструзійне видувне лиття, лиття під тиском під тиском та лиття під тиском на розтягуванні.

Процес лиття під тиском починається з розплавлення пластику та перетворення його в парісон або, у разі інжекційного та ін'єкційного розтягування під тиском (ISB), заготовки. Парісон - це трубоподібний шматок пластику з отвором на одному кінці, через який може проходити стиснене повітря.

Потім парісон затискається у формочці і в нього продувається повітря. Потім тиск повітря виштовхує пластик, щоб він відповідав формі. Після того як пластик охолоне і затвердіє, цвіль відкривається і деталь викидається. Вартість деталей, що ливаються під тиском, вище, ніж у деталей, що ливаються під тиском, але нижча, ніж деталі з обертовим литтям.

Історія

Принцип процесу походить від ідеї видування скла . Енох Фернгрен та Вільям Копітке випустили машину для лиття під тиском і продали її компанії Hartford Empire Company в 1938 році. Це було початком комерційного процесу лиття під тиском. Протягом 1940-х рр. Різноманітність та кількість виробів були ще дуже обмеженими, тому формоутворення не злітало пізніше. Як тільки різноманітність та темпи виробництва зросли, незабаром послідувала кількість створених продуктів.

Технічні механізми, необхідні для виготовлення заготовлених порожнистих заготовок із застосуванням техніки нагнітання, були створені дуже рано. Оскільки скло дуже розбите, після введення пластику в деяких випадках пластик використовували для заміни скла. Перше масове виробництво пластикових пляшок було здійснено в Америці в 1939 році. Німеччина почала використовувати цю технологію трохи пізніше, але в даний час є одним з провідних виробників машин для лиття під тиском.

У промисловості безалкогольних напоїв США кількість пластикових контейнерів зросла з нуля в 1977 році до десяти мільярдів штук у 1999 році. На сьогоднішній день продувається ще більша кількість продуктів, і, як очікується, вона зростатиме.

Для аморфних металів , також відомих як об'ємні металеві склянки, недавно було продемонстровано видувне лиття під тиском і температурою, порівнянною з пластичним видувним литтям.

1920px-Principe_extrusion_soufflage_polymere.jpg

Типології

Екструзійне видувне формування

При екструзійному видувному формуванні (EBM) пластик плавиться і екструдується в порожнисту трубку (парісон). Потім цей парісон захоплюється, закриваючи його в охолоджену металеву форму. Потім повітря подається в парісон, надуваючи його у форму порожньої пляшки , ємності або частини. Після того, як пластик достатньо охолоне, форма відкривається і частина викидається. Безперервне та переривчасте - це два варіанти екструзійного видувного формування. При безперервному екструзійному видувному формуванні парісон екструдується безперервно, а окремі частини відрізаються відповідним ножем. У переривчастому видувному формуванні відбувається два процеси: прямий переривчастий подібний до лиття під тиском, при якому гвинт обертається, потім зупиняється і виштовхує розплав назовні. За допомогою акумуляторного методу акумулятор збирає розплавлений пластик, і коли попередня форма охолола і накопичилося достатня кількість пластику, стрижень виштовхує розплавлений пластик і утворює парісон. У цьому випадку гвинт може повертатися постійно або з перервами. При безперервній екструзії вага паригана перетягує парісон і ускладнює калібрування товщини стінки. Голівка акумулятора або зворотно-поступальний гвинтовий метод використовують гідравлічні системи, щоб швидко виштовхувати парізон, зменшуючи ефект ваги і дозволяючи точний контроль за товщиною стінки, регулюючи зазор штампу за допомогою пристрою програмування паризона.

Процеси EBM можуть бути як безперервним (постійне видавлювання паризона), так і переривчастим. Типи обладнання EBM можна класифікувати наступним чином:

Обладнання безперервної екструзії

поворотні системи обдуву колесом

човникова техніка

Машини з періодичною екструзією

зворотно-поступальні гвинтові машини

машини акумуляторної головки

Приклади деталей, виготовлених методом EBM, включають більшість поліетиленових порожнистих продуктів, пляшок молока, пляшок з шампунем, автомобільних каналів, лійок і порожніх промислових деталей, таких як барабани.

До переваг видувного формування належать: низька вартість інструменту та штампування; швидкі темпи виробництва; здатність ліпити складну деталь; Ручки можуть бути включені в конструкцію.

До недоліків видувного формування належать: обмежені порожнисті деталі, низька міцність, для підвищення бар'єрних властивостей використовуються багатошарові пари з різних матеріалів, таким чином не підлягають вторинній переробці. Для виготовлення банок з широкими горловинами необхідна пряжа обрізка.

Обробка обертів

У контейнерах, таких як банки, часто є надлишок матеріалу внаслідок процесу формування. Це обрізається, обертаючи ніж навколо контейнера, який вирізає матеріал. Цей надлишок пластику потім переробляється для створення нових молдингів. Спінові тримери використовуються на ряді матеріалів, таких як ПВХ, HDPE та PE + LDPE. У різних типів матеріалів є свої фізичні характеристики, що впливають на обробку. Наприклад, молдинги, виготовлені з аморфних матеріалів, обробляти набагато складніше, ніж кристалічні матеріали. Леза з титановим покриттям часто використовують, а не стандартну сталь, щоб збільшити термін експлуатації в 30 разів.

20191223103810.jpg

Лиття під тиском

Лиття під тиском в пластиковій пляшці

Процес лиття під тиском (IBM) використовується для виробництва порожніх скляних та пластикових предметів у великих кількостях. У процесі IBM полімер формується під тиском на сердечник; потім сердечний штифт обертають до станції видувного формування, щоб його надути та охолодити. Це найменш використовуваний з трьох процесів лиття під тиском і зазвичай використовується для виготовлення невеликих медичних та одноразових флаконів. Процес поділяється на три етапи: впорскування, продування та викидання.

Машина лиття під тиском під тиском базується на стволі екструдера та шнековому вузлі, який розплавляє полімер . Розплавлений полімер подається в гарячий колектор, де його через форсунки вводять у нагріту порожнину та стрижневий штифт. Порожнинна форма формує зовнішню форму і затискається навколо стрижня стрижня, який формує внутрішню форму заготовки. Заготовка складається з повністю сформованої горловини для пляшки / банки з прикріпленою товстою трубкою з полімеру, яка сформує тіло. схожий на вигляд пробірку з різьбовою горловиною.

Форма заготовки відкривається, а стрижень стрижня обертається і затискається в порожнисту, охолоджену видувну форму. Кінець стрижня стрижня відкривається і впускає стиснуте повітря в заготовку, що надуває його до готової форми виробу.

Після періоду охолодження видувна форма відкривається, а стрижень стрижня повертається до положення викиду. Готовий виріб знімають з стрижня і, як варіант, можна перевірити на герметичність перед упаковкою. Форма для заготовки та видуву може мати багато порожнин, як правило, три-шістнадцять, залежно від розміру виробу та необхідного виходу. Існує три набори стрижневих стрижнів, які дозволяють проводити одночасне впорскування під заготовку, формоутворення та викид.

Переваги: для точності виготовляється формована горловина.

Недоліки: підходять лише пляшки невеликої ємності, оскільки важко контролювати базовий центр під час продування. Не збільшується бар'єрна міцність, оскільки матеріал не натягується двоось. Ручки не можуть бути вбудовані.

Процес лиття під тиском на розтягуванні

Це два основні різні методи, а саме одноетапний і двоступеневий процес. Одноступеневий процес знову розпадається на 3-станційні та 4-станційні машини. У процесі двостадійного лиття під тиском розтягування спочатку пластик спочатку формують у «заготовку» за допомогою процесу лиття під тиском. Ці заготовки випускаються з горловинами пляшок, включаючи нитки («фініш») на одному кінці. Ці заготовки упаковуються і подаються пізніше (після охолодження) в розігріваючу машину для розтягування з розтягуванням. У процесі ISB заготовки нагріваються (як правило, використовуючи інфрачервоні нагрівачі) вище температури їх скляного переходу, потім роздуваються за допомогою повітря високого тиску в пляшки, використовуючи металеві формочки. Заготовка завжди розтягується стрижнем стрижня як частина процесу.

Переваги: Випускаються дуже великі обсяги. Невелике обмеження на дизайн пляшок. Преформи можуть бути продані як готовий предмет для третьої сторони, що може підірвати. Підходить для циліндричних, прямокутних або овальних пляшок. Недоліки: висока капітальна вартість. Потрібна велика площа підлоги, хоча компактні системи стали доступними.

У одноетапному процесі виготовлення заготовки та продування пляшок виконуються в одній машині. Старіший 4-станційний метод впорскування, повторного нагрівання, розтягування та викиду є більш затратним, ніж 3-станційна машина, яка виключає стадію повторного нагріву та використовує приховане тепло в заготовці, тим самим економлячи витрати енергії для повторного нагрівання та зменшення на 25% оснащення . Процес пояснюється: Уявіть, що молекули - це маленькі круглі кульки, коли разом вони мають великі зазори повітря і невеликий контакт з поверхнею, спочатку розтягуючи молекули вертикально, потім дуючи, щоб розтягнутись по горизонталі, двоосьове розтягування робить молекули хрестоподібними. Ці "хрестики" з'єднуються, залишаючи мало місця при контакті більшої площі поверхні, роблячи матеріал менш пористим і збільшуючи бар'єрну міцність проти проникнення. Цей процес також збільшує силу, щоб бути ідеальною для наповнення газованими напоями.

Переваги

Високо підходить для малих обсягів та коротких пробігів. Оскільки заготовка не відпускається протягом усього процесу, товщина стінки заготовки може бути сформована таким чином, щоб забезпечити рівну товщину стінки при нанесенні прямокутної та некруглої форми.

Недоліки

Обмеження щодо дизайну пляшок. Для газованих пляшок можна зробити лише основу для шампанського .