Способы формования литьевых изделий из реактопластов

Технологический процесс аналогичен переработке литьем под давлением термопластов на стадиях пластикации и впрыска. Однако физико-механические процессы, проходящие при формовании принципиально различны. Вязкопластические свойства реактопластов неустойчивы во времени из-за интенсивно протекающего отверждения при нагревании. Время формования ограничено временем вязкопластического состояния: надо избегать долгого пребывания его нагретым в инжекционном цилиндре. Отвержденные отливки выталкиваются из формы без охлаждения. В отличии от литья под давлением термопластов, заполнение формы реактопластом происходит практически в изотермических условиях. Поэтому нельзя допускать преждевременного отверждения его даже у стенок формы до ее окончательного заполнения.

Особенности течения термопластов и реактопластов в форме при литье под давлением оказывает своеобразное влияние на свойства отливаемых изделий. Для термопластов показатели свойств по толщине изделия сильно зависят от скорости охлаждения полимеров. Она, как известно, определяет концентрацию ориентационных напряжений и степень кристалличности материала. Изделия из реактопластов по толщине получаются более однородными. Показатели их свойств зависят в первую очередь от направления течения и характера стыковки потоков массы.

При литье реактопластов применяются как плунжерные, так и червячные литьевые машины. Формование может осуществляться как инжекционном, так и интрузионном режимах в зависимости от размеров изделия.

Процесс литья реактопластов плунжерным (поршневым) способом заключается в следующем (4.39). Подача порции мате­риала производится из бункера через загрузочное окно в инжекционном цилиндре (стадия ‘‘ а ’’). Под действием давления плунжера (Р_л ≤ 40 МПа) материал сжимается и быстро нагревается, переходя в вязкопластическое состояние (стадия ‘‘ б ’’). Затем врпыскивается под давлением через литник в закрытую форму. Материал заполняет формующую полость, принимает конфигурацию изделия и отверждается (стадия ‘‘ в ’’). После выдержки под давлением плунжер отходит назад, отрывая литник от изделия (стадия ‘‘ г ’’). Потом открывается форма, изделие выталкивается выталкивателем; удаляется тарельчатый литник с плунжера толкателем, который перемещается в специальном отверстии инжекционного цилиндра (стадия ‘‘ д ’’).

Плунжерный способ применим для изготовления мелких изделий (m ≤ 20 г), к которым предъявляются повышенные требования по точности размеров. Этим способом перерабатываются реактопласты первой группы вязкости, а также плохо сыпучие материалы, дозируемые с помощью автоматических весов.

Способ литья под давлением реактопластов с использованием червячной пластикации аналогичен процессу литья термопластов на одночервячных термопластавтоматах (см. р. 4.6.5, рис. 4.29).

Рис. 4.39. Литье под давлением реактопластов плунжерным способом: а – загрузка материала в инжекционный цилиндр; б – сжатие и переход материала в вязкопластическое состояние; в – впрыск расплава в литьевую форму и выдержка под давлением; г – отрыв литника от изделия; д – раскрытие формы, выталкивание изделия и удаление тарельчатого литника; 1 – порция материала; 2 – загрузочное окно для подачи материалов; 3 – инжекционный цилиндр; 4 – плунжер; 5 – литниковый канал; 6 – литьевая форма; 7 – литник; 8 – изделие; 9 – выталкиватель изделия; 10 – толкатель литника; 11 – удаленный тарельчатый литник 7

Этот способ литья является универсальным и более распространенным, т.к. позволяет перерабатывать разные литьевые реактопласты. Однако имеет место:

- Во-первых, недостаточная точность дозирования. Особенно при подготовке больших порций материала из-за вытекания массы через сопло и из-за обратных утечек при впрыске (до 30 %).

- Во-вторых, повышенный износ шнека при впрыске материала, особенно передних двух-трех витков.

На червячных реактопластавтоматах (РПА) перерабатывают литьевые реактопласты с пониженной вязкостью. Так на РПА с незапирающимся соплом и объемом инжекционного цилиндра до 250 см³ успешно перерабатываются реактопласты второй группы вязкости. Для реактопластов третьей группы рекомендуется использовать РПА с объемом пластикации свыше 250 см³, снабженные устройствами, предотвращающими утечку материалов при впрыске.

Есть третий способ литья реактопластов под давлением на червячно-плунжерных машинах (см. схему XII, рис. 4.2), когда цилиндр пластикации (с червяком) и инжекционный (с плунжером) выполнены раздельно. Червячно-плунжерное литье имеет ряд преимуществ:

ﾧ повышенная точность дозирования (материалов с большой текучестью из-за отсутствия обратных утечек);

ﾧ повышается качество литьевых изделий и стабильность процесса литья;

ﾧ уменьшается износ червяка;

ﾧ при выдавливании расплава из пластикационного цилиндра происходит дегазация материала.