Знаете ли вы все преимущества литья под давлением с малыми литниками?

Затвор является очень важной частью канала потока материала в системе впрыска. За исключением литникового типа с главным литником, большинство литников имеют наименьшую площадь поперечного сечения в системе впрыска, которая обычно составляет всего от 3% до 9% от площади поперечного сечения литника. Для расплавов пластмасс, подчиняющихся законам течения Ньютона, поскольку их вязкость не зависит от скорости сдвига, большая площадь поперечного сечения литника может снизить сопротивление потоку и увеличить скорость течения расплава, что благоприятно сказывается на заполнении формы и качестве формования.

Однако для подавляющего большинства расплавов пластмасс, которые не подчиняются законам течения Ньютона, уменьшение площади поперечного сечения литника часто приводит к увеличению скорости сдвига расплава. Из-за эффекта сдвига кажущаяся вязкость расплава значительно уменьшится, что может оказаться более благоприятным для заполнения формы, чем литник большого сечения. Что касается падения давления, вызванного повышенным сопротивлением потоку при использовании малого литника для формования, то его можно компенсировать в определенном диапазоне путем увеличения давления впрыска. В целом использование малого литника для литья под давлением имеет следующие преимущества.

① Существует большая разница давлений до и после малого литника, что может эффективно увеличить скорость сдвига расплава и генерировать большое количество сдвигового тепла, тем самым снижая кажущуюся вязкость расплава и повышая его текучесть, что полезно для заполнения формы. Эта характеристика небольших литников особенно полезна для тонкостенных изделий или изделий с мелким рисунком, а также для формования пластмасс, таких как полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП) и полистирол (ПС), вязкость которых очень чувствительна к скорости сдвига.

② В процессе литья под давлением стадия выдержки под давлением и уплотнения обычно длится до тех пор, пока расплав в литнике не застынет. В противном случае расплав в полости вытечет обратно. Если размер литника большой, то давление выдержки и время уплотнения будут увеличены, что может увеличить степень молекулярной ориентации и деформации потока, вызывая значительные упаковочные напряжения в продукте, особенно вблизи литника, что приводит к короблению продукта. Если используется небольшой литник, его объем можно отрегулировать путем испытаний или модификации формы, чтобы обеспечить своевременное застывание расплава в литнике на этапе выдержки под давлением, тем самым надлежащим образом контролируя время уплотнения и избегая вышеупомянутых явлений.

③ Ввиду малого объема и быстрого застывания литника при производстве определенных изделий изделие можно извлекать из формы после застывания литника, не дожидаясь затвердевания всей внутренней части, при условии, что внешний затвердевший слой обладает достаточной прочностью и жесткостью. Это может сократить цикл формования и повысить эффективность производства.

④ В несбалансированной системе впрыска с несколькими полостями, если используется небольшой литник, сопротивление потоку расплава пластика у литника будет намного больше, чем в литнике. Таким образом, после того как расплав заполнит литник и создаст достаточное давление, все полости могут быть заполнены и отформованы примерно за одно и то же время. Таким образом, небольшие затворы могут сбалансировать скорость заполнения каждой полости в многополостных системах, что благоприятно сказывается на балансе системы впрыска.

⑤ Если для формования изделий используется большой литник и требуется высокое качество поверхности изделия, то для удаления рубца от литника часто требуется последующая обработка с использованием соответствующих инструментов или машин. Особенно если ворота слишком большие, материал ворот необходимо удалить путем распиливания, резки и т. д. Однако использование небольших ворот может помочь избежать подобных проблем.

Например, небольшой материал литника можно быстро удалить вручную или автоматически во время распалубки с помощью специальной конструкции формы. Кроме того, шрам, остающийся после удаления небольшого литника, относительно невелик и обычно не требует или требует лишь минимальной шлифовки и полировки. Таким образом, использование небольшого литника не только облегчает отделение материала литника от изделия, но и упрощает последующую обработку изделия. Однако следует отметить, что хотя небольшие затворы обладают вышеуказанными преимуществами, слишком маленький затвор может вызвать значительное сопротивление потоку, что приведет к увеличению времени заполнения. Поэтому для некоторых расплавов пластмасс с высокой вязкостью или для тех, кажущаяся вязкость которых минимально зависит от скорости сдвига (например, полиформальдегида, полисульфона и т. д.), формование с малым литником нецелесообразно.

Кроме того, при формовании крупногабаритных изделий необходимо соответствующим образом увеличивать площадь поперечного сечения литника, а иногда даже приходится увеличивать высоту поперечного сечения литника, приближая ее к максимальной толщине изделия для улучшения текучести расплава. Помимо вышеперечисленных ситуаций, для изделий с относительно толстыми стенками и высокой скоростью усадки обычно требуется достаточное время заполнения, поэтому в таких случаях площадь поперечного сечения литника не следует проектировать слишком маленькой.