Самым основным фактором, влияющим на качественное изготовление изделий из пластика, является точный температурный режим на каждом этапе обработки материала. Непосредственным образом полимер приобретает свой форму в специальном инструменте, называемом пресс-формой. Ее температурный режим должен соответствовать структурным требованиям материала, особенностям технологии, которую подбирают для конкретных изделий. Разность требований можно объяснить тем, что например, при методике литья под давлением термопластов пресс-форму следует охлаждать, а методика прессовки реактопластов наоборот требует нагрева пресс-формы.
Пресс-форма
Источниками нагрева пресс-формы могут являться: горячая вода, пар и устройства электрического питания.
Нагрев формовочного инструмента за счет горячей воды используют в процессе компрессионного прессования термопластов. В каналы нагревательных плит на протяжении определенного времени изначально подается горячая вода, которая осуществляет полноценный нагрев пресс-формы. А затем с целью охлаждения отпрессованного полимера подается холодная вода.
Насыщенный пар используют при нагреве термореактивных полимеров в процессе прессования. В специальные каналы, которые проделаны в плитах или обогреваемых элементах оборудования под высоким давлением производится подача пара. Такие греющие системы обязательно испытывают на герметичность под давлением, которое должно превышать рабочее в 1,5 раза. Для таких методик обогрева требуются специальные установки, поэтому используют их крайне редко.
К самым популярным и не таким затратным с экономической точки зрения относятся обогреватели электрического типа. Осуществить электронагрев можно двумя путями: за счет устройств высокого сопротивлениям или с помощью индукционных элементов нагрева.
Индукционный нагрев относится к распространенным видам термического воздействия и осуществляется за счет токов промышленной частоты. При таком типе нагрева электричество расходуется экономично, нагрев занимает немного времени и сами нагреватели служат длительный период. В конструкцию индукционного нагревателя входит витковый медный провод, изоляция выполнена из специального стекла. Устройство устанавливается в специальные пазы обогревательной плиты или в саму пресс-форму. После укладки индукторы зачастую заливают жидким стеклом или высокотемпературным полимером, основой которого является кремнийорганический материал. Индукционные нагреватели хоть и зарекомендовали себя как весьма эффективные устройства обогрева, но из-за ряда трудностей их стараются не использовать, а прибегают к альтернативным электронагревателям на основе действия высокого сопротивления.
Нагрев пресс-форм резистивными элементами, которые способны качественно функционировать при токах низкого напряжения может происходить путем установки нагревателей в саму пресс-форму (стационарной комплектации) или в специальные кожухи и плиты (пресс-формы съемного типа).
При производстве стандартных пресс-форм большое внимание уделяют проектированию плит для нагрева. При этом четко контролируют следующие моменты:
Выполняя расстановку выталкивателей учитывают:
-
Электронагреватели должны размещаться так, чтобы нагрев был равномерным по всем поверхностям формующих участков пресс-формы.
-
Отверстия в плитах должны располагаться максимально близко к зонам формовки. От того как расположены формующие полости, выталкиватели и исходя из конфигурации изделий необходимо просчитать равное расстояние отверстий друг от друга.
-
Места для установки терморегуляторов должны размещаться на максимально дальнем расстоянии от нагревательных устройств.
-
Номинальная мощность греющего элемента должна быть выше расчётной, но не превышать ее значение больше чем в 1,5 раза.
-
Излишне высокий показатель мощности может привести к перегреву отдельных участков формовочного инструмента. Терморегулятор, в данном случае, если он установлен далеко от нагревателя будет поздно реагировать на данные или наоборот будет рано выключать нагреватель.
Всю многочисленность конструктивных выполнений установки нагревательных плит можно свести к двум основным типам:
-
Плиты с вмонтированными нагревательными элементами (их используют при невозможности установки патронных ТЭНов);
-
Нагревательные плиты со сменными резистивными нагревателями.
У нагревательных плит с вмонтированными нагревательными элементами резистивная спираль последовательно пропускается через все отверстия плиты. Концы нагревательной проволоки закреплены к контактным клеммам. Свободное пространство отверстия, в которое помещена спираль, полностью заполняется веществом с высоким уровнем изоляции. Это может быть песок кварцевого или шамотного происхождения, порошкообразная окись магния, электрокорунд или даже дробленая керамика. Участки, где спиральный нагреватель переходит из одного отверстия в другое, изолируются специальными прокладками из миканита или асбеста.
Плиты, оснащенные плоскими нагревателями, имеют специальные пазы для установки резистивных элементов. Плотная фиксация ТЭНа обеспечивается прижимными планками. Соединяются нагреватели последовательно. Если один из ТЭНов перегорел его можно заменить без съема всей греющей плиты.
Плиты с круглыми нагревателями удобны тем, что имеют сквозные отверстия для монтажа элемента нагрева. Производя замену таких нагревателей в разборе пресс-формы нет необходимости.
Плиты с круглыми нагревателями являются самыми популярными в производстве полимерных изделий. Корпус греющего элемента состоит из керамической трубки, которая имеет защитный металлический кожух. Внутри этой конструкции находится еще одна керамическая трубочка, на которую с выдержкой определенного шага намотан резистивный элемент из нихромового сплава. Внутренняя пустота заполнена кварцевым наполнителем. Кварц улучшает теплопроводность нагревателя в целом и продлевает его срок службы.
Места расстановки нагревательных элементов зависят от конструкции пресс-формы: высоты матрицы, участков расположения крепежей и выталкивателей. Рекомендовано устанавливать электронагреватели в толщу пресс-формы с отступом на 30-50 мм от формовочной поверхности. Если такое расстояние не выдерживать, то можно спровоцировать локальный перегрев и изделия на выходе будут иметь брак.
Число используемых одновременно нагревателей зависит от массы пресс-формы, рабочей температурой и мощностью электронагревателя.
Мобильные пресс-формы, которые можно снимать обогревают плитами. В нагревательных плитах заранее проделывают специальные пазы, в которые укладывают трубчатые нагреватели. Фиксация плиты к пресс-форме осуществляется при помощи теплоизолирующих прокладок. Стационарные пресс-формы также нагревают при помощи плит, но крепят их к нижней доле матрицы и к верхнему сегменту пуансона.
«Полимернагрев» изготавливает все типы резистивных нагревателей для пресс-форм. Заказывайте нагреватели для пресс-формы на нашем сайте, и вы обеспечите беспрерывность и качество своего производства. Для постоянных клиентов действует индивидуальная система скидок.
