ЛИТЬЕВОЕ ФОРМОВАНИЕ: поиск неисправностей
Прилипание материала в литниковом канале или деталей в форме? Существует множество возможных причин, связанных с оборудованием или технологией, и различные варианты решений.
Прилипание материала к форме может положить конец всякому производству, независимо от того, происходит ли прилипание отформованного материала в основном литниковом канале, или же отформованная деталь прилипает к гнезду. Причинами, которые вызывают такое прилипание, могут оказаться одна или несколько проблем с оборудованием или с технологией.
Следует принять во внимание тот факт, что, то место, где деталь прилипает к форме, необязательно является тем местом, где возникает причина проблемы. Может происходить прилипание к детали различных участков пресс-формы, и образующееся в этих местах тянущее усилие может стать причиной прилипания детали в другом месте. Необходимо тщательно проанализировать то, что происходит при открытии формы.
Оборудование препятствует удалению
Одной из наиболее распространенных причин прилипания является неправильно подобранная степень очистки. Слишком высокая степень очистки может создавать вакуум, который, образуясь во время формования, прижимает деталь к металлу. С другой стороны, при слишком низкой степени очистки может не получаться хорошего удаления детали из пресс-формы. Если деталь прижимается к поверхности пресс-формы вакуумом, решением проблемы может стать пипеточная подача воздуха.
Царапины на пресс-форме или литнике, которые образуются во время использования или очистки, могут также вызывать прилипание. Циркуляционная очистка может создавать мельчайшие царапины, которые превращаются в надрезы и канавки в стали, которые заполняются расплавом. Наличие царапин может вызывать прилипание в литниковом канале, причем деталь прилипает к “A” стороне пресс-формы после открытия формы, и к “B” стороне пресс-формы при извлечении детали.
Для того, чтобы избавиться от прилипания к литниковому каналу, царапины и надрезы можно удалять во время материально-технического обслуживания пресс-формы. Кроме того, попробуйте произвести очистку пресс-формы выскребанием до степени очистки два (с использованием движения туда и обратно в направлении извлечения деталей, вместо кругового или эллиптического движения). Или же попробуйте произвести обработку паром (это разновидность пескоструйной обработки). Для того, чтобы избежать прилипания мягких материалов, лучше использовать обработку паром.
В тех случаях, когда причиной прилипания деталей являются очистка или царапины, необходимо определить, в какой из частей инструмента имеется проблема. Если прилипание детали происходит на стороне “A”, независимо от того, является ли эта сторона стационарной или перемещаемой половиной пресс-формы, а также от того, находятся ли в ней стержни или гнезда, возможным решением проблемы может стать медленное открывание инструмента при ручном управлении с фиксированием любых шумов или же случаев приподнимания/перемещения детали. Если же деталь деформируется при разъеме формы, то причина происходящего кроется в той части пресс-формы, которая не участвует в извлечении детали.
Если деталь прилипает к стороне “B”, следует медленно извлечь деталь, отмечая, не происходит ли при этом застревания или приподнимания какого-либо угла или части детали.
В обоих случаях возможными решениями являются: очистка выскребанием, устранение надрезов, или же использование поверхности, очищенной паром, для улучшения извлечения деталей. Другой возможной причиной прилипания является загрязнение пресс-формы отложениями. Проверьте, не скопились ли на поверхности пресс-формы отложения, и, при необходимости, произведите очистку.
Причиной прилипания могут стать и другие компоненты пресса или инструмента. Радиус наконечника литьевого отверстия, которые не подходит к литниковой втулке, или же отверстие наконечника литьевого отверстия, которое слишком велико, могут создавать проблемы с застреванием материала. Убедитесь, что радиус литьевого отверстия правильный, с помощью простого испытания. Поместите кусочек картона перед отверстием литниковой втулки, и прижмите наконечник литьевого отверстия к картону. Наконечник литьевого отверстия должен оставлять на картоне гладкий отпечаток, это показывает, что компоненты хорошо подходят друг к другу. Если же на картоне образуются разрывы или надрезы, поменяйте наконечник литьевого отверстия, заменив его лучше подходящим размером. Проверьте также, чтобы у наконечника литьевого отверстия не было зазубрин, и чтобы размер отверстия наконечника литьевого отверстия составлял, по крайней мере, на 0.030 дюйма (0.75 мм) меньше диаметра литникового канала.
Выталкиватель центрального литника также может стать причиной таких проблем. Удостоверьтесь, что он достаточно велик, и что его конструкция соответствует целевому применению. Устранить проблему могут помочь: добавление надрезов, использование Z-выталкивателя или же выталкивателя обратной конусности. Прилипание может также возникать из-за недостаточной заостренности литникового канала. Если конусность составляет 0.5 дюймов на фут, попробуйте ее увеличить.
Эта деталь прилипла к форме, поскольку при неправильном извлечении деталь приподнялась под углом, который вызвал образование значительного выступа, из-за которого деталь застряла в гнезде. Путем преодоления проблемы может стать использование большей площади извлечения с большим количеством игл с каждой стороны выступа.
Еще одной возможной причиной является приподнимание плиты выталкивателя. Проверьте, одинакова ли длина планок выталкивателя, которые должны находиться на расстоянии 0.003 дюйма друг от друга.
Другой причиной застревания деталей может быть робототехническое устройство для удаления деталей, которое деформирует или скручивает детали. Проверьте инструментарий манипулятора, а также процесс перемещения детали манипулятором робототехнического устройства.
Технологические проблемы
Некоторые ошибки в реализации технологии могут стать причиной прилипания литника или детали. Несбалансированное заполнение, особенно при использовании инструмента с множеством гнезд, может вызвать недостаточное или избыточное давление и в дальнейшем привести к застреванию детали. Одним из способов проверки наличия этого фактора и исключения его воздействия является проверка баланса заполнения пресс-формы.
Основной причиной застревания в литниковом канале, относящейся к разряду технологических, является избыточное давление пресс-формы. Если часть пластмассы остается в литниковом канале, при следующем цикле впрыска будет создаваться очень высокое давление зажима, которое будет препятствовать нормальной усадке литника, обеспечивающей извлечение. По этой причине будет увеличиваться застревание. Повышенное давление литникового канала может также создаваться за счет высокого обратного давления при обратном ходе шнека.
Если причиной является повышенное давление, надо провести испытания для того, чтобы определить срок уплотнения задвижки, а затем изготовить деталь с открытой и закрытой задвижкой. Надо установить, влияет ли на прилипание различие в сроках заполнения/удержания.
Заполнение также может оказывать воздействие на застревание деталей. Переполнение формы расплавом может привести к тому, что усадка детали будет недостаточной, а это затрудняет извлечение детали. Здесь следует попробовать решение со снижением давления (или продолжительности) заполнения или удержания. Давление и время, которые уменьшены на втором этапе заполнения, должны быть добавлены к этапам охлаждения или отверждения.
Следует отметить, что недостаточное заполнение пресс-формы может вызвать избыточную усадку на стержни, а из-за этого также может возникнуть прилипание. Здесь формовщикам следует увеличить время и давление заполнения/удержания второго этапа при уменьшении продолжительности охлаждения и сохранении общей продолжительности цикла. Иногда помогает уменьшение продолжительности охлаждения для того, чтобы свести к минимуму усадку на стержни. Но увеличение общей продолжительности цикла за счет увеличения срока охлаждения может также сработать, если Вам нужно больше времени для усадки детали из гнезда на стержень.
Еще одной причиной прилипания может стать температура пресс-формы или материала. Деградировавшие материалы склонны к усадке, поэтому проверьте, имеется ли нужная технологическая температура, особенно на литьевом отверстии, где необходимо особенно жестко контролировать и заданную, и фактическую температуры. У формовщиков имеются значительные запасы для повышения или понижения температуры пресс-формы, если это не вызывает повреждения формы. Но следует также проверить скорость течения воды в трубопроводах охлаждения формы для того, чтобы удостовериться, что достигается число Рейнольдса 5000 или более для турбулентности потока и оптимального охлаждения. Разность температур для впускного и выпускного трубопроводов для воды должна составлять не менее 4° F.
Растрескивание поверхности детали может также указывать на причину прилипания. Поищите симптомы в той части детали, в которой происходит прилипание, такие как побеление от напряжения возле выталкивающих шпилек. Затем поищите источник напряжения, оказываемого на деталь в этих местах. Убедитесь, что причиной растрескивания не являются остатки растворителей средств для очистки или же опрыскивателей форм, которые могут воздействовать на некоторые смолы.
Причиной прилипания может стать слишком мягкий или недостаточно замерзший литник. Можно попробовать уменьшить литник, или охладить литниковую втулку, или же попробовать снизить температуру литьевого отверстия или же температуру расплава. Последней надеждой является увеличение продолжительности охлаждения.
Последней по очереди, но не по важности, является проверка наличия в смоле смазки для пресс-форм, и если смазка есть, то какая. Попробуйте увеличить количество смазки, или же сменить тип или марку смазки.