Как делать литьевые формы
Предисловие к третьему изданию
Литьевые формы — это высокоточный инструмент, постоянная и надежная работа которого имеет решающее значение для экономического успеха многих компаний, занимающихся переработкой пластмасс. Поэтому ошибки в проектировании и конструкции форм влекут за собой очень тяжелые последствия.
Цель появления этой книги — помочь избежать подобных ошибок. Основываясь на предыдущих изданиях, она привлекает внимание как итог огромной исследователь с кой работы, проделанной в Институте переработки пластмасс Аахенского Технического университета с финансовой помощью общественных и частных фондов.
Мы особенно благодарны тем, кто принимал участие в написании этой книги и тем, кто заложил основы для нее в предыдущих изданиях. Это доктор Х. Бангерт, доктор П. Барт, доктор У. Хофен-Нивельштайн, доктор О. Кречмар, доктор М. Паар, доктор Г. Петч, доктор Т. У. Шмидт, доктор Х. Шнайдер, профессор Е. Шюрман и профессор С. Штитц.
Мы в долгу у сотрудников и студентов Института, которые способствовали успе ху этой книги своей работой и личным вкладом. Нашу благодарность в их адрес пусть примут мисс Г. Нелиссен, мисс И. Цекорн и мистер У. Окон; всех про сто невозможно перечислить. И наконец, мы выражаем признательность издательскому дому Carl Hanser и в особенности доктору У. Гленцу и мистеру О. Иммелю за превращение рукописи в столь замечательную книгу.
Г. Менгес
В. Микаэли
П. Морен
Материалы для деталей литьевых форм
Технология литья пластмасс под давлением должна соответствовать постоянно растущему спросу на недорогие и высококачественные изделия. Решить такую задачу производитель способен только при условии тщательного контроля технологического процесса, соответствии геометрии изделия особенностям полимерного материала и способа его переработки, а также точного воспроизведения размеров и качества поверхности. Литьевые формы должны надежно и стабильно работать, выдерживая в процессе эксплуатации предельные нагрузки, обеспечивая окупаемость инвестиций длительным сроком службы. Надежность и долговечность литьевой формы зависят не только от конструкции и режима обслуживания, но в первую очередь от материалов, из которых она изготовлена, их термической и механической обработки.
В то время как плиты литьевой формы чаще всего стальные, формообразующие детали часто бывают выполнены из других высококачественных металлических и неметаллических материалов. Детали формы, изготовленные не из стали, используют для получения формующих полостей (гнезд) сложной формы. Их часто получают методом электролитического осаждения.
В последнее время роль неметаллических материалов в изготовлении литьевых форм возросла. Произошло это,с одной стороны, благодаря использованию новых технологий, а с другой — за счет увеличения практики выпуска пробных серий на прототипах форм, когда заказчики хотят получить первые промышленные партии деталей максимально быстро и дешево, а затем, по результатам испытаний, внести коррективы и сделать доработки.
Изготовление таких прототипов и литьевых форм, используемых для выпуска небольших партий, обсуждается ниже.
Литьевая форма, как правило, состоит из набора отдельных элементов. Специфика работы каждого из них требует соответствующего выбора материала. Формообразующие элементы (матрица и пуансон) отвечают за правильную конфигурацию изделия и текстуру поверхности. Ясно, что выбор материала и методов его обработки для изготовления формообразующих деталей требует особого внимания и определенного опыта.
Выбор материала для матрицы и пуансона определяется несколькими факторами. В них учитываются экономические показатели, внешний вид и размер изделия и специальные свойства перерабатываемого материала (армированный или без наполнения, термоустойчивость и т. д.). Отсюда определяются такие параметры, как минимальные размеры матрицы, допустимый износ литьевой формы в условиях производства, качество отливаемого изделия в зависимости от изменений раз меров и внешнего вида. К экономическим показателям относятся необходимый объем производства и, следовательно, срок службы формы, а также допустимые затраты на ее изготовление. Из этих параметров, в свою очередь, складываются требования.