В литье под давлением полость пресс-формы заполняется за доли секунды. Но прежде чем расплав полимера займет этот объем, воздух и газы должны выйти из полости. Если им некуда выходить, результат почти всегда один и тот же: подгары (дизелинг), недоливы, нестабильные размеры и рост брака.
Поэтому вентиляция пресс-формы — это не “мелочь”, а важнейший элемент инженерии, который определяет качество и стабильность процесса. «Промсервис» проектирует и изготавливает пресс-формы в Украине и помогает устранять дефекты, связанные с вентиляцией, через правильное проектирование, испытания и модернизацию работающей оснастки.
Что такое подгары и почему они появляются?
Подгары на пластике (темные полосы/пятна) чаще всего возникают в конечных зонах заполнения — там, где фронт расплава “замыкает” воздух. Когда воздух сжимается слишком быстро и не успевает выйти, он резко нагревается. Это явление часто называют дизелингом.
Признаки, которые обычно указывают на проблемы вентиляции:
- подгары в одних и тех же местах от цикла к циклу;
- недолив в повторяющихся зонах;
- необходимость повышать давление, чтобы “додавить” заполнение;
- нестабильный вес детали и плохая повторяемость;
- появление облоя после попыток компенсировать проблему повышением давления.
Что такое газовая ловушка?
Газовая ловушка — это зона, где воздух “запирается” из-за характера течения расплава в полости. Даже если по разъему есть вентиляционные канавки, сами потоки могут сформировать воздушные карманы, которые не имеют выхода в момент заполнения.
Газовые ловушки типичны для деталей с:
- ребрами и бобышками (воздух “за препятствием”);
- глубокими карманами и глухими элементами;
- длинными путями течения с переходами на тонкие сечения;
- несколькими фронтами, которые сходятся и перекрывают выход воздуха;
- закладными элементами (воздух вокруг вставок).
Поэтому бывает так, что “вентов много”, а подгары не исчезают — проблема в газовой ловушке и направлении заполнения.
Где вентиляция нужна в первую очередь
Правильная вентиляция ставится там, где она действительно работает, а не там, где “проще сделать”.
Критические зоны:
- конец заполнения (end of fill);
- за ребрами и рядом с бобышками, особенно в толстых узлах;
- зоны линий спая (ловушки воздуха ухудшают прочность и внешний вид);
- глубокие полости и сердечники;
- поверхности с текстурой, где микровыход газов может “закрываться” раньше;
- области около выталкивателей, ползунов и подвижных элементов.
Какие решения вентиляции применяют в пресс-формах
В вентиляции нет “одного правильного решения”. Стабильный результат дает сочетание конструктивных подходов и корректного исполнения.
Часто применяют:
Вентиляционные канавки по разъему Классика: микроканавки, которые выпускают воздух, но не дают расплаву выйти наружу. Глубина и геометрия зависят от материала и требований к изделию.
Вентиляция через выталкиватели Заложенные зазоры и каналы в зоне штифтов помогают выводить газы локально, особенно в глубоких карманах.
Вентиляция через вставки и дополнительные швы В сложных пресс-формах интерфейсы вставок или дополнительные разъёмы часто используются как контролируемые каналы выхода воздуха.
Пористые вентиляционные вставки / вентиляционные элементы Для трудновентилируемых зон иногда применяются специальные элементы, которые пропускают газ, но удерживают расплав (применимость зависит от материала и режимов).
Переливные карманы (по необходимости) В отдельных геометриях контролируемый перелив помогает стабилизировать поверхность и “забрать” загрязненный фронт/воздух.
Инженеры «Промсервис» подбирают решение с учетом геометрии детали, материала, объема серии и требований к внешнему виду и допускам.
Настройки процесса помогают, но не заменяют вентиляцию
Иногда подгары удается уменьшить настройками ТПА — но это часто просто сужает “окно процесса”. Типовые корректировки (осторожно и в комплексе):
- профиль скорости впрыска (часто замедление в конце заполнения);
- снижение температуры расплава (если допускает материал);
- оптимизация дожима/выдержки, чтобы не “перепаковывать”;
- проверка усилия смыкания, чтобы не провоцировать облой.
Если пресс-форма физически не может выпускать газы, добиться стабильного серийного процесса сложно.
Как диагностировать вентиляцию в работающей оснастке
Практическая диагностика обычно включает:
- привязку дефекта к концу заполнения и анализ направления течения;
- проверку, не забиты ли канавки (масло, деградированный полимер, отложения);
- оценку нестабильности веса и трендов давления;
- проверку износа разъема и центровки пресс-формы;
- исключение “замораживания” потока из-за дисбаланса охлаждения (может выглядеть как недолив);
- анализ, не образуются ли “закрытые” воздушные карманы из-за геометрии.
Часто проблема — это сочетание вентиляции, износа и режимов.
Обслуживание: вентиляционные канавки должны быть чистыми
Даже идеально спроектированная вентиляция перестает работать без обслуживания. Частые причины потери эффективности:
- налипание полимера и продуктов деградации;
- коррозия и ржавчина;
- загрязнение разделительными составами;
- износ разъема (или наоборот — появление облоя при “раскрытии” вент-зон).
Простой регламент помогает стабилизировать серию:
- регулярная чистка критических зон разъема;
- визуальный контроль конца заполнения;
- фиксация оптимальных параметров процесса для каждой формы;
- плановые проверки после заданного количества циклов.
Модернизация пресс-формы: как убрать газовые ловушки без новой оснастки
Если пресс-форма уже работает, проблему вентиляции часто можно решить доработками:
- добавление вентканавок в конце заполнения и “за препятствиями” (ребра/бобышки);
- локальная вентиляция через интерфейсы вставок или дополнительные разъёмы;
- применение вентилируемых выталкивателей в глубоких карманах;
- восстановление центровки и ремонт изношенных поверхностей разъема;
- корректировка точки впрыска/литниковой системы для изменения направления заполнения;
- доводка поверхностей, чтобы снизить риск подгаров и раннего “запечатывания”.
«Промсервис» выполняет ремонт и модернизацию пресс-форм, включая доработку вентиляции, чтобы расширить стабильное “окно процесса” и снизить брак.
Нужно устранить подгары или недоливы?
«Промсервис» помогает с проектированием и изготовлением пресс-форм, испытаниями и сервисом оснастки по всей Украине. Если у вас есть подгары, газовые ловушки или недоливы, обращайтесь — проанализируем деталь и пресс-форму, предложим инженерное решение и поможем стабилизировать серийное производство.