Какими бывают пресс-формы?

РЕСУРС РАБОТЫ ПРЕСС-ФОРМЫ

Мы производим пресс-формы для литья пластмасс. Материал изготовления – сталь или алюминий, в зависимости от конкретных задач. Пресс-формы отличаются по своей производительности и износостойкости. Они рассчитаны на разное число циклов использования – от 500 до миллиона и более. При этом число конкретное число циклов для каждого типа пресс-форм может меняться. Причин тому много. На долговечность изделия влияют используемые материалы, неправильное обслуживание или технологические ошибки. В литейной промышленности принята международная классификация пресс-форм, которые различаются между собой по уровню производительности и используемых материалов.

Пресс-форма 101 класса

  • Число циклов: от 1 миллиона
  • Форма высокой производительности, которая выполняется из материалов самого высокого качества.

Пресс-форма 102 класса

  • Число циклов: до 1 миллиона.
  • Форма средней и высокой производительности. Может применяться для литья абразивных пластиков и деталей с малыми допусками, выполняется из материалов высокого качества.

Пресс-форма 103 класса

  • Число циклов: до 500 000.
  • Форма средней производительности, которая чаще всего используется для средних объемов выпуска.

Пресс-форма 104 класса

  • Число циклов: до 100 000.
  • Форма низкой производительности для неабразивных пластиков.

Пресс-форма 105 класса

  • Число циклов не превышает 500.
  • Подходит для прототипов. Изготовленная из дешевых материалов может произвести небольшую партию деталей.

ВИДЫ ФОРМООБРАЗУЮЩИХ ВСТАВОК

Покупка формообразующей вставки не предполагает продажу базы пресс-формы, которая остается у литейщика.Формообразующая вставка I класса

  • Число циклов около 500 000.
  • Вставка средней и высокой производительности выполняется из материалов высокого качества.

Формообразующая вставка II класса

  • Число циклов – не более100 000.
  • Вставка для неабразивных пластиков низкой и средней производительности.

Формообразующая вставка III класса

  • Число циклов: Менее 500.
  • Вставка низкой производительности из дешевых материалов для выпуска небольших партий.

АЛГОРИТМ СОЗДАНИЯ ПРЕСС-ФОРМ

Подготовка качественной пресс-формы – это процесс, результат которого во многом зависит от правильного взаимодействия между заказчиком и исполнителем.
Вот как выглядит стандартный рабочий протокол создания пресс-формы:

  • Заказчик предоставляет образец или чертеж модели изделия;
  • На основе 3D модели составляется техническое задание на литьевую форму с учетом предъявляемых к ней требований;
  • Через несколько дней детальная информацию о параметрах будущего изделия: компоновке пресс-формы, габаритах и весе, типе стали и литниковой системы, стоимости передается заказчику.
  • Создается пресс-форма;
  • Производятся образцы;
  • Отливается контрольная партия изделия;
  • Пресс-форма доставляется заказчику.

РЕСУРС РАБОТЫ ПРЕСС-ФОРМЫ

Сталь, из которой изготавливается пресс-форма, может отличаться своими прочностными характеристиками. Именно они в большой степени определяют время жизни (mouldlive) формы. Для оценки mouldlive чаще всего применяют специальный параметр – количество смыканий пресс-формы. И значение его, как правило, зависит не от гарантийного времени работы формы, а от материала, из которого она сделана. Если указано 100 000 – 200 000 смыканий, значит, форма изготовлена из дюралюминия или подобного по твердости материала. Если 500 000 – 700 000, то форма изготовлена не из самой прочной стали. И максимальное значение этого параметра 1 500 000 – это стандартная инструментальная сталь. Нужно учесть, что гарантия, как и любое страхование, является мероприятием, за которое надо платить: либо изготовить форму-дубль, либо запасные части к ней.

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ПРЕСС-ФОРМЫ

Производительность пресс-формы – это количество изделий, которое форма может производить в единицу времени. Чаще всего это параметр определяется заказчиком. Однако вы должны быть готовы к тому, что увеличение количества гнезд в пресс-форме может привести к существенному усложнению ее конструкции.

ВЫБОР МАТЕРИАЛА ДЛЯ ДЕТАЛИ

Было бы странно надеяться, что заказчик всегда знает, из какого материала он хочет изготовить свою деталь. Способы подбора материала могут быть разными. Первый – очевидный, когда нам сразу все понятно. Этот вариант чаще всего встречается. Второй способ – проведение спектрального анализа по имеющемуся образцу, достаточно быстрый и недорогой путь. И, наконец, третий – подбор материала исходя из физических свойств детали.

ЧТО ОПРЕДЕЛЯЕТ ЦЕНУ ПРЕСС-ФОРМЫ

Нужно помнить, что увеличение количества гнезд в пресс-форме поднимает ее цену. Зачастую мы рекомендуем сравнить стоимость форм с разным количеством гнезд. Такой анализ сразу покажет, по какому пути следует идти. Второй фактор, влияющий на стоимость, это использование дополнительного оборудования, например, горячего канала, служащего для подогрева пластмассы внутри прессформы.

Требования к снижению себестоимости продукции, материалоемкости и трудоемкости на производство единицы продукции постоянно заставляет искать способы совершенствования существующих инструмента и оснастки, принимающих участие в технологических процессах.Результатом такого совершенствования стало появление горячеканальных пресс-форм. Основная идея этого процесса осуществление безлитникового литья пластмасс.

Обычный процесс литья под давлением, подразумевает под собой подачу разогретого материала через литниковую систему в тело пресс-формы, где происходит заполнение формообразующей части будущей детали. Через некоторое время, необходимое для остывания залитого материала, происходит размыкание пресс-формы, и деталь вместе с литниковой системой высвобождается. После устранения литника деталь готова. Преимуществом данного способа является простота проектирования и изготовления самой пресс-формы (в зависимости от формы детали и количества мест), простота переналадки при переходе на новый вид материала.

Схематичное изображение пресс-формы для типовых процессов литья приведено на рисунке 1.

Рисунок 1. 1 – пуансон, 2 – литник, 3 – деталь, 4- матрица.

Принцип работы горячеканальной пресс-формы

Пресс-форма для горячеканального литья оснащается системой подвода расплава материала непосредственно в формообразующую камеру. Эта система называется коллектор, в котором и идет постоянный процесс нагрева. Подвод в формообразующую камеру нагретого материала, позволяет обеспечивать процесс литья без образования литников, что приводит к снижению расхода материала, сокращению времени литья.

Упрощенная схема подогревающего коллектора показана на рисунке 3.

Рисунок 3. Упрощенная схема подогревающего коллектора

Достоинства горячеканального литья

Сокращение времени цикла литья, это связано с уменьшением времени впрыска материала в формообразующую камеру, уменьшением времени формообразования детали. Кроме того, в горячеканальном литье отсутствует необходимость ожидания застывания литников перед разъемом пресс-формы.

Материал в коллекторе горячеканальной пресс-формы находиться в состоянии постоянно готовом к впрыску. Это позволяет уменьшить величину давления при литье и температуру подготовки материала для впрыска. За счет отсутствия лишнего движения материала через литниковую систему, применяемую в обычной пресс-форме, распределение расплава по формообразующей камере происходит быстрее и при охлаждении устраняются деформации и соответственно повышается качество детали.

При использовании горячеканального литья из процесса исключаются отходы, которые образуют литники, в многоместных формах с относительно не высоком весом изделия, масса литника может превышать массу изделий, таким образом расход материала увеличен в двое.

Экономический эффект от применения горячеканального литья

Мнения специалистов, по вопросу применения технологии горячеканального литья, могут разниться. Много зависит от программы производства детали, обрабатываемого материала. Но можно сказать следующее:

  • время хода термопластавтомата сокращается на 40-60 %, в сравнении с обычной формой;
  • снижение отходов литьевого производства стремится к нулю;
  • повышение потребительских свойств готовых деталей.

Да, стоимость производства горечеканальной пресс-формы больше чем холодноканальной. В каждом случае (для наших опытных инженеров в редких случаях) необходимо оценивать необходимость использования горячего канала при проектировании пресс-форм, определении режимов работы. Чаще всего на многоместных пресс-формах с большими объемами производства конструкция горячеканальной пресс-формы будет окупаться.

Но основанием для применения ГКС могут также являться требования по отсутствию следа от литника (если впрыск идет в лицевую поверхность детали), изделия имеют длинную и тонкую геометрию, нет возможности расположить изделия на одинаковом расстоянии (путь материала) от литниковой втулки.

На сегодняшний день на рынке представлено очень много производителей горячеканальных систем и диапазон цен варьируется от 300$ до бесконечности (наша компания выполняла проект где стоимость только ГКС составляла более 20 000 евро). В любом случае ВСЕГДА стоит выбирать ту или иную компановку пресс-формы исходя из себестоимости конечного изделия, при расчете ВСЕГДА учитывайте затраты на монтаж/демонтаж формы, ремонт/замену (некачественных) инжекторов ГКС или тэнов, простой оборудования и людей.

Преимущества работы с нами

Мы всегда советуем клиенту какого производителя ГКС выбирать, если он ранее не сталкивался с ГКС, или же устанавливаем указанные клиентом горячеканальную систему, если у заказчика был опыт работы с ГКС. Выбор производителя должен быть основан на стандартных критериях цена/качество. Небольшой общий объем выпуска продукции — ставьте подешевле, но с гарантией не менее одного года от производителя, объем выпуска большой — ставьте получше, но здесь хотели бы заметить: дорого не равно в разы лучше остальных.

Специалисты компании «Pressmold» имеют многолетний практический опыт проектирования и изготовления горячеканальных пресс-форм.

В процессе проектирования, инженеры предприятия, закладывают в конструкцию оснастки нормализованные элементы, что позволяет снизить сроки производства. Применяемое оборудование, используемые сплавы, высокая технологическая культура производства, сборки и общее управление системой качества позволяет предоставлять гарантию на пресс-формы до 1 000 000 смыканий.