Виды литниковых каналов и впускных литников

Литниковая система - это система каналов формы, служащая для передачи материала из сопла литьевой машины в оформляющие гнезда пресс-формы.

Пресс-форма

Застывший в литниковых каналах полимер называется литником.

Литниковая система должна обеспечивать поступление расплава полимера в формообразующую полость формы с минимальными потерями давления и тепмературы после пластицирующего цилиндра литьевой машины.

Литниковая система решающим образом влияет на качество изготавливаемого изделия, расход материала, производительность процесса.

Неправильно спроектированная литниковая система является причиной повышенных напряжений в изделии, его коробления, образования на поверхности изделия следов течения материала, неполного заполнения формообразующей полости, неравномерной усадки материала.

Холодноканальные системы

Литники можно разделить на следующие категории:

  • литник, как чать отливки, не являющийся элементом формованного изделия;
  • литниковый канал (разводящий литник) - от места входа расплава в литьевую форму до впускного литника;
  • впускной литник является конечной частью литниковой системы (уменьшенного сечения), которая непосредственно подходит к формующей полости.

Путь расплава до полости должен быть максимально короток, чтобы, среди прочего, всести к минимуму потери давления и тепла. Вид и расположение разводищих/впускных литников имеют значение для:

  • экономичного изготовления изделий;
  • свойств отлитого изделия;
  • допусков;
  • внутреннего напряжения

Ниже приведем примеры самых распространенных видов холодноканальных литниковых систем.

подгонка основных деталей съемной пресс-формы

Центральный литник
∝ - уклоны извлечения, s - толщина стенок, d - диаметр впуска центрального литника, d≥s, d≥0,5

- Центаральный литник

Применяется, как правило, для относительно толстостенных изделий или для термически щадящей переработки высоковязких расплавов. Центральный литник удаляется после выталкивания отлитого изделия из формы.

- Впускной точечный литник

Этот литник открывается, как правило, автоматически. Если небольшие остатки литника вызывают помеху, тогда в линзообразное углубление на поверхности оливки можно вложить "d". Для автоматического выталкивания конической части литника с впускным точечным литником или без него служат обычные промышленные так называемые пневматические сопла.

- Зонтичный литник

Для изготовления, например, опорных втулок с высокими требованиями к радиальному биению с дополнительным исключением линий спая используют зонтичный литник. Недостатками являются одностороннее крепление оформляющего знака и необходимость для удаления литника применять обработку, дающую стружку.

- Дисковый литник

Применяется предпочтительно для цилиндрических отливок с впуском с внутренней стороны без линии спая. При переработке материалов с волокнистыми армирующими наполнителями дисковый литник уменьшает возможность деформации отлитого изделия. Литник должен удаляться после извлечения из формы.

подгонка основных деталей съемной пресс-формы

Щелевой литник

- Щелевой литник

Чтобы получить плоские отливки с незначительной деформацией и незначительным внутренним напряжением, рекомендуется использовать щелевой литник, который при ширине, равной ширине отливаемого изделия, ведет к выравниванию фронта потока. Определенное опережение потока в зоне центрального литника можно компенсировать корректировкой сечения литникового канала. Расположение впускного литника в одногнездной форме не по центру симметрии может привести к появлению облоя в форме из-за нервномерности заполнения формующей полости. Как правило щелевой литник срезается вне формы, что упрощает ее конструкцию. При необходимости литник можно отделить автоматически в форме в момент ее раскрытия, это позволяет полностью автоматизировать цикл изготовления изделия.

- Тунельный впускной литник

В зависимости от компоновки впускной литник отделяется от изделия в процессе размыкания формы или в момент выталкивания через заданную кромку среза. Впускной туннельный литник в одной полуформе подходит для бокового впуска. За исключением возможных проблем в результате преждевременного отверждения материала в литниковом канале впускные туннельные литники могут быть очень малого поперечного сечения, что позволяет получать на изделии малозаметные следы.

Литниковые каналы желательно выполнять предельно короткими, при этом необходимо, чтобы (независимо от места впуска) обеспечивалось раномерное и одновременное заполнение формующих полостей у многогнездных форм (при условии одинаковых гнезд), и каждая полость распологала равным по продолжительности временем выдержки под давлением.

Горячеканальные системы

Горячеканальные системы обеспечивают так называемый "безлитниковый" способ литья под давлением изделий из термопластов. Они могут также успешно применяться как секционные обогреваемые каналы, то есть со вспомогательными разводящими литниками. При правильном исполнении в горячеканальных системах можно достичь значительно меньшех потерь давления, чем в формах с затвердевающими литниковыми каналами.

Рациональная отливка изделий в многоэтажных формах стала возможна только при условии применения горячих каналов.

Принципы конструирования различных горячеканальных систем сильно различаются. Это относится как к коллекторам, так и к соплам (инжекторам) горячеканальной системы, форма и исполнение которых могут иметь существенное значение для характеристик отливаемого изделия (см. табл.).

Конструктивные элементы Форма исполнения
Коллектор Внешний обогрев
Внутренний обогрев
Сопла Внешний обогрев, прямой
Внешний обогрев, косвенный
Внутренний обогрев, прямой
Внутренний обогрев, косвенный
Внешний и внутренний обогрев
Форма впускных сопел Открытые сопла, с (и без) наконечником теплопередачи (торпеда)
Наконечник теплопередачи (торпеда)
Самозапирающееся сопло с игольчатым клапаном

Соответствующие горячеканальные литнивковые системы не обязательно пригодны для переработки всех термопластов в равной степени, хотя время от времени это и утверждается. Как особый критерий следует выделить широкую термически щадящую переработку расплава.

Это предполагает использование достаточно затратных с точки зрения теплотехники принципов конструирования. В этом отношении горячеканальные литниковые системы, соответствующие требованиям, более затратны, прецизионны и иногда более чувствительны к помехам, чем обычные литьевые формы.

Открытые сопла способствуют образованию холодных пробок. Это связано с тем, что после раскрытия формы расплав под действием остаточного давления и теплового расширения выдавливает горячую массу ("каплю") из сопла в формующую полость, где капля моментально остывает, образуя пробку, которая не обязательно расплавится при следующем впрыске. Наряду с дефектами поверхности это может отрицательно сказаться и на характеристиках отливаемых изделий. В крайнем случае, холодная пробка может прочно запереть сопло.

Хотя горячеканальная оснастка достигла высокого уровня, пользователь должен осознавать, что высокие затраты на обслуживание, выполняемое сооответственно обученным персоналом, неизбежны.