Ворот у пластиковій прес-формі є коротким вузьким каналом, що з’єднує бігунок і порожнину і служить входом для ін’єкції смоли в порожнину. Форма, кількість, розмір і розташування воріт істотно впливають на якість пластикової частини. Тому вибір воріт є ключовим аспектом дизайну пластикової форми. Наступний розділ представляє ворота з кількох аспектів.
I. Основні функції воріт:
1. Після заповнення порожнини розплав твердне спочатку на затворі, запобігаючи зворотному потоку.
2. Полегшує видалення матеріалу хвоста воріт.
3. Для багато-форм із порожнинами він контролює розташування ліній зварювання.
II. Типи воріт
Ворота зазвичай класифікуються на два типи: необмежені ворота та обмежені ворота. Обмежені ворота далі поділяються на три серії: бічні ворота, точкові ворота та дискові кільцеві ворота.
2.1 Необмежені ворота
Необмежені ворота також називають прямими воротами (як показано на малюнку 1). Його характеристики включають прямий потік розплавленого пластику в порожнину форми, низьку втрату тиску, швидку швидкість подачі та легке формування, що робить його придатним для різних пластиків. Він пропонує такі переваги, як хороша передача тиску, сильне утримання тиску та компенсація усадки, проста та компактна структура прес-форми та легке виготовлення. Однак зняти ворота важко, а сліди від воріт очевидні; концентрація тепла поблизу воріт призводить до повільного затвердіння, легко створюючи великі внутрішні напруги та схильні до усадкових ямок або увігнутості поверхні. Він підходить для великих пластикових деталей і товстостінних пластикових деталей.
Рисунок 1: Прямий тип воріт
2.2 Обмежений доступ
Порожнина форми та бігун з’єднані каналом з дуже короткою відстанню на одному кінці та невеликим поперечним -розрізом. Цей канал називається обмеженим затвором, який може обмежувати товщину затвора та швидке затвердіння. Основні типи обмежених воріт:
2.2.1 Точкові ворота
Точкові ворота – це круглі ворота з дуже малим-розміром поперечного перерізу (як показано на малюнку 2).
Характеристики точкових воріт такі:
1. Менше обмежень щодо розташування воріт;
2. Мінімальний залишок після зняття воріт, не впливаючи на зовнішній вигляд пластикової частини;
3. Ворота можуть автоматично відриватися під час відкриття форми, полегшуючи автоматизовану роботу;
4. Менший стрес, викликаний поповненням матеріалу з аксесуарів для воріт.
Недоліки:
1. Вищі втрати тиску; прес-форма має використовувати три-пластинову конструкцію прес-форми, що призводить до складної структури прес-форми та потребує механізму послідовного розділення. Його також можна застосувати до двох-конструкцій прес-форм без полозів.
Рисунок 2. Типи точкових воріт
2.2.2 Підводні ворота
Занурені ворота розвинулися з точкових воріт. Їх полози розташовані на розділовій поверхні, а затвор занурений нижче роздільної поверхні, входячи в порожнину під кутом. Окрім характеристик точкових воріт, занурені воріт зазвичай розташовані на внутрішній поверхні або стороні пластикової частини, таким чином не впливаючи на її зовнішній вигляд. Пластикова частина та бігуни оснащені механізмами викиду, які автоматично відрізають затвор, коли форма відкривається, і затверділий матеріал у бігуні автоматично відпадає.
Малюнок 3. Зовнішній заглиблений затвор
Малюнок 4. Внутрішні заглиблені ворота
2.2.3 Бічні ворота
Бічні ворота, також звані крайовими воротами, зазвичай розташовані на розділовій поверхні, входячи із зовнішнього боку порожнини (пластикової частини) (як показано на малюнку 5). Бічні затвори зазвичай мають прямокутний-поперечний переріз, що дозволяє зручно регулювати швидкість зсуву під час заповнення форми та час закриття затвора; тому їх ще називають стандартними воротами. Бічні ворота характеризуються простою-формою поперечного перерізу, простотою обробки та можливостями точної обробки. Вони пропонують гнучке розміщення воріт для покращення заповнення форми. Виправлення можна внести, не знімаючи прес-форму з машини для лиття під тиском. Зняття воріт зручно і не залишає слідів. Бічні ворота особливо підходять для двох-форм із багато-порожнинами. Однак вони схильні до зварювальних ліній, замкових щілин і поглиблень у формованих частинах, що призводить до значної втрати тиску вприскування та поганої вентиляції для -оболонкових деталей.
Рисунок 5: Основні типи бічних воріт
2.2.4 Ворота, що перекриваються
Ворота, що перекриваються, також звані воротами внахлест, по суті, такі ж, як бічні ворота, але ворота розташовані не збоку порожнини, а з одного боку порожнини (як показано на малюнку 6). Це типові ударні затвори, які ефективно запобігають струменевому потоку розплавленого пластику. Однак неправильні умови формування можуть спричинити ямки на поверхні воріт. Зняти затвор складно, і на поверхні формованої частини залишаються помітні сліди.
Малюнок 8. Основний тип воріт перекриття
2.2.5 Ворота у формі віяла-
Ворота у формі-віяла – це ворота, що поступово розширюються, різновид бічних воріт, які часто використовуються для формування широких пластикових деталей,-подібних до листів (як показано на малюнку 7). Ворот поступово розширюється вздовж напрямку подачі, а його товщина поступово зменшується до найтоншої точки. Розплавлений пластик рівномірно розподіляється по ширині, зменшуючи внутрішню напругу в пластиковій частині та мінімізуючи викривлення; він також забезпечує хорошу вентиляцію порожнини та запобігає потраплянню повітря. Однак зняти ворота складно, залишаючи помітні сліди.
2.2.6 Ворота з плоскими щілинами
Також відомий як листовий затвор, це інший варіант бокового затвора, який часто використовують для формування великих плоских пластикових деталей (як показано на малюнку 8). Розподільчий канал затвора є паралельним стороні порожнини, називається паралельним бігуном, довжина якого може бути більшою або дорівнювати ширині пластикової частини. Розплавлений пластик спочатку рівномірно розподіляється в паралельному каналі, потім тече паралельно з меншою лінійною швидкістю, рівномірно надходячи в порожнину. Таким чином, внутрішня напруга в пластиковій частині низька, що зменшує викривлення, викликане орієнтацією напруги, а вентиляція порожнини хороша. Однак видалення воріт є-трудомістким і залишає помітні сліди.
2.2.7 Дискові ворота
Дискові затвори використовуються для циліндричних пластикових деталей з великими внутрішніми отворами або пластикових деталей з великими квадратними внутрішніми отворами (як показано на малюнку 9). Ворота розташовані по всьому периметру внутрішнього отвору. Розплавлений пластик надходить у порожнину з периметра внутрішнього отвору приблизно з однаковою швидкістю, запобігаючи утворенню зварних ліній на пластиковій частині, забезпечуючи рівномірне навантаження на серцевину та дозволяючи повітрю виходити послідовно. Дискові ворота для нашої продукції використовуються рідко.
Малюнок 7 Основна форма воріт у формі віяла-
Рисунок 8 Основна форма плоских-щілинних воріт
Рисунок 9 Базова форма дискових воріт
2.2.8 Кругові ворота
Кругові ворота розташовані на зовнішній стороні циліндричної порожнини, концентрично їй. Тому вони називаються зовнішніми круглими воротами, і їх положення воріт точно відповідає внутрішнім дисковим воротам (як показано на малюнку 10). Підходить для тонкостінних довгих трубчастих пластикових деталей. Оскільки розплавлений пластик рівномірно потрапляє в порожнину навколо серцевини, заповнення є рівномірним, вентиляція хороша, і на деталі немає зварних ліній. Однак зняти ворота складно, і на зовнішній стороні деталі залишаються явні сліди. Круглі ворота здебільшого використовуються в невеликих формах із багато-порожнинами.
Малюнок 10: Базова форма круглих воріт
2.2.9 Ворота зі спицями та ворота
Ворота зі спицями мають схожий діапазон застосування з дисковими воротами, а також придатні для пластикових деталей із прямокутними внутрішніми отворами. Він перетворює всю подачу по периметру на кілька невеликих дуг або прямих сегментів подачі, тому її можна вважати внутрішніми воротами. Цей тип воріт легко знімається, має менше затверділого матеріалу в бігуні, а верхня частина сердечника розташована, підвищуючи стабільність сердечника. Однак зварні лінії на деталі впливають на її міцність і зовнішній вигляд (як показано на малюнку 11).
Ворота з кігтями є різновидом воріт зі спицями з бігунком на звуженій поперечній-розрізі серцевини. В основному використовується для довгих трубчастих пластикових деталей з невеликими внутрішніми отворами або пластикових деталей з високими вимогами до коаксіальності.
Малюнок 11. Основні форми воріт типу Spike-та Claw-типу
III. Вибір розташування воріт
Розташування та кількість воріт часто визначають якість зовнішнього вигляду та продуктивність виробу. Тому при виборі місця та кількості воріт слід враховувати наступні моменти:
1. Ворота повинні бути розташовані в такому положенні, яке дозволяє заповнити всі кути порожнини одночасно.
2. Пластик, введений у порожнину, повинен підтримувати рівномірну та стабільну швидкість потоку на всіх етапах процесу лиття під тиском.
3. Ворот повинен бути розташований у товстій частині стінки виробу, дозволяючи розплаву перетікати з товстої частини в тонку, сприяючи поповненню матеріалу та забезпечуючи повне заповнення форми.
4. Розташування затвора має бути вибрано таким чином, щоб мінімізувати шлях заповнення пластиком і зменшити втрату тиску.
5. Розташування затвора повинно бути вибрано таким чином, щоб полегшити видалення газу з порожнини форми;
6. Ворот не повинен дозволяти розплавленому матеріалу витікати безпосередньо в порожнину форми, інакше він створюватиме завихрення, залишаючи завихрені сліди на пластиковій частині, особливо вузькі затвори більш схильні до цього дефекту;
7. Необхідно враховувати потенційні лінії зварювання, бульбашки, западини, порожнечі, недостатнє впорскування та литник;
8. Розташування воріт повинно бути вибрано так, щоб уникнути зварних ліній на поверхні деталі. Якщо неможливо уникнути зварних швів, слід вибрати місце розташування воріт, враховуючи, чи підходить розташування зварних ліній;
9. Розташування воріт повинно запобігати утворенню ліній швів на пластиковій поверхні, особливо в кільцевих або циліндричних пластикових деталях. На місці з’єднання розплавленого матеріалу на лицьовій стороні затвора слід додати колодязь для холодного снаряду;
10. Конструкція воріт повинна уникати руйнування розплаву.
11. Якщо проектована площа виробу велика, уникайте відкривання воріт лише з одного боку, щоб запобігти нерівномірній напрузі під тиском.
12. Ворота повинні бути розташовані в положенні, яке не впливає на зовнішній вигляд виробу.
13. Не розміщуйте ворота в місцях виробу, які будуть нести навантаження на вигин або удар. Як правило, сила біля воріт найслабша.
14. Для прес-форм для лиття під тиском з тонкими сердечниками положення затвора повинно бути далеко від сердечника, щоб запобігти деформації серцевини потоком матеріалу.
15. Під час формування великих або плоских пластикових деталей можна використовувати подвійний затвор, щоб запобігти викривленню, деформації та нестачі матеріалу.
16. Операція зняття воріт повинна бути максимально легкою, бажано автоматизованою.
IV. Тип затвора та відповідність пластику
Для різних пластикових матеріалів потрібні різні типи литників. У наведеній нижче таблиці наведено типи литників, яким уіддається перевага для різних видів сировини:
﹀
﹀
V. Часто використовувані типи затворів у нашому виробництві
У нашому виробництві ми використовуємо наступні типи воріт на основі структури продукту, вимог зовнішнього вигляду та потреб автоматизації:
1. Прямий строб
У широко використовуваних пластикових оборотних ящиках, завдяки великим конструктивним розмірам і відсутності особливих вимог до зовнішнього вигляду литника, ми використовуємо прямий литник, який має просту конструкцію і легко обробляється. Однак зняти ручку матеріалу складно. Як показано на малюнку 12:
Малюнок 12 Приклад застосування прямих воріт (перекидна коробка)
2. Бічні ворота
У наших продуктах деякі прозорі деталі, як-от лінзи TZ-C1041, TZ-C1051 і T-C1061, використовують бічні ворота (як показано на малюнку 13), оскільки положення воріт заборонено ні спереду, ні ззаду. Однак це не може відповідати вимогам автоматизованого виробництва і потрібна ручна обрізка матеріалу.
Рисунок 13 Приклад застосування бокових воріт: положення воріт
3. Заглибні ворота
Занурювальні затвори є найбільш часто використовуваним типом затворів у наших ливарних формах. Більшість наших функціональних частин, рамок для кріплення перемикачів тощо використовують занурений тип затвора з затвором назовні, як показано на малюнку 14, тоді як більшість корпусів виробів використовують занурений тип затвора з затвором усередині, як показано на малюнку 15. Цей тип затвора забезпечує автоматичне вивантаження матеріалу, що відповідає вимогам автоматизації, і не залишає слідів на поверхні продукту.
Ворота, які зазвичай використовуються в наших продуктах, згадані вище. Однак, залежно від вимог до продукту, також використовуються спеціальні типи воріт, як-от люк у формі півмісяця у верхній і нижній формі TZ-CON01 (як показано на малюнку 16). Загалом, при визначенні типу воріт для прес-форми необхідно повністю враховувати всі аспекти вимог. Одна прес-форма може використовувати або один тип затвора, або комбінацію різних затворів (наприклад, TZ-CON01, верхня та нижня форми корпусу, мають як серповидний-затвор, так і зовнішній підводний затвор, як показано на малюнку 17), з кінцевою метою виробництва якісної продукції.
