Материалы для обслуживания пресс-форм термопластавтоматов

Литье под давлением – современная высокоэффективная аддитивная (без потерь на обработку) технология производства изделий при которой литьевой материал в пластичном состоянии (обычно в виде расплава) подается под давлением во внутреннюю полость пресс-формы (ПФ), где он застывает, принимая нужную форму. Полость в ПФ соответствует форме и размерам изделия, а формообразующие поверхности ПФ обработаны таким образом, чтобы изделия производилось с необходимым внешним видом. При данной технологии материал расходуется только на создания изделия, потери материала и доработки изделия минимальны, а скорость производства очень высокая.

В промышленности очень распространено, литье пластмасс под давлением на термопластавтоматах (рис. 1), где в качестве литьевого материала служит термопластичный полимер, который в гранулированном состоянии загружается в бункер (1), откуда попадает в цилиндр расплава (2)

Рис.1 Схема термопластавтомата

1 – загрузочный бункер, 2 – материальный цилиндр, 3 – шнек, 4 – сопло, 5 – пресс-форма, 6 – литниковое отверстие, 7 – привод вращательного движения шнека, 8 – привод возвратно-поступательного движения шнека, 9 – привод подвода материального цилиндра.

При вращении шнека (3) цилиндра, под воздействием внешнего подогрева и трения, материал нагревается (пластицируется) и в виде гомогенной массы поступает в пространство перед шнеком. После накопления необходимого количества расплава, ТПА поступательным движением шнека через сопло (5) и литниковое отверстие в пресс-форме (6) впрыскивает материал в полость пресс-формы (5), сомкнутую механизмом запирания. После остывания материала, пресс-форма размыкается и готовое изделие выталкивается (извлекается) из пресс-формы. Затем пресс-форма смыкается и цикл повторяется.

Как было сказано ранее, пресс-форма задает форму изделия и вид её поверхностей. Во время работы она нагревается расплавом пластика до высокой температуры. Также ней много подвижных элементов с очень точной и активной артикуляцией (перемещениями) для перемещения элементов и выталкивания изделия. К смазочным и сервисным материалам для пресс-форм предъявляются особые требования:

• • Безопасность для работников и потребителей. Данное требование чрезвычайно важно при производстве пластиковой посуды, заготовок (преформ) для пищевых емкостей

  • Сохранение чистоты изделия и отсутствие загрязнения изделия

  • Сохранение заданного внешнего вида изделия и защита формообразующих поверхностей от отложений пластиков

  • Уменьшение простоев ТПА на сервисное обслуживание и увеличение производительности

  • Защита ПФ от изнашивания, увеличение срока службы пресс-форм

  • Инертность к литьевому полимеру и прочим сервисным материалам

  • Сохранность пресс-форм при хранении и защита от коррозии

Setral производит широкий ассортимент смазочных материалов для защиты и обслуживания различных узлов термпопластавтоматов:

Ассортимент материалов для обслуживания пресс-форм ниже:

Смазка для подвижных элементов ПФ (выталкиватели и направляющие)

Защита подвижных элементов пресс-формы – выталкивателей, направляющих колонок, их отверстий и втулок - от изнашивания чрезвычайно важно для достижения максимально длительного срока службы пресс-форм. Частые ошибки при смазывании пресс-форм:

• Неправильное количество смазки
  Чрезмерное количество смазки загрязняет изделие. Недостаточное количество смазки (обычно возникает на выталкивателях – их участки находящиеся внутри матрицы, также их отверстие, смазываются за счет миграции смазки с выступающих частей) плохо защищает подвижные элементы от изнашивания.

• Смешивание различных смазочных материалов в одном узле
  Когда выталкиватели смазываются силиконовым спреем, а направляющие колонки консистентной смазкой

• Игнорирование термических пределов стойкости смазки
  В некоторых горячеканальных пресс-формах или после увеличения скорости производства и уменьшения времени цикла, продолжают применять устаревшие минеральные смазки. Такие смазки начинают быстро деградировать, загрязняют форму и изделие, и как следствие время резко увеличивается простоя ТПА на очистку и пополнение смазки. В некоторых случаях из-за активного лакирование таких смазок возможны случаи заклинивания выталкивателей в матрице и их обрывов.

• Периодичность смазывания не соответствует ресурсу смазки
  В большинстве компаний принята единая периодичность смазывания пресс-форм (ежедневное, еженедельное или раз в ХХ дней), что является неправильным. Ресурс смазки зависит от рабочей температуры пресс-формы, зазоров в сопряжениях, скорости работы ТПА, материала (температуры расплава). Также надо учитывать, что ресурс смазки активно расходуется во время перемещений, и поэтому его правильнее выражать в количестве циклов работы ТПА.
  Таким образом периодичность смазывания пресс-форм необходимо производить по счетчику работы ТПА в зависимости от отливаемых изделий и учитывая состояние пресс-формы.

• Отсутствует корректировка срока службы смазки в зависимости от температуры Для сведения: увеличение рабочей температуры на 10 °C уменьшает срок службы смазки вдвое. Поэтому при изменении параметров работы ТПА (температуры пластика, времени цикла, работоспособности отдельных гнезд пресс-формы и т.п.), необходимо корректировать периодичность смазывания пресс-форм

• Несоблюдение интервалов смазывания
  Частая проблема в компаниях любого уровня. Обостряется при временных производственных перегрузках, в результате недостаточного контроля за работой персонала или недостаточной квалификация исполнителей и т.д. В результате чего очередное обслуживания переносится на «завтра» или делается по возможности.

• Загрязнение изделий смазкой и продуктами ее изнашивания
  Загрязнение продукции может происходить из-за нанесения избыточного количества свежей смазки, продуктами деградации смазки (например, при расслоении смазки или разрушении загустителя она вытекает из сопряжения, при окислении она приобретает более насыщенный цвет и становится заметной) или при чрезмерном накоплении в смазке продуктов изнашивания сопряжений.

Для решения этих проблем и повышения эффективности работы пресс-форм термопластавтоматов была разработана смазка на основе фторированного полиэфира (PFPE):

SYN-setral-INT/300 - уникальная синтетическая смазка PFPE без твердых компонентов с очень длительным сроком службы при высоких температурах до + 300 °C. Смазка разработана для смазывания выталкивателей пресс-форм.

• Очень длительный срок службы и интервалы смазывания
  на испытаниях нанесенная смазка проработала до 300 000 циклов ТПА

• Низкий расход при нанесении
  смазка наносится и размазывается по рабочим поверхностям тонким слоем

• Пониженная чувствительность к температурам до +300 °C
  Температурный диапазон работы смазки от -20 до + 300 °C

• Низкая летучесть, потери на испарение и «угар»
  Потеря смазки всего 1% за 4 недели при +160 °C

• Высокая несущая способность и защита от изнашивания
  в т.ч. для комбинаций алюминий-сталь

• Отсутствие загрязнений
  Свежая смазка имеет полупрозрачный белый цвет и наносится тонким слоем. При работе смазка абсолютно не окисляется (не чернеет) и хорошо защищает сопряжение от изнашивания, поэтому долго не возникает загрязнение продукции работающей смазкой

• Повышенная безопасность для сотрудников и потребителей
  Пищевой сертификат NSF H1 (InS Registered №1796739), допуски Kosher, Halal и ISO 21469

• Отсутствует миграция смазки в сопряжении
  она не вытекает из сопряжения и не переносится на изделие

• Нейтральность и высокая стойкость
  Нейтральна ко всем обычным материалам пресс-форм и к большинству литьевых пластиков. Химически стойка к агрессивным парам пластиков, к растворителям и кислотам. Нерастворима в большинстве растворителей, в кислотах и в жидком кислороде. Стойкость под воздействием радиации до 10⁹ рад

• Устраняются большинство ошибок смазывания
  подходит для всех подвижных узлов пресс-формы, наносится однократно и в минимальном количестве, служит в течение очень длительного времени при любых температурах пресс-формы. Срок службы смазки очень длительный, ее состояние можно контролировать при периодических осмотрах, поэтому интервал смазывания получается близок к оптимальному сроку службы смазки

• Экономична в использовании
  1. низкий расход на смазывание вкупе с длительным сроком службы и интервалом смазывания ведет к кардинальному снижению массы закупаемых смазок
  2. время простоев ТПА уменьшается на время периодического смазывания (обычно ежедневно до 30 минут), добавляется несколько часов работы ТПА в год, увеличивается выпуск продукции и доходы компании

Многие крупные производители в Европе (как например BRAUN, BSH, AUTOMOTIVE LIGHTING) уже применяют SYN-setral-INT/300 на своих машинах и хорошо о ней отзываются.

Применение смазки SYN-setral-INT/300:

1. Очистить и обезжирить все элементы и поверхности пресс-формы от загрязнений и отложений пластика. Особенное внимание уделить полному удалению загрязнений с поверхностей трения и из отверстий и втулок

2. При помощи кисти или губки нанести тонкий слой смазки SYN-setral-INT/300 на толкатели, направляющие, их отверстия и колонки, также на прочие поверхности трения пресс-формы. При нанесении необходимо учесть крайние положения перемещения элементов.

3. Собрать пресс-форму

4. При необходимости защитить несмазанные поверхности пресс-формы антикоррозионным составом

Разделительные составы для формообразующих пресс-форм

Литье многих пластиков под давлением, часто требует защиту формообразующих поверхностей пресс-формы, от адгезионного склеивания пластика с формой – применение разделительного состава. Часто разделительные состава необходимы только при отливках первых изделий в холодную пресс-форму, однако при производстве некоторых видов изделий (особенно с большим количеством отверстий) такие составы применяются постоянно. Дополнительно, некоторые составы предотвращают загрязнение формы литьевым пластиком, поддерживают внешний вид изделия и обеспечивают смазывание толкателей (в некоторых случаях).

Частые проблемы при ошибочном выборе разделительного состава:

• Приклеивание изделия к пресс-форме или склеивания подвижных элементов формы (особенно важно в пресс-формах с очень тонкими выталкивателями)

• Деформация изделия при извлечении из пресс-формы

• Быстрое ухудшение внешнего вида изделий, вследствие отложений пластика на формообразующих поверхностях пресс-формы

• Изменение внешнего вида изделия вследствие недостатков разделительного состава (большой толщины слоя, смешения с расплавом материала, химической реакции или термической деградации)

• Неудобства при применении

• Значительные потери при нанесении

Setral предлагает три варианта разделительных составов, в удобной фасовке в виде аэрозолей (спреев) для ручного нанесения с удобными параметрами факела распыления состава:

SYN-setral-INT - Универсальный высокотемпературный смазывающий и разделительный состав на основе фторированного полиэфирного масла PFPE.

• Повышенная безопасность для потребителей и пищевой допуск NSF H1

• Чрезвычайно высокая термостойкость, до + 250°C кратковременно

• Усиленная адгезия, устойчивость к испарению и механическая стойкость

• Увеличенное время работы между нанесениями

• Бесцветный, тонкопленочный и не изменяет внешний вид продукции

• Пониженный расход на нанесение

• Не формирует отложений сам и защищает от отложений пластика

• Короткий период высыхания

• Очень высокая инертность к расплавам пластиков

SI-setral-5 X – Силиконовый, прозрачный смазочно-разделительный состав

• Повышенная безопасность для потребителей и пищевой допуск NSF H1

• Вытесняет пары воды, улучшенная защита и антикоррозионные свойства

• Повышенная совместимость с эластомерами

• Прозрачный

Setral-TS – Современный, не содержащий силиконов, разделительный агент для литья пластмасс под давлением. Для отливки изделий, где применение силиконового масла ведет к нежелательным побочным эффектам.

• Абсорбирует влагу и повышенные антикоррозионные свойства

• Облегченное извлечение изделия

• Не содержит силикона и кремнийорганических соединений

• Экономичен в применении

• Короткий период высыхания при комнатной температуре.

Применение разделительных составов Setral:

1. Разомкнуть пресс-форму и отодвинуть подвижную плиту матрицы в крайнее открытое положение

2. Нанести на формообразующие поверхности обеих смыкаемых элементов пресс-формы достаточное количество разделительного состава. Для равномерности нанесения допускается наносить состав на окружающие смыкаемые поверхности матрицы.

3. Выдержать несколько секунд для испарения пропеллента («выталкивающий» газ аэрозоля)

4. Продолжить работу термопластавтомата в нормальном режиме

5. При возникновении деформации изделия во время извлечении из пресс-формы, повторить нанесение разделительного состава (п.п.1-4).

Пасты для неподвижных соединений

В термопластавтомате большое количество неподвижных соединений подвержены фреттинг-коррозии и «прикипанию», которая значительно усиливается в нагретых до высокой температуры соединениях. Наиболее часто происходит заклинивание резьбовых соединений сопла термопластавтомата, креплений проводов к нагревательным элементам и фреттинг-коррозия в неподвижных соединениях термопластавтомата (например, в местах «заделки» направляющих для перемещения подвижной плиты). Применение защитных паст Setral при сборке, резко облегчает последующие разборку таких соединений и демонтаж элементов для ремонта.

SYN-setral-FGP – Пищевая синтетическая смазочно-монтажная паста для высоких температур (до 1200°C) и повышенных нагрузок с белыми твердыми смазывающими веществами

• Повышенная безопасность для потребителей и пищевой допуск NSF H1

• Повышенная несущая способность

• Повышенная рабочая температура (до +1180 °C), стойкость и срок службы

• Совместимость с эластомерами

• Не содержит металлов

• Очень хорошие антикоррозионные свойства

MI-setral-9M - Монтажная паста для средних и высоких температур
общего назначения на основе алюминия.

• Универсальная в использовании

• Уменьшает изнашивание резьбовых соединений

• Облегчает сборку и разборку

• Термостойкость до +1180 °C

• Не содержит свинца и никеля

• Экономичен в применении

• Пожаробезопасна и устойчива к воспламенению

• Может поставляться в виде аэрозоля (спрея)

Применение паст Setral для неподвижных соединений:

1. Удалить с деталей и резьбы частицы корродированного металла и отложения пластика (например, с помощью металлической щетки, механизированного инструмента и т.п.)

2. Очистить и обезжирить при помощи очистителя Setral все поверхности соединяемых деталей. Особенное внимание уделить полному удалению загрязнений с сопрягаемых поверхностей

3. При помощи кисти или губки нанести тонкий слой пасты Setral на резьбу и соединяемые (заделываемые) поверхности

4. Установить детали на место и зафиксировать их

5. При необходимости дополнительно защитить открытые поверхности антикоррозионным составом

Очистители для пресс-форм

Чистота пресс-формы и ее формообразующих поверхностей имеет решающее значение как для сохранения качества и внешнего вида продукции, так и повышения качества осмотра и ранней диагностики неисправностей. Применения эффективных очистителей является обязательным условием для повышения безотказности и срока службы дорогостоящих пресс-форм, также для снижения затрат на ремонты. Типовые проблемы при применении неэффективного очистителя или при несоблюдении технологии очистки:

• Токсическая опасность для персонала и потребителей

• Повышение пожарной опасности на производстве

• Недостаточная эффективность (например, остаются отложения пластика, разделительного состава, смазки, других загрязнений или «размазывание» загрязнений)

• Низкая эффективность применения на горячих пресс-формах

• Снижение качества нанесения и работы смазки и разделительного состава

• Сохранение заеданий, скачков и шумов при работе пресс-формы

• Изменение цвета или ускоренное изнашивание пресс-форм снижение качества формообразющих поверхностей

Setral предлагает три варианта очистителей, в удобной фасовке в виде аэрозолей (спреев) для ручного нанесения:

CLEAN-setral-AN/U - высокоэффективный быстроиспаряющийся очиститель, специально разработанный для данной задачи и опробованный на практике в многочисленных предприятиях. Быстрое и надежное удаление остатков смазки, масла, смолы, воска, антикоррозионных составов и остальных загрязнений. Позволяет удалять тонкопленочные отложения пластиков. Быстро испаряется и идеально подходит для обезжиривания перед нанесением смазки и разделительных составов:

• Очень быстрое испарение, без пленок и остатков

• Удаляет большинство обычных загрязнений и тонкие пленки пластика

• Гарантирует абсолютно чистые поверхности

• Не содержит силикона

• Экономичен в применении

CLEAN-setral-FD – разработан с учетом требований пищевой промышленности, не содержит в своем составе потенциально опасных и токсичных компонентов и имеет пищевой допуск NSF H1. Высокая эффективность при удалении загрязнений и обезжиривании, как лучших очистителей CLEAN-setral-AN/U, за исключением сниженной скорости испарения.

• Повышенная безопасность для потребителей и пищевой допуск NSF H1

• Быстрое испарение, без образования пленок и остатков

• Удаляет большинство обычных загрязнений и тонкие пленки пластика

• Совместимость с обычными пластмассами

• Быстрое и качественное очищение

• Гарантирует абсолютно чистые поверхности

• Приятный запах

• Экономичен в применении

CLEAN-setral-EDK – специализированный очиститель-пенка для удаления сложных отложений и пластика с пресс-формы, шнека, каналов, сопла и т.д. Продукт создает поверхности слой пенки с активным действующим веществом. Состав активного действующего вещества разработан для размягчения и разрушения большинства применяемых пластиков, нагаров, герметика и анаэробных фиксаторов. Пенка препятствует быстрому испарению действующего вещества с поверхности и обеспечивает длительность воздействия действующего вещества на загрязнение. Применение данного состава позволяет удалять пластики без нагрева деталей, устраняет риск термического отпуска, коробления и порчи дорогостоящих элементов термопластавтоматов.

• Продолжительное воздействие на загрязнение

• Идеально для удаления большинства пластиков, красок, нагаров и герметиков

• Безопасен для деталей из стали, алюминия, алюминиевых сплавов и к большинству покрытий

• Экономичен в применении

Применения очистителей Setral:

1. Максимально раскрыть очищаемые поверхности, раздвинув плиты пресс-формы и выдвинув выталкиватели, при возможности демонтировать нуждающиеся в очистке элементы.

2. Нанести очиститель на все загрязненные поверхности

3. Выдержать некоторое время для размягчения загрязнений. Продолжительность выдержки от нескольких секунд (CLEAN-setral-AN/U, CLEAN-setral-FD) до 10-15 минут (CLEAN-setral-EDK)

4. Протереть очищаемые поверхности чистой неабразивной ветошью для удаления размягченных загрязнений.

5. При необходимости операции повторить.

Защита от коррозии пресс-форм (консервация)

Пресс-формы дорогостоящие изделия, поэтому их необходимо эффективно эксплуатировать и хранить, защищая от повреждений и коррозии. Данное требование особенно важно для сохранения свойств формообразующих поверхностей. Обычно подобная защита требуется при длительных простоях ТПА (больше нескольких дней) или перед передачей пресс-формы на склад для длительного хранения. В случае неправильного выбора консервационного состава или несоблюдении технологии его применения, сохранность пресс-форм не обеспечивается, как следствие, возникают расходы на их внеплановый ремонт.

Setral предлагает два консервационных состава для разных задач в удобной фасовке в виде аэрозолей (спреев) для ручного нанесения. Составы также доступны в канистрах для нанесения кистью или механизированного нанесения.

PRO-setral-FD – Консервационный состав, специально разработанный для временной защиты пресс-форм на срок до 6 мес. производства пластиковых деталей для пищевой промышленности и медицинской техники.

• Повышенная безопасность для потребителей и пищевой допуск NSF H1

• Не требуется очистка состава перед запуском пресс-формы, т.к. он удаляется после нескольких циклов

• Высокие водоотталкивающие свойства

• Короткий период высыхания

• Легкое нанесение

• Без силикона

• Экономичность в потреблении

• Дополнительная защита от изнашивания

• Внимание: Не наносить на горячие поверхности (выше 50°C).

PRO-setral-X11 – Состав для долговременной (свыше 12 мес.) защиты от коррозии металлических поверхностей пресс-форм. Разработан с учетом требований к консервации изделий при морской перевозке, поэтому идеально подходит для длительного хранения пресс-форм в неспециализированных помещениях.

• Более плотная и толстая защитная пленка с усиленной антикоррозионный защитой

• Превосходная долгосрочная защита от коррозии

• Отличные водоотталкивающие свойства

• Маркировка изделия видна под тонкой прозрачной защитной пленка состава

• Устойчивость в морской воде

• Без силикона

• Совместимость с металлами и стойка к растворителям

• Экономичность в потреблении

Применения антикоррозионных составов Setral:

1. Максимально раскрыть защищаемые поверхности и выдвинуть выталкиватели. Временные/вспомогательные элементы, не требующиеся при хранении, рекомендуется демонтировать

2. Очистить и обезжирить все элементы и поверхности пресс-формы от загрязнений и отложений пластика. Обратить внимание на удаление воды и технологических жидкостей из каналов продув их сжатым воздухом.

3. Высушить защищаемые поверхности, путем обдува сжатым воздухом.

4. Перемешать состав перед применением, аэрозольный баллон несколько раз интенсивно встряхнуть

5. Нанести антикоррозионный состав на защищаемые поверхности тонким равномерным слоем из аэрозольного баллона, кистью или распылительным устройством. Наиболее тщательно нанести состав на формообразующие и смыкаемые поверхности пресс-формы.

6. Выдержать несколько десятков минут для испарения пропеллента («выталкивающий» газ аэрозоля) и формирования защитной пленки.

7. Собрать пресс-форму для передачи на склад или оставить ее на термопластавтомате.

8. Внимание: при применении антикоррозионного состава PRO-setral-X11, после окончания хранения пресс-формы, перед запуском ее в работу, необходимо удалить защитную пленку с формообразующих и смыкаемых поверхностей при помощи очистителя CLEAN-setral-AN/U или CLEAN-setral-FD.

Пресс-форма часто является самым ответственным и дорогим элементом на любом производстве пластиковых изделий. Можно, конечно, привести аргумент, что это самый важный элемент оборудования – сам термопластавтомат, поскольку он стоит гораздо дороже. Однако в случае поломки термопластавтомата вы можете временно переместить форму на другую машину или даже на другое предприятие. Роботы, конвейеры, как и большинство вспомогательного дорогостоящего оборудования мало влияют на производительность продукции и их можно заменить. Но когда пресс-форма выходит из строя, производство останавливается – так-как заменителя нет. У кого есть достаточный бюджет, чтобы на всякий случай создать запас одинаковых пресс-форм?

Хороший уход за пресс-формой является приоритетом и требует усилий, преданных своему делу и хорошо обученных профессионалов. Необходим формализованный и регламентированный план обслуживания, чтобы гарантировать долгую и продуктивную работу пресс-формы.