Назначение, устройство и принцип работы термостата для пресс-форм
Сегодня для серийного литьевого производства деталей из полимеров на производствах устанавливают современные термопластавтоматы. Подобное оборудование позволяет массово выпускать полимерные изделия, широко востребованные в различных отраслях промышленности. Для снижения себестоимости производства, экономии времени и труда работников к ТПА подключается периферийное оборудование, участвующее в технологическом процессе. Термостат одно из дополнительных устройств, подключаемых к термопластавтомату.
Назначение термостата при литье пластмасс под давлением
Термостат контролирует и регулирует температуру литьевой формы, предназначенной для отливки деталей из полимеров. Для понимания важности функций термостата и необходимости его участия в производственном процессе, следует разбираться в современных технологиях производства полимерных и пластиковых изделий. При литье полимеров одним из этапов процесса является впрыскивание жидкого пластика в разогретую до определенной температуры специальную пресс-форму. Разогревание формы - один из важных факторов цикла литья, оно повышает прочность изделия, улучшает качество его поверхности и предотвращает появление литьевых дефектов вроде дымки, швов и серебрения, неизбежно появляющихся при заливании полимера в холодную пресс-форму.
Также термостат отвечает за ускоренный отвод тепла от горячей формы с залитым пластиком. Это сокращает время на остывание сформированных полимерных изделий, позволяет предприятию нарастить выпуск продукции и получить дополнительную прибыль.
Таким образом, можно выделить главные преимущества подключения термостата к ТПА:
- достижение нужной температуры литьевой формы за короткое время;
- увеличение количества производственных циклов за счет экономии времени;
- рост производительности;
- гарантированное высокое качество продукции;
- замедление износа литьевого оборудования и увеличение его срока эксплуатации;
- сокращение объема отходов, остающихся в процессе изготовления деталей.
Схема работы термостата для пресс-форм
Внешне термостат для ТПА выглядит как металлический бак, обычно изготовленный из нержавеющей стали, установленный на раму с роликами. Внутри бака смонтировано устройство, состоящее из следующих комплектующих:
- нагревательные элементы - отвечают за быстрый нагрев;
- теплообменник - несет функцию передачи тепла на формы и последующего охлаждения теплоносителя;
- насос - отвечает за циркуляцию теплоносителя в контуре;
- датчики для замеров уровня и температуры теплоносителя;
- система автоматики с выводом на панель управления.
Панель управления расположена снаружи бака, на нее выведены индикаторы от датчиков, демонстрирующие рабочие показатели агрегата, и блок управления термостатом.
Принцип работы термостата для пресс-форм следующий - предусмотренный технологией теплоноситель поступает в бак, где размещены электрические нагреватели. Теплоноситель нагревается до заданной температуры, затем насос перекачивает его в систему трубок и пазух, по которой он поступает к литьевой форме. После того, как температура пресс-формы в следствие работы с нагретой расплавленной пластмассой поднимается до критических значений, термостат переключается в режим охлаждения. Датчик температуры отслеживает колебания температуры и при необходимости подает сигнал системе автоматики, которая выключает нагревательные элементы. Вместо них задействуется контур охлаждения, в который поступает холодная вода из централизованной системы водоснабжения или охладителя. Через теплообменник, установленный в баке, теплоноситель отдает излишки тепла до тех пор, пока его температура не снизится до рабочих значений. При уменьшении количества теплоносителя в системе охлаждения, датчик уровня также подает сигнал системе автоматики, и насос термостата останавливается во избежание поломки устройства.
Виды термостатов
Термостаты для термопластавтоматов можно классифицировать по виду теплоносителя, при этом каждый вид имеет свои преимущества и является оптимальным для того или иного процесса производства. На сегодняшний день в качестве теплоносителя в термостатах используют воду или масло. Водяные термостаты могут поддерживать температуру в контуре до 95 градусов при условии нормального давления в системе. Если же вода заливается в систему охлаждения под давлением, температура нагрева может достигать 180 градусов. Масляные термостаты обеспечивают нагрев пресс-форм до более высокой температуры, порядка 150-300 градусов, поэтому некоторые детали таких агрегатов должны быть изготовлены из специальных термопрочных материалов. Оба вида термостатов достаточно просты в эксплуатации и широко востребованы при литье изделий из различных видов пластика.
Чем чревато отсутствие термостата при работе ТПА?
Технологический процесс литья из полимеров, в любом случае, требует разогрева форм перед заливкой жидкого состава. Некоторые предприятия практикуют нагрев форм при помощи нескольких партий расплавленного полимера, заведомо списываемых в брак. Нетрудно подсчитать, насколько вырастут расходы на производство продукции и ее себестоимость, учитывая количество отливок и объем расходуемого на прогрев форм сырья.
Еще одним минусом отсутствия термостата является разлив некоторого количества расплавленного полимера в горячеканальных литниковых системах. Это объясняется технологией производства и некоторыми особенностями конструкции ГКС, вызывающими траты расплава пока литниковая система не вышла на рабочую температуру. Также работа без термостата в итоге приводит к образованию "мертвых зон" в сопле ТПА и каналах коллектора при малейшем несовпадении их осей. В таких зонах происходит застой жидкого полимера, его перегрев, деструкция и, как следствие, более быстрый износ оборудования.
