Разновидности термопластавтоматов: классификация ТПА

2020-04-07
classification

Разновидности термопластавтоматов: классификация ТПА

Термопластавтоматы являются основным видом оборудования для производства пластиковых изделий. Из-за широкого использования пластика в различных областях и огромного количества различной номенклатуры пластиковых деталей, современные ТПА могут сильно отличаться как по конструкции, так и по назначению. Для того, чтобы упорядочить такое разнообразие существует много классификационных параметров термопластавтомата.

По виду перерабатываемого полимера литьевые машины делятся на машины для переработки термопластичных материалов и машины для переработки термореактивных материалов.

По назначению термопластавтоматы делятся на универсальные, специализированные, лабораторные и ТПА для микролитья.

Универсальные термопластавтоматы используются на производстве наиболее широкого ассортимента продукции. Важным параметром в их конструкции является удобство и быстрота замены пресс-формы, а также простая смена технологических параметров литья в широких пределах.

Специализированные ТПА предназначены для производства узкой номенклатуры близких по конструкции изделий и, как правило, включают в себя дополнительные узлы, несвойственные универсальным машинам. Довольно часто специализированные термопластавтоматы используют для производства только одного вида изделия. В ряде случаев специальные ТПА являются составной частью сложных технологических линий.

Термопластавтоматы для микролитья созданы для производства миниатюрных изделий массой менее 1 грамма.

Лабораторные машины используют, как правило, для отработки технологии литья изделий из новых марок полимерных материалов. Они приспособлены для быстрой замены формующего инструмента и оснащены дополнительными датчиками, позволяющими отслеживать все этапы технологического процесса литья.

В основу создания ряда машин для производства изделий различных габаритов большинство производителей закладывает номинальное усилие смыкания форм, которое считается основным классификационным признаком.

По объему впрыска термопластавтоматы подразделяются в зависимости от максимального объема материала, впрыскиваемого за один цикл. Этот параметр также является одним из основных, ведь именно объем впрыска наряду с усилием смыкания форм определяет в конечном итоге габариты машины и возможности производства на ней тех или иных изделий.

По количеству цветов одного полимера или количеству различных полимеров, необходимых в составе готового изделия, ТПА делятся на однокомпонентные, двухкомпонентные и многокомпонентные.

По взаимному расположению узлов, выполняющих одинаковые функции в процессе работы машины, литьевые машины подразделяют на горизонтальные, вертикальные, угловые машины с горизонтальной компоновкой, угловые машины с вертикальной компоновкой. Выбор термопластавтомата по данному классификационному признаку определяется многими факторами: требованиями технологии, конструкцией готового изделия, степенью автоматизации и роботизации процесса, соображениями экономии производственных площадей и т. д.

Наиболее распространены машины горизонтального типа, однако остальные виды также имеют свой сегмент в промышленности и некоторые преимущества.

К преимуществам вертикальных литьевых машин относятся:

  • небольшая занимаемая площадь и простота встраивания в производственную линию с другим оборудованием
  • удобство при литье в съемные или перемещаемые формы, горизонтальная плоскость разъема которых значительно облегчает установку съемных оформляющих деталей

В зависимости от возможностей установленного на них формующего инструмента и используемой робототехники, вертикальные ТПА могут работать в ручном или полуавтоматическом режиме. Из-за особенности извлечения готовых изделий, в автоматическом режиме они работают достаточно редко.

Главным недостатком вертикальных термопластавтоматов является ограничение по мощности, с увеличением которой увеличивается высота машин, что затрудняет их обслуживание и требует увеличения высоты производственных помещений.

Угловая компоновка ТПА используется некоторыми производителями как при создании машин для литья крупногабаритных или сложноармированных изделий, так и при создании на базе угловых машин установок для многоцветного или многокомпонентного литья.

По способу пластикации полимера термопластавтоматы можно разделить на два типа: с поршневой пластикацией и с шнековой пластикациейОднако для переработки ряда материалов существуют ТПА с комбинированным шнеково-поршневым узлом впрыска.

Еще одним из основных способов классификации инжекционно-литьевых машин является деление по типу приводов узла впрыска и узла смыкания.  В данном случае литьевые машины делятся на ТПА с гидравлическим, гидромеханическим, механическим, электрическим и пневматическим приводом.

На термопластавтоматах с гидравлическим приводом для передвижения подвижных частей и создания необходимых усилий используются только различные гидроцилиндры. Исключением в данном случае является лишь привод, обеспечивающий вращение шнека, которое создается либо высокомоментным гидродвигателем, либо электродвигателем напрямую или через редукторы различной конструкции.

На ТПА с гидромеханическим приводом гидропривод сочетается с различными по конструкции коленно-рычажными механизмами. Наиболее популярно сочетание гидромеханического привода узла смыкания с гидравлическим приводом узла впрыска.

На литьевых машинах с механическим приводом для передвижения подвижных частей и создания необходимых усилий используются приводы, включающие в себя электродвигатели, систему зубчатых передач и коленно-рычажные, винтовые или реечные механизмы.

В настоящее время используются и нашли достаточно широкое применение так называемые полностью электрические термопластавтоматы. На этих ТПА устанавливаются электродвигатели, развивающие при низкой регулируемой частоте вращения большой крутящий момент. Это позволяет увеличить коэффициент полезного действия привода, понизить уровень шума и упростить обслуживание. Однако пока эти двигатели применяются только на специализированных машинах для производства изделий малых и средних размеров, так как мощность подобных двигателей ограничена.

Пневматический привод на литьевых машинах не получил сколько-нибудь значительного распространения, хотя целый ряд фирм выпускал раньше подобные машины для литья изделий малого объема и для лабораторных целей.

Различные варианты приводов часто варьируются в разных узлах одних и тех же машин. Эти ТПА относят к машинам с комбинированным приводом.

Рассмотренные классификационные признаки термопласставтоматов наиболее важны, поскольку они определяют возможность переработки того или иного полимерного материала, а также массу, форму и размеры готового изделия, которая может быть изготовлена на данной машине.