4.2 Литьевая тара. Получила свое название по способу изготовления, который заключается в том, что полимерный материал размягчается до вязкотекучего состояния и под давлением впрыскивается в закрытую литьевую форму, где затвердевает при охлаждении, приобре

4. 2 Литьевая тара

Получила свое название по способу изготовления, который заключается в том, что полимерный материал размягчается до вязкотекучего состояния и под давлением впрыскивается в закрытую литьевую форму, где затвердевает при охлаждении, приобретая конфигу­рацию внутренней полости формы, и затем удаляется из нее в виде готового изделия. Литьевая тара из полимер­ных материалов отличается высоким качеством, точно­стью размеров и сравнительно малой стоимостью. Про­цесс изготовления литьевой тары, может быть полностью автоматизирован. По объему выпуска литьевая тара не занимает ведущего места в тароупаковочной технике, однако в некоторых областях ее применение является преобладающим.

Различают следующие виды литьевых изделий: объемная тара (пеналы, коробки и банки различной фор­мы); объемная крупногабаритная тара (сырьевые и бутылочные ящики, лотки, поддоны, ведра и др. ); укупо­рочные средства для объемной тары (крышки, колпачки, пробки, прокладки и др. ); функциональные приспособле­ния для объемной тары (насосы-распылители, держатели, мерники и др. ).

Для изготовления тары литьем под давлением приме­няют различные термопласты: полиэтилен, полипропилен, полистирол, поливинилхлорид жесткий и пластифициро­ванный, поликарбонат, полиформальдегид. В некоторых случаях могут использоваться и реактопласты: фенол - формальдегид, полиэфиры, меламино- и мочевино-формальдегид-ные пластики.

Технологический процесс изготовления литьевой тары состоит из следующих основных операций: получение расплава полимера с помощью шнековых экструдеров-пластикаторов; впрыск расплава в закрытую форму через систему литниковых каналов и заполнение полости фор­мы; охлаждение готового изделия в закрытой форме; раскрытие формы и удаление готового изделия; окончательная отделка изделия (удаление литников и облоя). Для изготовления тары способом литья под давлени­ем применяют литьевые машины, которые в общем слу­чае состоят из трех основных узлов: инжекционного меха­низма с приводом; узла замыкания и размыкания фор­мы и самой литьевой формы.

Все литьевые машины характеризуются двумя основ­ными показателями: максимальным объемом впрыска - литьевые машины с максимальным объемом впрыска до 1, 065 мм³ (легкий тип), 0, 5 мм³ (средний тип), 5 мм³ и выше (тяжелый тип); максимальным расстоянием между плитами.

Литьевые машины различаются по следующим приз­накам:

1) по назначению - для литья термопластов (термопластавтоматы), реактопластов, резиновых смесей;

2) по виду и характеру перерабатываемого материала - для переработки только одного вида материала (например, полистирола), универсальные (могут комплектоваться набором рабочих узлов), способные перерабатывать различные материалы, универсальные со специальными загрузочными устройствами и рабочими узлами для переработки различных сыпучих и гранулированных материалов;

3) по типу инжекционного механизма - поршневые, одношнековые, многошнековые, с предпластикатором;

4) по расположению инжекционного механизма - горизонтальные, вертикальные, угловые; по типу механизма замыкания формы - гидромеханические рычажные, гидравлические ступенчатые;

5) по количеству изготавливаемых изделий за один цикл - с одноместными и многоместными литьевыми формами;

6) по типу литниковой системы - с холодными и с обогреваемыми литниками.

В отдельную группу принято выделять роторные литьевые машины для литья двух- и многоцветных изделий, выдувные и некоторые другие литьевые машины. В отечественной практике для изготовления литьевой наибольшее распространение нашли агрегаты типа ТП и Д, а также литьевые машины марки «Куасси», «Зоммер» (Германия), «Негри-Босси» (Италия) и др.

Независимо от конструкции литьевой машины, последовательность технологических операций остается всегда постоянной. Наиболее важными технологическими пара­метрами процесса литья являются температура инжекционного цилиндра и головки (до 200-350 °С), частота вращения шнека (до 250-300 об/мин), доза впрыска (2, 5 мм³ и более), давление впрыска ( до 200 МПа), вре­менные параметры цикла формования (время впрыска, выдержки под давлением, набора материала и др. ), усилие замыкания механизма литьевой формы (до 4, 5 МН).

Изготовленные литьевые изделия при необходимости подвергаются механической обработке и в дальнейшем в ящиках или контейнерах поступают на склад или на сборку.

В производстве крупногабаритных литьевых изделий объемом свыше 0, 6-1, 0л наметилась тенденция к приме­нению одного подвижного инжекционного узла для не­скольких узлов замыкания и размыкания формы. В этом случае инжекционный узел, передвигаясь по специаль­ным направляющим, последовательно подходит к кажд­му узлу замыкания и размыкания и производит впрыск в литьевую форму необходимой порции расплава. Такая схема обеспечивает снижение энерго- и металлоемкости и уменьшение используемой полезной площади при од­новременном увеличении производительности.

Процесс изготовления литьевых изделий сопровож­дается, как правило, образованием отходов в виде лит­ников и бракованных изделий. Доля таких отходов со­ставляет до 20 % от массы готового изделия. (Процесс переработки отходов (термопластов) аналогичен ранее описанному). Поэтому во всех случаях целесообразно стремиться, в частности, к снижению веса литников или полному их устранению. Для этого при литье малога­баритных изделий (например, колпачков) в многомест­ных формах применяют обогреваемые литниковые ка­налы, которые позволяют получать готовое изделие без литников, что исключает дальнейшую механическую об­работку изделий и дает возможность более экономно расходовать полимерные материалы.

Способ литья под давлением обеспечивает высокую точность размеров изготовляемых изделий, что обусловливает повсеместное применение литья для производств; укупорочных средств, где особенно важно выдержать точные размеры для надежной герметизации тары. Кроме того, литьем под давлением изготавливаются различные функциональные приспособления, где имеется ряд сопрягаемых деталей с точными размерами.

Литьевые машины тяжелого типа позволяют формовать крупногабаритные изделия сложной формы с перегородками типа сырьевых ящиков или ящиков для бутылок. Масса таких пластмассовых ящиков в 3, 8-4 раза меньше, чем деревянных, а срок эксплуатации - в несколько раз больше. Они не гниют, их легко мыть и стерилизовать, штабелировать в пустом виде по типу «один в другой», перевозить автопогрузчиком.