Литьевые машины с числовым программным управлением в комплексе с устройствами для автоматической подачи сырья из тары в бункер машины, для перестановки литьевых форм, для термостатирования литьевых форм, с автоматическими манипуляторами для съема и выноса из зоны формования готовых изделий, транспортерами для перемещения изделий от машины позволяют комплектовать автоматические поточные линии по выпуску литьевых изделий. [6]
В настоящее время наиболее целесообразно применять следующие технологические схемы: в полуавтоматическом и автоматическом режимах работы оборудования с распределением программ изделий по расчетным рабочим местам.
При автоматизированных производствах рекомендуется применять автоматизированные склады хранения сырья, представляющие собой систему емкостей, оборудованных указателями уровня сырья. Сырье подается к месту потребления при помощи пневмотранспорта, включающегося автоматически по вызову от литьевой машины при понижении уровня сырья в бункере или через определенные промежутки времени. [7]
При изготовлении изделий конструкционного назначения все шире находят применение литьевые термопласты, которые характеризуются комплексом ценных механических, теплофизических и диэлектрических характеристик. Широкомасштабное внедрение прогрессивных термопластов требует дальнейшего совершенствования технологии их переработки от подготовительной операции - сушки, до финишной - термообработки.
С целью совершенствования и интенсификации процесса сушки термопластов была разработана технология сушки в фонманирующем слое с одновременным облучением инфракрасными лучами. При конвекционно-лучевом теплообмене обеспечивается объемное и быстрое удаление влаги из обрабатываемых термопластов до требуемых по НТД (ГОСТ, ОСТ, ТУ) значений остаточной влажности, что позволяет исключить основные виды брака в деталях, образцах (пузыри, расслоение, трещины, "серебро, включения - продукты термоочистителной деструкции"), увеличивая их эксплуатационный ресурс в 2-4 раза. При этом производительность сушки возрастает в 10-20 раз.
Для реализации процесса сушки в качестве базового оборудования была разработана установка модели ТИС. Установка состоит из пульта управления, съемной крышкой с ИК лампами, бункера с отверстиями внизу, внутри которого расположены напорная труба и эжектор, калорифера с шестью ТЭНами, системы очистки воздуха, пневмо- и электроаппаратуры. Установка модели ТИС работает в полуавтоматическом и автоматическом режимах.
Техническая характеристика ТИС.
Производительность установки при исходной остаточной влажности до 0,5% - 15-30 кг/ч.
Время сушки - 1-4 ч.
Расход воздуха - 15 м3/ч.
Температура воздуха - 60-130°С.
Рабочее давление воздуха - 0,2-0,5 МПа.
Емкость бункера - 25 дм2.
Габаритные размеры - 900х600х1250 мм.
Масса - 200 кг.
Для исключения адсорбции горячим материалом влаги из окружающей среды высушенные термопласты из ТИС целесообразно выпускать в специальную герметичную тару или обогреваемый бункер устройства АЛЗ, входящего в состав термопластавтомата. [8]
Загрузочные бункеры применяются также с вакуумированием с целью удаления летучих веществ из перерабатываемого материала; бункеры с подогревом в токе горячего воздуха; бункеры с многоэтажными дозирующими шайбами. [26]
Автоматизация технологического процесса литья под давлением термопластов и повышение качества обеспечивается комплексом модели АЛ. В комплекс входит устройство для загрузки и сушки термопластов АЛЗ, вибрационного формования ВУ, съема деталей АЛС и пульт управления, обеспечивающий синхронную работу устройств с термопластавтоматом (например, модели ДЕ - 3127). Литье осуществляется следующим образом. Термопласты с помощью эжектора подаются из установки ТИС в обогреваемый бункер, где нагревается до заданной температуры в целях удаления остаточной влажности. Затем на расплав термопласта в узле впрыска (устройство ВУ) или форме (с размещенным УЗ преобразователем) воздействует колебательная энергия ультразвуковой частоты (18-22 кГц), обеспечивающая за счет мгновенного повышения давления, увеличения скорости течения материалов, а значит скорости сдвига. При больших скоростях сдвига быстро ориентируются сегменты макромолекул, и уменьшается вязкость термопластов. В результате УЗ воздействия происходит гомогенизация расплава, возрастает текучесть и прочностные характеристики термопластов, стабилизируется усадка отливок. Съем отливок осуществляется с помощью комбинированной системы воздухосъемников и толкателя с пружинной в форме.
Техническая характеристика осуществляется
для загрузки и сушки термопластов АЛЗ.
Производительность эжектора - 31-40 кг/г.
Производительность сушки в бункере - 5-10 кг/г.
Высота подачи термопластов в обогреваемый бункер - до 3000 мм.
Температура сушки - 60-120°С.
Потребляемая мощность - 1,6 кВт.
Габаритные размеры бункера или высота - 700 мм.
Диаметр верхней части - 450 мм.
Масса - 48 кг.
Техническая характеристика вибрационного устройства ВУ.
Амплитуда колебания УЗ волноводов - 3 мкм.
Количество волноводов - 4 шт.
Рабочая частота - 18-22 кГц.
Потребляемая мощность - 1 кВт.
Габаритные размеры: - вибрационной приставки - 200х290х290 мм;
генератора - 770х550х425 мм.
Время подготовки этого автоматизированного комплекса к работе составляет 30 минут. Использование автоматизированного комплекса обеспечивает повышение прочностных характеристик изделий и снижение технологических отходов. [8]
С целью дальнейшего совершенствования технологии лить под давлением термопластов был разработан гибкий производственный модуль модели МТ, который состоит из термопластавтомата (например, ДЕ 127-63Ц1), автоматизированного устройства программного управления "Микро", устройств АЛЗ и АЛС, унифицированного блока с набором форм-вкладышей. Модель функционирует автономно, осуществляет многократные циклы и может быть встроена в систему более высокого уровня ("Электроника-60", СШ-1420 и т.д.). пульт управления модулем включает восемь терморегуляторов Ш-4528 или Ш-4538 (для регулирования температуры бункер, сопла, форм), а также устройства "Микро", которое обеспечивает заданные режимы смыкания и размыкания формы, подвода и отвода сопла, набор дозы и скорости впрыска.
Использование блока с индукционным обогревом и унифицированным посадочным местом с подпружиненным фиксатором позволяет в 20-30 раз интенсифицировать процесс переналадки форм-вкладышей и обеспечить их быстрый и равномерный нагрев до заданных температур.
Режим работы элементов модуля зависит от цикличности работы и задается автономно системой управления.
Техническая характеристика модуля модели МТ.
Максимальный объем впрыска - 63 см3.
Номинальное давление литья - 180 МПа.
Наибольшая температура пластикации - 350°С.
Установленная мощность - 18 кВт.
Габаритные размеры - 3560х850х1900 мм.
Масса - 2500кг.
Использование модели МТ обеспечивает повышение качества деталей из термопластов и снижение трудоемкости их изготовления. Возможность встраивания в систему более высокого уровня позволяет создать на его основе гибкие автоматические участки и производства. [8]
Важным этапом развития производства по переработке пластмасс явилось создание и серийное изготовление на ВПО "Техника" (г. Владимир) и СПО "Прогресс" (г. Кипр) термопластоавтоматов моделей ТПА 400/100 и ЛПД 500/160 соответственно. Термопластавтоматы оснащены микропроцессорами и более совершенными гидроузлами.
Техническая характеристика ТПА 400/100.
Максимальный объем впрыска - 247 см3.
Номинальное давление литья - 164 МПа.
Наибольшая температура пластикации - 350°С.
Габаритные размеры - 5300х1340х2800 мм.
Масса - 4200 кг.
Техническая характеристика ЛПД 500/100.
Максимальный объем впрыска - 407 см3.
Номинальное давление литья - 161 МПа.
Наибольшая температура пластикации - 350°С.
Установленная мощность - до 61 кВт.
Габаритные размеры - 6880х1195х2440 мм.
Масса - 6700 кг.
Использование горизонтальных термопластавтоматов обеспечивает эффективную переработку термопластов. В настоящее время ведутся работы по усовершенствованию узла пластикации, бункера и системы управления термопластавтоматов, что позволяет расширить ассортимент перерабатываемых термопластов и повысить качество изделий на их основе.