Термопластавтомат: что это такое, из чего состоит и какие бывают

Термопластавтомат что это такое: машина, которая отливает пластмассовые изделия в формах. Название пишут слитно, сокращенно говорят ТПА. ТПА представляет собой станок, в котором гранулы термопласта плавятся, расплав под давлением уходит в пресс-форму, остывает, и готовое изделие выпадает наружу. Пластмасса стала одним из самых распространенных материалов, потому что она дешевая и легко обрабатывается, а термопластавтомат как раз и превращает ее в детали.

Оборудование одно из самых востребованных. Чтобы подобрать машину для литья пластмасс, нужно понять, как она устроена, какие бывают виды и что означают ее технические характеристики. Как работает ТПА по шагам цикла, разобрано в отдельной статье: Подробнее о принципе работы термопластавтомата. Здесь речь об устройстве, видах и параметрах.

Что делает термопластавтомат и где его применяют

Больше половины пластмассовых изделий получают литьем под давлением. Процессы описаны стандартами ГОСТ. Что делает термопластавтомат: он отливает изделия в заданные формы, причем машина автоматизирована, и ручной труд почти не нужен. У такого оборудования два главных достоинства:

• высокая производительность;
• можно ставить самые разные пресс-формы, поэтому ассортимент изделий получается широким.

На ТПА делают емкости, тару и упаковку, игрушки, канцелярские товары, детали для транспорта, фурнитуру для мебели и окон, строительные и отделочные материалы. Под каждое изделие выбирают свою форму.

О первой машине для переработки полимеров заговорили в XIX веке, тогда их еще не называли литьевыми. Она стала прототипом для всех следующих моделей, и каждое новое поколение заметно отличалось от предыдущего технологией. В последние годы конструкция термопластавтоматов почти не меняется, обновляют отдельные узлы: систему смыкания, зону перед соплом, промышленные чиллеры (устройства для быстрого охлаждения) и дробилки.

Сырьем служат термопластичные полимеры: полиамид, полиуретан, полистирол, полиэфир и другие. Перед литьем гранулы обычно сушат, как это делают, описано в статье Подробнее о сушилке для полимеров.

Из чего состоит термопластавтомат: схема узлов

Схема термопластавтомата у разных производителей одна и та же. Основных узлов пять:

1. 1

   Узел смыкания. Он несет пресс-форму, которая состоит из матрицы и пуансона на двух плитах: одна плита подвижная, вторая неподвижная. Закрывает форму электрический или гидравлический механизм.

2. 2

   Узел пластикации и впрыска: бункер, материальный цилиндр, шнек и сопло. Он плавит термопласт и подает расплав в форму.

3. 3

   Гидравлическая система: клапаны для регулирования и распределения, насос, силовые цилиндры и выталкиватель готового изделия.

4. 4

   Система управления и контроля: монитор, микропроцессор, память, счетчики циклов и времени. Центральный блок ЧПУ руководит электро- и гидроприводами и хранит настройки цикла.

5. 5

   Защитные механизмы.

Вокруг машины обычно стоит вспомогательное оборудование: сушилка для сырья, чиллер для термопластавтомата, загрузчик, дробилка для отходов. Подробнее о вспомогательном оборудовании для ТПА.

Виды термопластавтоматов: типы машин

Машины объединяют в типоразмеры по двум главным показателям: усилию запирания формы (его создает прессовый блок) и объему впрыска (сколько расплава подается в форму за раз). Кроме того, типы термопластавтоматов различают по особенностям конструкции:

• по методу пластикации: одночервячные, двухчервячные и червячно-поршневые;
• по типу пластикации: с раздельной и совмещенной;
• по количеству пластикаторов: с одним, двумя и более узлами;
• по узлам смыкания: одно-, двух- и многопозиционные (последние бывают карусельного и ротационного типа);
• по типу привода: электрические, электромеханические и гидромеханические;
• по расположению цилиндра узла пластикации: горизонтальные, вертикальные и угловые.

Угловые машины нужны для больших изделий, которые трудно доставать из пресс-формы. Их делают двух видов:

1. С горизонтально расположенным пластикатором и вертикальным отверстием для формы.
2. С горизонтальным разъемом формы и вертикальным узлом впрыска.

Горизонтальные и вертикальные ТПА

У горизонтальной машины плоскость разъема формы стоит вертикально, а впрыск идет по горизонтали. У вертикальной впрыск вертикальный, а разъем формы горизонтальный, поэтому в форму удобно класть закладные элементы. Вертикальные установки заметно дешевле горизонтальных аналогов. Как они устроены, разобрано в статье Подробнее о вертикальной литьевой машине.

В каталоге IMSTECH машины собраны в серии: Подробнее о вертикальных термопластавтоматах, Подробнее о двухплитных ТПА серии MBE, Подробнее о серии Servo E, Подробнее о серии CX, Подробнее о серии IMS-SSF, Подробнее о мини ТПА серии SS и Подробнее о ТПА для двухкомпонентного литья IMS-R.

Технические характеристики термопластавтомата

Термопластавтомат технические характеристики показывает в паспорте. К главным относятся:

• объем впрыскиваемой полимерной массы за один цикл литья;
• скорость впрыска;
• давление впрыска;
• время впрыска;
• объем формы для литья;
• усилие смыкания формы;
• ход плит;
• температура цилиндра.

Запирающее усилие один из самых главных параметров, его указывают в маркировке. Это сила, с которой машина держит форму закрытой, пока внутри остывает жидкий полимер. Если запирающий механизм не справится, форма раскроется, а деталь деформируется. Поэтому усилие ТПА должно быть не меньше давления в заполненной форме. Бывает, что производители завышают этот показатель, поэтому в договоре и при приемке его стоит сверять с паспортом машины.

Второй важный показатель: объем впрыска, то есть сколько полимерной массы попадает в форму за один рабочий цикл. В России выпускается оборудование с показателем от 8 до 8000 куб. см. Как правило, производители делают машины с несколькими типоразмерами изделий, поэтому объемы впрыска отличаются. У серий каталога он разный: от 30 см³ у мини ТПА серии SS до 18150 см³ у двухплитных MBE. Чем больше изделие, тем больше нужен объем.

Дальше идут ход плит и расстояние между колоннами. От них зависит, какой максимальной высоты и размера может быть форма и будущее изделие.

Инструкция термопластавтомата у каждой модели своя, и читать ее нужно до первого запуска. Особенно правила безопасности: пока машина работает, в отдельных зонах остается расплав, а готовые изделия при выемке могут быть очень горячими. Если сломается узел и масса выдавится из машины, на производстве может случиться авария, поэтому неисправности проверяют заранее, а инструкции не нарушают.

Какой термопластавтомат нужен малому и среднему бизнесу

Чаще всего для небольшого и среднего производства берут горизонтальные ТПА: они не требуют большой площади. Машина должна быть производительной, работать с разным сырьем, быть простой в эксплуатации и обслуживании. Главные параметры здесь объем впрыска и характеристики узла смыкания. Такие машины хороши для мелких партий штучных изделий.

Во многих отраслях дорогие металлические детали постепенно заменяют дешевыми полимерными, поэтому спрос на автоматы для литья пластика растет. Современные системы контроля и регулирования требуют минимум работников, значит, и расходы на запуск своей линии не будут высокими.

Мировые производители термопластавтоматов

Ими занимаются предприятия Китая, Гонконга, Южной Кореи и Тайваня. Более дорогую и очень качественную технику делают в Италии и Германии, популярны и модели из Америки и Японии.

Среди китайского оборудования известна марка Хайтиан. Из немецких популярны Демаг, Батенфильд и Арбург, из южнокорейских LG. Итальянские марки: БМБ и Бирани, канадская: Хаски, американская: Ферроматик. В Украине известны модели Хмельницкий, в Беларуси Атлант, в России Крассмаш. IMSTECH поставляет ТПА китайского и тайваньского производства. Подробнее о компании IMSTECH.

Стоимость машины зависит не только от страны-производителя, но и от функций и технических характеристик.

Как выбрать термопластавтомат: критерии и советы

Не стоит брать самые дешевые и бывшие в употреблении машины с неясной комплектацией и происхождением: на их настройку и доработку уйдут значительные деньги. Но и самые дорогие модели известных марок брать не всегда нужно, часто цена завышена, и окупаться проект будет дольше.

Обязательно учитывайте репутацию производителя и поставщика. Если выйдет из строя узел или понадобится наладка, нужна поддержка. Смотрите на гарантийные обязательства, отзывы, время присутствия компании на рынке, а также на металл, из которого сделана машина. У IMSTECH гарантия 24 месяца на большинство позиций с даты ввода в эксплуатацию: Подробнее о гарантии на оборудование. Оплатить станок можно в лизинг: Подробнее о лизинге и кредитовании.

Как подобрать машину под конкретное изделие, разобрано в статье: Подробнее о выборе термопластавтомата для литья пластиковых изделий. Готовые модели с ценами смотрите в каталоге: Подробнее о термопластавтоматах.