Литьевое формование (литьё под давлением): режимы, полимеры, выбор марки
Литьё под давлением — основной метод производства изделий из термопластов. Разбираем режимы переработки для PP, PE, ABS, PA, PC и PVC, требования к ПТР, правила предсушки и выбор марки под задачу.
Что такое литьевое формование (литьё под давлением)?
Литьё под давлением (ЛПД) — впрыск расплава в форму под 500–2000 бар; цикл 10–120 с, ПТР марки обычно 5–50 г/10 мин. Основной метод серийных деталей из PP, PE, ABS, PA, PC.
Цикл типично занимает 10–120 секунд, в зависимости от толщины стенки, материала и объёма детали. За смену на одном ТПА (термопластавтомате) можно отлить десятки тысяч изделий — это делает метод экономически выгодным при серийном и массовом производстве.
Как работает термопластавтомат (ТПА)?
Термопластавтомат состоит из двух основных узлов: узла пластикации (шнековый цилиндр с нагревом) и узла смыкания формы. Цикл включает четыре стадии:
- Пластикация — шнек вращается, захватывает гранулят из бункера, плавит его трением и теплом нагревательных зон, накапливает дозу расплава перед шнеком
- Впрыск — шнек движется поступательно, как поршень, и быстро заполняет форму расплавом
- Выдержка под давлением — расплав остывает и усаживается; шнек поддерживает давление, подпитывая форму
- Охлаждение и съём — форма открывается, деталь выталкивается
Какие режимы литья для PP, PE, ABS, PA и PC?
| Полимер | Температура цилиндра, °C | Температура формы, °C | Давление впрыска, бар | Рекомендуемый ПТР, г/10 мин |
|---|---|---|---|---|
| PPH / PPR / PPI | 200–270 (зоны: 180→230→250→260→260) | 30–80 | 600–1500 | 5–100 (230°C/2,16 кг) |
| ПНД (HDPE) | 180–240 (зоны: 170→200→220→230→230) | 10–60 | 500–1200 | 5–60 (190°C/2,16 кг) |
| ПВД (LDPE) | 160–220 | 20–50 | 400–1000 | 2–20 |
| АБС (ABS) | 200–260 (зоны: 180→210→230→240→240) | 40–80 | 700–1500 | 8–40 (220°C/10 кг) |
| Полиамид ПА6 / ПА66 | PA6: 240–275; PA66: 260–295 | 50–90 | 700–1800 | ПА6: 40–150 (235°C/1 кг); ПА66: 30–120 |
| Поликарбонат (ПК) | 270–320 (зоны: 250→280→300→310→310) | 70–120 | 1000–2000 | 5–30 (300°C/1,2 кг) |
| ОПС / УППС (PS/HIPS) | 180–250 | 20–60 | 500–1400 | 5–40 (200°C/5 кг) |
| Жёсткий ПВХ (НПВХ) | 160–185 (зоны: 155→165→175→180→180) | 30–50 | 800–1600 | специфицируется по К-значению |
Какие требования к сырью для литья под давлением?
ПТР (показатель текучести расплава) — ключевой параметр при выборе марки для ЛПД. Чем выше ПТР, тем легче заполнять тонкостенные формы, но тем ниже механические свойства готовой детали. Общее правило:
- Тонкостенные детали (стенка до 1,5 мм): ПТР от 30–50 г/10 мин и выше
- Стандартные изделия (стенка 2–4 мм): ПТР 5–30 г/10 мин
- Толстостенные крупные детали (>5 мм): ПТР 2–10 г/10 мин, допустимо ниже
Предварительная сушка — обязательна для гигроскопичных полимеров. ПА, ПК, АБС и ПЭТ при содержании влаги свыше нормы дают пузыри, серебристые полосы и деградацию. Рекомендуемые условия:
- ПА6/ПА66 — 80°C, 8–16 ч (≤0,2% влаги)
- ПК — 120°C, 4–8 ч (≤0,02% влаги)
- АБС — 80°C, 4–6 ч (≤0,1% влаги)
- ПЭТ — 160°C, 4–6 ч, точка росы ≤–30°C
- ПП, ПЭ, ПС, ПВХ — сушка, как правило, не требуется
Какие изделия получают литьём под давлением?
- Упаковка: контейнеры, крышки, колпачки, флаконы, ящики
- Автомобильные детали: бамперы, приборные панели, облицовки, воздуховоды
- Бытовая техника: корпуса, кнопки, панели управления, вентиляторные крыльчатки
- Медицинские изделия: шприцы, чашки Петри, лотки
- Строительство: водопроводная арматура, крепёж, детали фитингов
- Электроника: разъёмы, корпуса, катушки
Как выбрать полимер и марку для литья под давлением?
| Задача | Рекомендуемый полимер | Обоснование |
|---|---|---|
| Пищевая жёсткая упаковка, стерилизуемые изделия | PPH или PPR | PPH — максимальная жёсткость и теплостойкость (до 110°C), PPR — лучше прозрачность |
| Ударопрочные детали, работа на морозе | PPI (блок-сополимер ПП) | Сохраняет ударную вязкость до –20…–30°C, жёстче ПВД/ЛПВД |
| Крышки и колпачки с высокой скоростью литья | ПНД (HDPE) спец. марки CC | Низкая усадка, быстрый цикл, жёсткость |
| Корпуса техники, требующие жёсткости и эстетики | АБС (ABS) | Хорошая поверхность, легко окрашивается, можно хромировать |
| Нагруженные шестерни, втулки, конструктивные детали | ПА6 или ПА66 | Износостойкость, жёсткость при нагреве, стеклонаполненные марки — до 200°C |
| Оптические детали, прозрачные корпуса | Поликарбонат (ПК) | Прозрачность, ударопрочность, теплостойкость до 130°C |
Полный выбор марок — в нашем каталоге полимерного сырья.
Марки в каталоге
Частые вопросы
Что такое литьё под давлением?
ЛПД — впрыск расплава термопласта в закрытую форму под высоким давлением. Основной метод для корпусов, крышек, автодеталей и бытовых изделий.
Какой ПТР нужен для литья?
Тонкостенные детали — высокий ПТР (30–50 г/10 мин). Стандартные изделия — 5–30. Толстостенные — 2–10. Подробная таблица по полимерам — в статье.
Какие полимеры чаще льют?
PP, PE, ABS, PA, PC, PVC. Каждый требует своих температур, давления и, для гигроскопичных — предварительной сушки.