Проектирование Впускных Литников для Пресс-Форм — Типы, Расположение и Управление Следами
Конструктор пресс-форм на контрактном производстве получает файл прозрачного поликарбонатного корпуса медицинского устройства: 85 × 55 × 22 мм, стенка 2,0 мм, полированная поверхность SPI A-1 на всех видимых поверхностях и примечание в спецификации: «никаких видимых следов литника на поверхностях Класса А». Деталь имеет четыре наружные грани — все косметические. Нижняя грань содержит 12 консольных защёлок. Внутренняя поверхность занята стойками печатной платы, башнями защёлок и стенкой батарейного отсека.
У конструктора два вопроса, определяющих всё остальное: где разместить литник и какой тип литника обеспечит требуемый косметический результат при заполнении стенки 2,0 мм на пути течения 85 мм?
Проектирование литников — это пересечение инженерии пресс-форм, поведения материала и косметических требований. Данное руководство охватывает пять типов литников, применяемых в производственных пресс-формах, правила расположения, определяющие качество заполнения, и стандарты управления следами.
Что Делает Литник
Литник — это финальное сужение, через которое расплав пластика поступает в полость формы. Это наименьшее поперечное сечение во всей системе подачи расплава — намеренно. Литник выполняет четыре функции:
- Ограничение потока — Создаёт сдвиговой нагрев в точке входа в полость, снижая вязкость именно там, где материал входит.
- Контроль застывания — Литник первым застывает при остановке впрыска, герметизируя полость от литниковой системы.
- Расположение следа — Литник оставляет след на детали. Тип литника определяет размер, форму и положение следа.
- Метод отделения — Как литник отделяется от детали после литья, определяет, будет ли отделение автоматическим, ручным или роботизированным.
Типы Литников
1. Щелевой Литник (Боковой)
Наиболее распространённый тип. Прямоугольное или трапециевидное сечение в линии разъёма, питающее полость с одной стороны.
| Параметр | Типичное Значение |
|---|---|
| Ширина | 1,5–6,0 мм (0,5–0,8× стенки детали в месте впуска) |
| Глубина | 0,5–1,5 мм (0,5–0,7× толщины стенки) |
| Длина перешейка | 0,5–1,5 мм |
Когда применять: Универсальный литник, где след может быть на некосметической кромке. Когда нет: Когда все наружные грани косметические. Требуется ручное отделение.
2. Туннельный Литник (Подводящий)
Конический туннель, проходящий под углом через сталь формы и входящий в полость ниже линии разъёма. Отделяется автоматически при выталкивании.
| Параметр | Типичное Значение |
|---|---|
| Диаметр у полости | 0,5–1,8 мм |
| Угол туннеля | 30–45° от горизонтали |
Когда применять: Крупносерийное производство. Когда нет: Хрупкие материалы (ПС, ненаполненный ПОМ) или стеклонаполненные материалы (ускоренный износ туннеля).
3. Веерный Литник
Расширяется от канала веерообразно, входя в полость широким фронтом.
| Параметр | Типичное Значение |
|---|---|
| Ширина у полости | 6–40 мм |
| Глубина | 0,3–1,0 мм |
Когда применять: Крупные плоские детали, где точечный впуск создал бы чрезмерное время заполнения.
4. Мембранный Литник (Кольцевой)
Полное периметральное питание для цилиндрических деталей с входом расплава по 360° одновременно.
Когда применять: Цилиндрические детали — шестерни, корпуса линз, корпуса клапанов.
5. Игольчатый Литник (Горячеканальный Клапан)
Горячеканальный литник с механически приводимой иглой, открывающей и закрывающей отверстие на поверхности полости.
| Параметр | Типичное Значение |
|---|---|
| Диаметр литника | 1,5–6,0 мм |
| Привод | Пневматический или гидравлический |
Когда применять: Косметические детали, где недопустим выступающий след — интерьер автомобиля, корпуса электроники, медицинские устройства. Когда нет: Мелкосерийное производство или детали <20 г.
Правила Расположения Литника
Правило 1: Подводить в Самое Толстое Сечение
Пластик естественно течёт от толстого к тонкому. Литник должен питать самое толстое сечение.
Правило 2: Сознательно Позиционировать Линии Спая
Каждое отверстие или знак в полости создаёт линию спая ниже по потоку. Анализ течения расплава предсказывает их положение до обработки стали.
Правило 3: Минимизировать Длину Течения
Максимальная длина течения: ПП 250:1–300:1, АБС 150:1–200:1, ПК 80:1–120:1, PEEK 50:1–80:1.
Правило 4: Избегать Прямого Удара о Знаки
Смещать литник минимум на 2× диаметра от оси любого знака.
Правило 5: Учитывать Материал-Специфичное Поведение
Стеклонаполненные материалы создают коробление при асимметричном литнике. Огнестойкие материалы требуют увеличенных литников.
Размер Литника — Расчёт Поперечного Сечения
| Материал | Глубина Литника | Ширина Литника |
|---|---|---|
| АБС, ПС, ПММА (аморф., лёгкое течение) | 0,5–0,7× стенки | 0,5–1,0× глубины |
| ПК (аморф., вязкий) | 0,7–0,8× стенки | 0,5–1,0× глубины |
| ПП, ПЭ (частично-крист.) | 0,4–0,6× стенки | 0,8–1,2× глубины |
| ПА6, ПА66, ПОМ, ПБТ | 0,6–0,8× стенки | 0,5–1,0× глубины |
| Стеклонаполненные (>20 %) | 0,8–1,0× стенки | 0,6–0,8× глубины |
| PEEK, ПФС, ПЭИ | 0,8–1,0× стенки | 0,6–0,8× глубины |
След Литника по Косметическому Классу
| Косметический Класс | Требование к Следу | Допустимые Типы Литников |
|---|---|---|
| Класс A (видимый, без следа) | Заподлицо до 0,05 мм макс. | Только игольчатый клапан |
| Класс B (видимый, малый след допустим) | След ≤0,2 мм | Туннельный, обрезанный щелевой |
| Класс C (невидимый или скрытый) | След ≤0,5 мм | Щелевой, туннельный, веерный |
| Внутренний (только функция) | Без ограничений | Любой тип |
Время, потраченное на определение типа и положения литника, окупается отсутствием хотя бы одной доработки пресс-формы для переноса литника, размещённого без учёта Правила 2: сознательно позиционируйте линии спая.