Литьевое прессование РТИ

В практике переработки резиновой смеси, литьевое прессование является одним из самых распространенных методов получения РТИ. Разли­чают три способа:

- на обычных гидравлических прессах с одним рабочим давлением,

- на гидравлических прессах с двумя рабочими давления­ми,

- инжекционное прессование на термопластавтоматах (ТПА).

Литьевое прессование на обычных прессах, подразумевает разделение  загрузочной камеры-тигель от по­лости формообразования резинового изделия. Следует отметить, что формообразующая полость к моменту окончания заполнения ее текучей резиновой смесью находится в сомкнутом состоянии. Сырая резиновая смесь, загруженная в отшлифованную загрузочную камеру, нагревается под воздействием внешнего источника тепла и подвергается внешнему давлению со стороны пуансона. Перейдя в вязкотекучее состояние, она перемещается по спе­циальным каналам-литникам в полость формообразования изделия.

При литьевом прессование, требуемое давление в загрузочной камере-тигле значительно выше, чем при прямом прессовании, и достигает 1450—2240 кг/см³; вместе с тем внутреннее давление в сомкнутой формующей камере пресс- формы может быть значительно меньшим и обычно не достигает 500 кг/см³.

Следует отметить, что столь высокое удельное давле­ние в камере-тигле необходимо только в начальный мо­мент прессования для быстрейшего перевода сырой резиновой смеси в вязкотекучее состояние, т. е. до момента возникновения текучести материала.

После этого удельное давление в тигле сразу падает до необходимого для впрыска полу­жидкой массы в формующую полость. К окончанию про­цесса заполнения формующих полостей сырой резиновой смесью и началу отверждения материала, оставшегося в литниковом канале, удельное давление в тигле вновь возрастает.

Кроме того, в процессе литьевого прессования величина перепада удельного давления в камере-тигле и формующей полости зависит от длины и сечения литниковых каналов и скорости сшивки используемой резиновой смеси.

С увеличением длины и уменьшением сечения лит­никовых каналов потребное удельное давление в камере- тигле возрастает. В то же время струя сырой резиновой смеси, посту­пая в свободную формующую полость, постепенно наполняет ее, не оказывая существенного воздействия на ее стенки. После ее заполнения давления в камере-тигле и в формующей полости должны были бы сравняться, но поскольку сырая резиновая смесь к этому времени густеет, то давление, воспринимаемое им со стороны литника, толь­ко частично передается на стенки формующей полости, что в большой степени зависит от скорости сшивки материала.

При хорошей способности к полимеризации сырая резиновая смесь, проходя через литниковые каналы, уже начи­нает постепенно подшиваться, поступая в формующую полость не в виде жидкой массы, а в вязком со­стоянии, вследствие чего она к моменту окончательного заполнения пресс-формы сразу же затвердевает. Эти обстоятельства и являются основными причинами разности удельных давлений в камере-тигле и формующей полости пресс-формы.

Литьевое прессование на прессах с двумя рабочими давлениями несколько отличается от осуществляемого на обычных прессах. Основное различие заключается в том, что материальный плунжер производящий впрыск материала через литниковые каналы в формующую полость, через материал оказывает непо­средственное воздействие на верхнюю часть пресс-фор­мы, стараясь раскрыть ее.

Благодаря отсутствию промежуточных элементов, как, например, камеры-тигля или литниковой плиты, сырая резиновая смесь кратчайшим путем поступает из загру­зочной камеры в формующие полости. Продолжительность впрыска настолько незначительна, что после за­полнения формующей полости она всё еще находится в текучем состоянии, передавая на стенки матрицы всё давление, воспринимаемое от материального плунжера. Это обстоятельство создает несколько иные условия прессования РТИ, о чем будет сказано ниже.

Для получения оптимальных и всегда одинаковых результатов при применении этого метода прессования рекомендуется, чтобы диаметр материального плунжера (выраженный в сантиметрах) всегда был равен куби­ческому корню из объема изделия (в кубических санти­метрах), подлежащего прессованию. Так, например, если общий объем изготовляемых за один цикл изделий составляет 125 см³, то диаметр плунжера должен состав­лять 5 см.

Головка плунжера входит в загрузочную камеру с зазором 0,3 мм на сторону. Общая длина должна при­мерно равняться ее диаметру и иметь кольцевую про­точку глубиной около 2 мм и шириной, равной 1/3 вы­соты головки. Проточка необходима для уменьшения площади трения плунжера о стенки загрузочной каме­ры и одновременно для создания лучшей компрессия в период прессования.

Для компенсации неточности сборки и установки пресс-формы на прессе, крепление материального плун­жера с нижним рабочим плунжером пресса  осуще­ствляется самоустанавливающимся («плавающим»).

При переработке сырых резиновых материалов достаточно удельного давления равного 1200 кг/см3. Повышать его бесполезно и неэкономично.

При литьевом прессование резиновой смеси с волокнистым наполнителем необходимо применение более высоких давле­ний - до 2000 кг/см³.

Так, при литьевом прессование обычного термореактивного материала плунжером диаметром 5 см с поверхностью давления около 20 см² окажется, что усилие прессова­ния составит 2400 кг.

По окончании заполнения формующей полости прессматериалом вся масса его подвергается давлению материального плунжера (удель­ное давление 1200 кг/см³). При этом давление действует на всю площадь растекания прессматериала, которая составляется из площади проекции прессуемого изде­лия, площади сечения литниковых каналов и площади торца материального плунжера. Если пло­щадь проекции изделия составляет 100 см², площадь торца плунжера 20 см² и площадь сечения всех литников 16 см², то общая поверхность, на которую действует удельное давление внутри пресс-формы, составит 136 см², а усилие, действующее на верхнюю часть пресс-формы и стремящееся ее открыть, будет равно 136 х 1200= 163 200 кг. Усилие запирания пресс-формы должно быть на 10—15% больше, чтобы обеспе­чить полную надежность плотного смыкания половин пресс-формы.