Температура расплава — один из главных параметров литья под давлением. Слишком низкая — материал не заполнит форму, появятся спаи и недоливы. Слишком высокая — термическая деструкция, жёлтые полосы, потеря прочности.
Разберём, какие режимы нужны для разных полимеров, и что учитывать при настройке ТПА.
Что такое температура расплава?
Температура расплава — это температура пластика в момент впрыска в форму. Она складывается из нескольких зон нагрева на цилиндре ТПА:
-
Зона загрузки (задняя) — гранулы только начинают плавиться. Температура ниже.
-
Зона сжатия (средняя) — материал плавится и уплотняется.
-
Зона дозирования (передняя) — расплав готов к впрыску. Температура максимальная.
-
Сопло — последняя точка перед формой. Может быть на 5–10 °C выше или ниже.
Температура формы — отдельный параметр. Она влияет на скорость охлаждения и кристаллизацию. Об этом — в другой статье.
Таблица температур по типам полимеров
Это базовые рекомендации. Точные режимы всегда смотрите в TDS производителя — они зависят от марки, добавок и толщины изделия.
| Полимер | Температура расплава | Температура формы |
|---|---|---|
| ПП (полипропилен) | 200–260 °C | 30–60 °C |
| ПЭ (HDPE) | 200–260 °C | 20–50 °C |
| ПЭ (LDPE) | 160–220 °C | 20–40 °C |
| ПС (полистирол) | 180–260 °C | 20–60 °C |
| АБС | 210–270 °C | 50–80 °C |
| ПММА (акрил) | 210–250 °C | 50–80 °C |
| ПК (поликарбонат) | 280–320 °C | 80–120 °C |
| ПА6 (нейлон) | 230–260 °C | 60–90 °C |
| ПА66 | 270–300 °C | 70–100 °C |
| ПБТ | 240–270 °C | 60–90 °C |
| ПЭТ | 260–290 °C | 100–140 °C |
| ПОМ (POM) | 190–220 °C | 80–100 °C |
| ПВХ (жёсткий) | 170–200 °C | 30–60 °C |
| ТПУ | 190–220 °C | 20–50 °C |
| PEEK | 360–400 °C | 160–200 °C |
| ПСУ (полисульфон) | 320–360 °C | 100–150 °C |
Что важно:
-
Диапазон широкий, потому что зависит от текучести марки. У «текучих» марок — ниже, у «вязких» — выше.
-
Разница между зонами обычно 10–20 °C. Передняя зона горячее задней.
-
Температура формы часто важнее, чем расплава. Об этом — ниже.
Как температура влияет на качество
Слишком низкая температура расплава
-
Недоливы — материал не успевает заполнить форму.
-
Спаи — поток не сливается в единое целое.
-
Серебристые полосы — влага не испарилась.
-
Высокая вязкость — нужно большее давление впрыска.
-
Внутренние напряжения — изделие ломается по линии спая.
Слишком высокая температура расплава
-
Термодеструкция — полимер разлагается. Появляется запах, жёлтые или коричневые полосы.
-
Облой — расплав слишком текучий, лезет из формы.
-
Пузыри и раковины — газы не успевают выйти.
-
Долгое охлаждение — цикл растягивается.
-
Потеря прочности — молекулярные цепи рвутся.
Золотая середина — минимально возможная температура, при которой изделие стабильно заполняется и не имеет дефектов.
Почему температура формы важна не меньше
Многие настраивают только расплав, забывая про форму. А зря — от температуры формы зависит:
-
Кристаллизация. У ПП, ПЭ, ПА — выше температура формы → выше кристалличность → прочнее изделие.
-
Усадка. Чем горячее форма, тем больше усадка. Это надо учитывать при проектировании.
-
Внешний вид. Глянец, матовость, следы от литника — всё зависит от температуры формы.
-
Скорость цикла. Холодная форма = быстрый цикл, но хуже качество. Горячая = медленнее, но стабильнее.
Пример: для ПК при 80 °C форма даёт матовое изделие. При 110 °C — прозрачное. Разница только в температуре формы.
Практические правила настройки
1. Начинайте с середины диапазона
Производитель даёт диапазон, например 240–280 °C. Начните с 260 °C и корректируйте.
2. Меняйте по 5 °C
Резкие скачки — путь к браку. Меняйте температуру по чуть-чуть и смотрите результат.
3. Смотрите на изделие, а не на датчики
Датчик показывает температуру цилиндра, а не расплава в форме. Реальный показатель — качество изделия.
4. Учитывайте скорость впрыска
Высокая скорость = трение = дополнительный нагрев. Можно снизить температуру цилиндра на 5–10 °C.
5. Проверяйте каждую зону отдельно
Проблема может быть в одной зоне. Например, задняя слишком холодная — материал не плавится.
Особенности для разных материалов
ПП и ПЭ — широкий диапазон, прощают ошибки. Главное — не перегреть, иначе желтеют.
АБС — чувствителен к перегреву. При 280 °C начинается разложение. Держите 230–250 °C.
ПК — требует высокой температуры и обязательной сушки. При 300 °C и влажном материале — гидролиз, изделие мутнеет и трескается.
ПА (нейлон) — очень чувствителен к влаге. Без сушки даже правильная температура не спасёт.
ПЭТ — критичен к температуре. При 290 °C начинается деструкция, при 250 °C — не течёт.
ПВХ — самый капризный. Разлагается с выделением HCl. Температуру держат строго по TDS, окно узкое.
PEEK — требует 360–400 °C и специальных ТПА. Обычные машины не подходят.
Типовые ошибки
1. Ставить максимальную температуру «на всякий случай»
Перегрев даёт больше проблем, чем недогрев. Держите минимум, при котором всё работает.
2. Не сушить гигроскопичный материал
ПА, ПК, ПЭТ без сушки при правильной температуре всё равно дадут брак.
3. Игнорировать температуру формы
Расплав настроили, форму — нет. Результат — нестабильное изделие.
4. Менять всё сразу
Изменили температуру, давление, скорость, время выдержки — и не поняли, что помогло. Меняйте по одному параметру.
5. Не проверять фактическую температуру
Термопара на цилиндре может врать. Периодически проверяйте пирометром.
6. Работать на старых настройках для новой марки
Даже внутри одного полимера разные марки требуют разных режимов. Всегда сверяйтесь с TDS.
Как подобрать режим под новую марку
Алгоритм:
-
Откройте TDS производителя. Там указан диапазон.
-
Начните с середины.
-
Залейте пробное изделие.
-
Оцените: заполнение, внешний вид, прочность.
-
Если недолив — поднимите температуру на 5 °C.
-
Если облой или жёлтые полосы — снизьте на 5 °C.
-
Добейтесь стабильного качества и зафиксируйте режим.
Совет: записывайте режимы в журнал. Через год вы забудете, что работало, а записи спасут.
Частые вопросы
Какая температура литья для ПП?
200–260 °C в зависимости от марки. Для тонкостенных изделий — ближе к верхней границе.
Можно ли лить ПК без сушки?
Нет. ПК гигроскопичен. Без сушки при 120 °C / 3–4 ч — гидролиз и брак.
Почему появляются серебристые полосы?
Причины: влага в материале, низкая температура, низкое противодавление. Проверьте сушку и режим.
Как понять, что температура слишком высокая?
Жёлтые или коричневые полосы, запах гари, облой, пузыри. Снижайте на 5 °C и смотрите.
Влияет ли цвет материала на температуру?
Да. Тёмные пигменты (особенно сажа) требуют чуть более высокой температуры. Светлые — наоборот.
Что делать, если TDS нет?
Ищите данные по типу полимера в справочниках. Или начните с 230–250 °C и подбирайте экспериментально.
Одинаковая ли температура для всех марок ПА66?
Нет. Стеклонаполненные марки требуют выше — 280–300 °C. Обычные — 270–290 °C.
Итог
Температура литья — не «поставил и забыл». Это параметр, который надо подбирать под каждую марку, изделие и форму. Правильный режим = стабильный цикл, качественное изделие, меньше брака. Неправильный = простои, переделки и испорченное оборудование.
Как применять эти данные на производстве
Мы используем приведённые сведения как отправную точку для технической проверки. Рабочие режимы, усадку, сушку и свойства подтверждаем по документации на конкретную марку материала, конструкции изделия и результатам пробного литья. При подборе оборудования сопоставляем требования процесса с характеристиками станка, формы и периферии.