Заданные функциональные свойства пробки были достигнуты за счет сочетания в ней «твердого» и «мягкого» полимеров. «Твердый» материал был выбран для ее верхней цилиндрической части, а «мягкий» – для ее части, находящейся внутри горлышка. Причем эта часть была выполнена с определенной конусностью для того, чтобы гарантированно предотвратить самопроизвольное вытеснение пробки из бутылки.

Требования к прозрачности пробки были удовлетворены путем выбора соответствующих полимеров – полиметилметакрилата (ПММА) для ее «твердой» части и прозрачного термопластичного эластомера (ТПЭ) для «мягкой». Еще одной задачей с учетом большой толщины твердой части пробки было добиться ровности ее поверхности и предотвращения образования внутри изделия вакуолей, а также утяжин, которые могли бы повлиять на идеальную прозрачность изделий. Для решения этой проблемы была разработана уникальная конструкция литьевой формы, предусматривающая в цикле литья промежуточную стадию сжатия (компрессии) «твердой» детали.

Выбор литьевого оборудования

При выборе оборудования для реализации поставленной задачи были приняты во внимание среди прочего такие факторы, как парк литьевых машин, имевшихся на предприятии, где предполагался выпуск пробок, объемы впрыска «твердого» и «мягкого» компонентов, а также собственный и сторонний опыт решения подобных задач. В результате анализа оказалось, что оптимальным по своей простоте и экономичности решением будет использование стандартной горизонтальной литьевой машины с дополнительным узлом впрыска UAI Babyplast, который вполне устраивал по всем своим характеристикам, включая объем впрыска (фото 1). Этот полностью автономный и готовый к установке на машину узел был разработан на основе успешно зарекомендовавшей себя самой малой литьевой машины Babyplast. Причем он благодаря своей малой массе может быть легко смонтирован как на плите базовой литьевой машины, так и непосредственно на литьевой форме (более подробно о технических возможностях, преимуществах и особенностях применения дополнительных узлов впрыска UAI Babyplast см. в ПМ № 9, 2016, с. 34–35. – Прим. ред.). Именно этот вариант и был выбран (рис. 1).

   

Проектирование литьевой формы

Спроектированная литьевая форма имела электроприводной трехпозиционный поворотный стол на подвижной половине формы. Одна позиция предназначалась для впрыска «твердого» компонента (ПММА), вторая – для сжатия деталей из еще не затвердевшего ПММА (без впрыска), а третья – для последующего впрыска «мягкого» компонента (ТПЭ) и охлаждения 8 готовых двухкомпонентных пробок (рис. 2). Для заполнения формообразующих гнезд была применена горячеканальная система с системой запорных клапанов. Количество горячеканальных инжекторов, как и гнезд, составило 8+8, а общее количество зон нагрева и терморегулирования – 26, так как также была необходимость нагрева и контроля температуры в 8 зонах позиции сжатия материала. Остальные 2 зоны термостатирования приходились на центральную литниковую втулку и разводящий коллектор. Требуемая постоянная температура зон нагрева задавалась и контролировалась специальным терморегулятором (термостатом).

Процесс литья

Цикл литья двухкомпонентных пробок выглядел следующим образом с учетом позиций поворотного стола (см. рис. 2).

Позиция 1. Впрыск первого компонента (ПММА) на базовой литьевой машине, выдержка под давлением, открытие формы и поворот стола в позицию 2.

Позиция 2. Закрытие формы и сжатие без впрыска еще пластичной внутри детали из ПММА. Затем последующее открытие формы и поворот стола в позицию 3.

Позиция 3. Впрыск второго компонента (ТПЭ) посредством автономного узла впрыска UAI Babyplast, выдержка на охлаждение и извлечение готовых изделий.

Общее время цикла составило около 90°C.

Прошедшие с момента запуска производства полтора года непрерывного стабильного выпуска двухкомпонентных изделий типа «Пробка для граппы» подтвердили правильность конструкторско-технологических решений и надежность как литьевой формы, так и используемого оборудования, включая дополнительный автономный узел впрыска UAI Babyplast (фото 2).

Подготовил В. А. Лебедев
генеральный директор
ООО «ВЛ-ПЛАСТ»