Эксплуатация и обслуживание оснастки для переработки листовых и пленочных полимеров

Автор: Шерышев М.А.
«Производство изделий из полимерных листов и пленок»

Хотя оснастка для переработки листовых материалов много дешевле, чем, например, литьевые и прессовые формы, а также экструзионные головки, ее стоимость весьма значительна. Ошибки при хранении, монтаже или эксплуатации форм неминуемо ведут к уменьшению их долговечности и ухудшению качества изделий. Особая осторожность требуется в обращении с неметаллической оснасткой.

Залогом долговечности формующего инструмента является правильная организация их планово-профилактического технического обслуживания, которое можно разделить на три важнейшие составляющие:
- запуск в работу новой и повторный запуск ранее эксплуатировавшейся и затем находившейся на
хранении оснастки;
-техобслуживание оснастки в период ее эксплуатации;
- снятие оснастки с эксплуатации.

Перед запуском в эксплуатацию новых форм или при их повторном использовании после хранения необходимо проделать следующие работы:
- расконсервировать форму;
-удалить консервирующие смазки;
- промыть растворителем, указанным в паспорте формы, металлические элементы;
- проверить чистоту отверстий для эвакуации воздуха, при необходимости прочистить их медной
проволокой соответствующего диаметра;
-убедиться в чистоте каналов для циркуляции теплоносителя;
- при повторных вводах формы в эксплуатацию рекомендуется проверить исполнительные размеры
формующих элементов (в первую очередь это относится к неметаллическим формам);
- удалить предохранители и блокировки, предусмотренные для транспортировки, собрать оснастку,
если она хранилась или транспортировалась в разобранном виде;
- провести контроль функции скользящих и ведущих элементов;
- выполнить проверку герметичности соединений системы подачи термостатирующей жидкости,
вакуумной и пневматической систем (формы для пневматического формования проверяются при
давлениях, в полтора раза превышающих рабочие);
- в соответствии с инструкциями к формующему оборудованию и паспортом формующей оснастки
произвести установку оснастки на машину.

Перед пуском в эксплуатацию форм, работающих на оборудовании в автоматическом режиме, следует вручную проверить следующие моменты:
- легкость хода всех подвижных частей;
- последовательность движения всех частей;
- правильную установку блокировок конечных положений всех подвижных частей.

При демонтаже формующей оснастки необходимо провести следующие мероприятия:
-удалить из формы термостатирующую жидкость;
- отсоединить форму от пневмо- и вакуумной систем формующей машины;
-удалить разъемные соединения, снять оснастку с машины;
- покрыть поверхности, склонные к атмосферной коррозии, консервирующей смазкой;
- в зависимости от условий транспортировки и хранения либо провести полный или частичный
демонтаж формы, либо установить на собранную форму необходимые предохранители и блокировки;
- провести маркировку демонтированных частей.

Перед установкой оснастки для холодного формования на пресс необходимо ознакомиться с конструктивными особенностями и условиями работы оснастки и сравнить эти данные с характеристикой пресса. Это дает возможность сделать выводы о способе монтажа оснастки. Так, если формуемые изделия должны проваливаться в окно стола пресса, надо проверить, возможно ли такое проваливание или оснастку надо установить на шлифованных подкладках с тем, чтобы детали вынимать из-под нижней опорной плиты оснастки. Если оснастка работает с нижним выталкивателем или прижимом, то проверяют наличие в столе пресса буферного устройства и соответствие диаметра его упорной шайбы расположению толкателей оснастки, а также, обеспечивает ли буферное устройство необходимый ход. Если для работы оснастки требуется верхний выталкиватель, необходимо убедиться в его наличии и проверить, обеспечивает ли он нужный ход выталкивания. Затем устанавливают ход ползуна пресса, короткими включениями опускают ползун в крайнее положение и замеряют расстояние между плоскостями стола и ползуна, сравнивая его с высотой сомкнутой оснастки. После этого, при необходимости, проводят окончательную регулировку крайнего нижнего положения ползуна.

Сомкнутую оснастку устанавливают на стол пресса, опускают ползун и закрепляют с помощью предусмотренных для этого крепежных элементов (сначала верхнюю часть оснастки к ползуну, а потом нижнюю — к столу пресса). После этого щупом проверяют плотность прилегания опорной поверхности плит оснастки к столу и ползуну по всему периметру. Если обнаружен перекос, то оснастку устанавливают на подкладках, после чего проверяют ее в работе. Когда будут получены пробные детали, необходимо еще раз затянуть все крепежные болты и вторично проверить работу оснастки.

При установке штампов для разделительной штамповки необходимо соблюдение следующих специфических условий. После устранения перекосов верхней и нижней части штампа нужно проверить величину и равномерность зазора между режущими кромками пуансона и матрицы путем штамповки пробных деталей. Регулируя ход пресса, необходимо установить верхнюю часть штампа на таком уровне, чтобы пуансон углублялся в матрицу на 0,5-0,8 мм. Если устанавливается штамп совмещенного действия, требующий сталкивания детали на верхней части, необходимо отрегулировать упорные планки, обеспечив нормальный ход ползуна и выталкивание детали.

Монтируя штамп с направляющими колонками, надо проследить за тем, чтобы колонки в случае выступания их над уровнем верхней плиты в закрытом состоянии штампа не упирались в ползун. Перед началом работы колонки должны быть смазаны.

При монтаже штампов без направляющих устройств необходимо до закрепления штампа установить равномерный зазор между матрицей и пуансоном. При наладке пробивных штампов для мелких штучных заготовок, в которых часто применяются автоматические выбрасыватели, необходимо отрегулировать ход ползуна так, чтобы он был достаточен для работы выбрасывателя. Устанавливая штамп с направляющей плитой, надо отрегулировать ход ползуна так, чтобы пуансон не выходил из направляющего окна. Под штампы для изготовления особо сложных деталей рекомендуется укладывать прокладки из текстолита толщиной 12-15 мм.

Поверхность штампов необходимо периодически очищать медными щетками от различного рода остатков материала. Штампы желательно оборудовать устройствами дня обдува сжатым воздухом.
Критерием доброкачественного изготовления и наладки штампа служит вырубка на нем бумаги с чистым и ровным срезом.
Для лучшей сохранности оформляющих поверхностей формующего инструмента рекомендуется при хранении закрепить на этой поверхности последнее отформованное на ней изделие.

Коррозия формующей оснастки может иметь самые различные причины. Однако две из них являются наиболее распространенными, а потому важными. Первая — при нарушении технологии формования и повышении температуры поверхностей нагреваемых заготовок может начаться термическое разложение полимера, причем продукты разложения некоторых пластмасс (особенно материалов на основе ПВХ) могут вызывать коррозию элементов оснастки. Вторая причина — при хранении оснастки в помещениях с повышенной влажностью воздуха на деталях форм может образовываться конденсат, который приведет к возникновению коррозии.
Ошибки в конструкции, при изготовлении, а также при эксплуатации технологической оснастки приводят к образованию на готовых изделиях различного вида брака.

Техническое обслуживание в период эксплуатации формующего инструмента необходимо проводить каждые 150 ч работы (для металлической оснастки). Периодичность техобслуживания неметаллических форм устанавливается в соответствии с данными технического паспорта на конкретную оснастку.

Обслуживание включает в себя:
- контроль посадки соединительных элементов;
-чистка или смазка подвижных элементов конструкции;
- визуальная оценка контура формы на износ, характеристика имеющихся следов износа;
-чистка воздушных отверстий и каналов;
- контроль проходного сечения каналов для циркуляции теплоносителя;
- проверка герметичности пневмо- и вакуум-системы, а также системы подачи теплостатирующей
жидкости;
- проверка сопротивления и изоляции электронагревателей.

В металлической оснастке наименее надежным элементом являются системы термостатирования.
Каналы этой системы в случае применения для их изготовления черных металлов, а в качестве теплоносителя — воды быстро покрываются слоем ржавчины. Если же каналы выполнены из цветных металлов или нержавеющих сплавов, то на их стенках постепенно образуются отложения солей. Для нормального функционирования формы необходимо один раз в шесть месяцев эксплуатации проводить чистку каналов, так как в противном случае резко снижается теплопередача между формующей поверхностью оснастки и термостатирующей жидкостью. На практике используются два метода чистки: механическая и химическая. Последняя менее трудоемка и поэтому более предпочтительна.

При подсоединении систем охлаждения алюминиевых форм надо следить за тем, чтобы медные трубки, если таковые используются для подвода охлаждающей жидкости, непосредственно не контактировали с формой. Это может привести к повреждению алюминия за счет контактной коррозии. Необходимо использовать вставки из нержавеющей стали или пластмассы длиной не менее 30 мм для изолирования меди от алюминия.

Нежелательно, чтобы скорость охлаждающей жидкости в каналах формы превышала 1-1,5 м/с, так как высокая скорость в сочетании с загрязнениями, которые всегда в том или ином количестве присутствуют в жидкости, ведет к эрозии стенок каналов.

При использовании в качестве охлаждающей жидкости воды необходимо следить за ее качеством: значение рН при 20 °С рекомендуется поддерживать равным 7,0, общая жесткость не должна превышать 300 мг СаО/л. Во избежание содержания в воде механических примесей и возможности выпадения осадка, воду перед заполнением системы охлаждения желательно пропускать через фильтры с размером ячеек 80 мкм.

Для получения качественных изделий при разделительной штамповке необходимо поддерживать надлежащую остроту режущих кромок пуансонов и особенно матриц. После изготовления 2000-2500 деталей надо перешлифовывать матрицы на 0,05-0,08 мм. Пуансоны могут иметь затупление не более 0,02-0,03 мм. Частое перешлифовывание их нежелательно, так как это приводит к нарушению равномерности кольцевого зазора. После перешлифовывания пуансона, для удаления заусениц и наплывов целесообразно путем холостых ходов или травления достигнуть незначительного притупления режущих кромок.

Эластичные элементы штампов для холодного формования легко восстанавливаются после износа рабочих поверхностей путем протачивания изношенных поверхностей и компенсации величины проточенной части прокладками из твердой резины.

При обслуживании деревянных форм надо иметь в виду, что если при изготовлении оснастки была нарушена технология сушки деревянных заготовок, при длительной эксплуатации на поверхности формы могут образовываться мелкие трещины. Если образование этих трещин не привело к короблению всей формы, то трещины рекомендуется заполнить эпоксидной смолой. Кроме того, на стадии технического обслуживания или ремонта в деревянную оснастку можно легко внести поправки, обрезав лишнее или приклеив недостающие части.

Рабочая поверхность оснастки, изготовленной из литьевых компаундов, может быть восстановлена последовательным нанесением (желательно из форсунки) тонких слоев, полимерной смолы той марки, на базе которой был изготовлен данный литьевой компаунд. Перед нанесением первого слоя поверхность оснастки зашкуривается и обезжиривается. Каждый последующий слой наносится после высыхания предыдущего. Для снижения вязкости смолы необходимо использовать соответствующий растворитель.

Все остальные операции по ремонту и обслуживанию оснастки для переработки листовых полимеров не отличаются от соответствующих операций, проводимых, например, с литьевыми или прессовыми формами.

Имеется некоторая специфика очистки форм для производства изделий из листованных резиновых смесей. Высокие температуры при вулканизации могут приводить к образованию на поверхностях форм нагарообразных отложений, которые отрицательно сказываются на качестве готовых изделий. Для форм из алюминиевых и магниевых сплавов рекомендуется механическая очистка, например, на гидропескоструйной установке. Наиболее целесообразной очисткой стальных форм можно считать их обработку в 15-20% растворе NaOH в течение 3-10 ч. Очистку производят в подогретом растворе, и она значительно ускоряется, если через него пропускать постоянный ток. Формы подвешивают на аноде и через каждые 3 мин. меняют направление тока. Затем формы 2-3 мин. обрабатывают 5% раствором соды, смывают, нейтрализуют и сушат.

При работе с технологической оснасткой для производства изделий из листов и пленок возможны механические и тепловые травмы, а также поражения электрическим током.
Для исключения механических травм машины для переработки листовых и пленочных материалов должны быть оснащены предохранительными блокирующими устройствами, исключающими преждевременное движение механизмов и отключающими машины в случае недопустимого изменения напряжения в электросети или внезапного падения давления в пневмо- и гидросистемах.

Защитные заграждения должны исключать возможность попадания рук работающих в опасную зону. Это достигается блокировкой ограждения с механизмом включения машины, которая выполняется таким образом, чтобы не допускался ввод в действие механизмов до тех пор, пока существует опасность травмирования. Кроме того, в задачу блокировки входит предотвращать возможность включения машины при выведенном из строя защитном устройстве.

Особое внимание к вопросам техники безопасности должно быть проявлено при монтаже и демонтаже оснастки. Перед этими операциями необходимо удалить посторонних лиц от оборудования и убедиться в его полной исправности. Для безопасного и рационального крепления оснастки необходимо применять такой способ крепления, при котором части формующего оборудования, оснастка или крепежные детали не будут испытывать дополнительных напряжений, а также подвергаться недопустимым деформациям. Крепление стационарной оснастки должно обеспечивать ее жесткий прижим, предотвращающий смещение во время работы. Расположение крепежных деталей должно быть таким, чтобы они не затрудняли движение рабочего при подаче материала в оснастку и при съеме готового изделия.

Массивные элементы оснастки должны быть снабжены рым-болтами для строповки при использовании для подъема и транспортировки грузоподъемных устройств. К установке рым-болтов предъявляют специальные требования: они должны быть расположены выше центра тяжести и в одной плоскости.

Перед съемом оснастки необходимо предварительно отключить систему обогрева, снять изоляцию или изолирующий кожух, если они были установлены, и охладить оснастку до 40 °С.

Автор: Шерышев М.А.
По материалам: «Производство изделий из полимерных листов и пленок», издательство НОТ
Источник: Рlastinfo.ru