Пресс-форма для производства мелких сложных изделий на очень высоких скоростях состоит из многих гнезд, и готовые пресс-изделия обычно выходят из формы соединенными вместе посредством так называемого литника, т. е. стержня или стержней, которые являются материалом, отвержденным в трубках, через которые расплавленный материал нагнетается в различные полости формы.
Пресс-изделия, как правило, освобождаются от литников вручную, но если затраты на рабочую силу очень высоки, может быть применена более дорогая форма с так называемыми точечными литниками, т. е. форма сама срезает литники с формованного изделия. В обоих случаях срезанные литники бросаются в дробилку, из которой материал подается обратно в питательный бункер вместе с гранулами.
Пресс-формы являются сложными и красивыми изделиями, а их проектирование — большим искусством, хотя едва ли оно считается таковым.
Проектирование некоторых сложных многогнездных форм выливается в изящные решения, и упражнения ума в решении этой проблемы были бы интересны для архитектора с точки зрения развития его способности объемно мыслить.
Метод литья под давлением так же, как и экструзия, при переработке термопластичных материалов может обеспечивать высокую производительность. Эта производительность зависит от размера и сложности формуемого изделия, а также от веса материала, отливаемого машиной за одну дозу впрыска. Типичная производительность небольшого масштаба была недавно достигнута одним местным поставщиком на маленькой машине (454 г), которая производила 2,5 млн. колец для занавесей за десять недель. Пресс-форма состояла из 96 гнезд, и дневная выработка составляла 35 тыс. штук.
В настоящее время производятся гигантские машины и проектируются супергиганты, которые могут отливать объемные элементы величиной с комнату. Подсчитано, что одна машина супергигант сможет производить такое число объемных элементов, которое хватит для строительства 100 тыс. жилых домов в год, причем стоимость их будет ниже традиционной. К сожалению, эта операция сможет себя оправдать только при наличии потребности, но подобного стандартизированного спроса пока еще нет.
Тем не менее возможное решение проблемы использования этого большого потенциала производительности механизмов при изготовлении строительных объемных блоков лежит в технике, интенсивно применяемой в промышленности пластмасс, а именно в регулируемых вычислительными машинами проектировании и изготовлении пресс-форм.
Литие термореактивных материалов под давлением
Это более трудная проблема. Литье под давлением подходит для производства термопластов на больших скоростях, но сами термопластичные материалы не пригодны для всех случаев применения, в особенности там, где необходима высокая прочность.
Инженерами-практиками была сделана попытка разработать такую технологию, при которой термореактивные материалы можно было обрабатывать со скоростью, хотя бы немного приближающейся к скорости обработки термопластов. Это бы ло так же сложно, как и разработка технологии экструзии термореактивных материалов; опасность заключалась в возможности отверждения смолы в цилиндре.
Решением пока является сочетание прямого прессования и литья под давлением. Прямое прессование, как правило, осуществляется в пресс-форме, состоящей из двух частей. Термореактивный пресс-порошок засыпают в полую часть или в матрицу, пуансон опускается в нее, и затем вся пресс-форма нагревается до тех пор, пока пресс-порошок не расплавится, потечет и заполнит всю форму. После полного отверждения материала форма разъединяется и изделие вынимается.
Применяемое давление может доходить до 700 кгс/см2, и такие пресс-формы часто требуют прессов с мощностью в сотни или даже тысячи тонн. Это—длительный процесс.
Тем не менее принцип прямого прессования был применен к литью под давлением посредством замены литьевого цилиндра на тигель для литьевого прессования.
Тщательно подготавливаются навески материала, и каждая навеска поочередно помещается в тигель для литьевого прессования, где нагревается до точки пластичности. Затем сразу же перемещается в пресс-форму, в которой и происходит отверждение. Это происходит быстрее, чем при прямом прессовании, но все же не достигает скорости формования термопластов.
Однако недавно созданная литьевая машина с червячным пластикатором, совершающим возвратно-поступательное движение, где создаваемое тепло полностью является результатом работы червяка и по этой причине может точно регулироваться и где только небольшое количество материала перемещается вдоль спиральной нарезки червяка, сделала возможным литье под давлением термореактивных материалов.