Гидравлические горячие прессы. Пресс-формы для горячего прессования Вакуумный пресс типа RLKV

процесс достижения и поддержания заданной температуры формообразующего элемента (пресс-формы). Для нагрева пресс-форм используются патронные тэны и плоские нагреватели . Вид нагревателя выбирается исходя из формы доступной поверхности для нагрева (цилиндрическое отверстие – патронный тэн, плоский участок – соответственно плоский нагреватель).

Пресс-формы обычно применяют для создания партий стандартных изделий. Нагрев пресс-форм для литья осуществляется с помощью различных нагревательных элементов, но самые распространенные – электронагреватели электрического сопротивления.

Нагреватели в пресс-форме располагаются в зависимости от ее конструкционных особенностей, в том числе от высоты матрицы и внутреннего строения. Рекомендуется размещать нагреватель в теле пресс-формы на расстоянии 30-50 мм от внутренней стенки. Размещение ближе к внутренней стенке, чем рекомендованное расстояние, повышает риск брака на производстве.

Расчет количества необходимых нагревателей для нагрева пресс-формы ведется на основе следующих данных: масса пресс-формы (или площадь поверхности теплоотдачи), рабочая температура и мощность нагревательного элемента.
Нагрев съемных пресс-форм для литья осуществляется с помощью нагревательных плит, содержащих патронные тэны.

Патронные тэны для нагрева пресс-форм

Патронные тэны для нагрева пресс-форм – нагревательные элементы, которые осуществляют нагрев в отверстиях цилиндрической формы. Это контактные нагреватели, поэтому требуют плотного соприкосновения с нагреваемой поверхностью. Пустоты заполняются монтажной пастой .

Спиральные нагреватели для нагрева пресс-форм

Спиральные нагреватели для нагрева пресс-форм – это нагреватели, которые обладают большой удельной мощностью при сравнительно небольших габаритных размерах.

Плоские нагреватели для нагрева пресс-форм

Плоские нагреватели для нагрева пресс-форм – электронагреватели сопротивления с плоской поверхностью, которые поддерживают заданную температуру расплава при литье. При производстве нагревателя есть возможность сделать в нем отверстия необходимого размера в соответствии с конструкцией пресс-формы для литья. Требует плотного прилегания к пресс-форме при нагреве.

Компания LAUFFER уже 125 лет специализируется в производстве прессового оборудования. На фирме выпускаются как единичные пресса, предназначенные для мелких производителей МПП, так и мощные современные многопрессовые комплексы, состоящие из горячих и холодных прессов и работающие под единым компьютерным управлением.

Вакуумный пресс типа RLKV

Вакуумные пресса Lauffer предназначены для производства высокоточных современных многослойных печатных плат. Выпускается широкая номенклатура прессов, что позволяет обеспечить совокупность оптимальных требований для каждого конкретного типа производства. Процесс прессования происходит в вакуумной камере при программно задаваемых параметрах вакуумирования.

Вакуумные пресса с масляным обогревом и охлаждением плит

В масляных прессах плиты пресса нагреваются и охлаждаются специальным теплоносителем – термомаслом, которое циркулирует по имеющимся в плитах каналам. Благодаря оптимизированному расположению каналов в плитах пресса и высокой скорости движения теплоносителя в плитах пресса неравномерность распределения температуры по плоскости плиты и между плитами пресса не превышает ± (1,5 – 2) °С.

Для нагревания/охлаждения термомасла в составе пресса имеется электрический термомасляный нагреватель и водоохлаждаемый теплообменник.

В зависимости от варианта исполнения нагреватель может обеспечить скорость нагрева пресса от 5 до 30 градусов в минуту.

Вакуумные пресса с прямым электрическим нагревом и водяным охлаждением плит

В прессах этого типа плиты пресса нагреваются непосредственно электрическими нагревателями, интегрированными в плиты пресса. Рабочая температура таких прессов значительно выше рабочей температуры масляных прессов и может достигать 500ºС. Охлаждение плит пресса выполняется за счёт воды, подаваемой в каналы охлаждения плит. Такая система нагрева/охлаждения плит позволяет достичь в плитах пресса неравномерность распределения температуры по плоскости плиты и между плитами пресса не хуже ± (3 – 5)°С.

Специализированные пресса для охлаждения МПП

Для получения качественной МПП необходимо тщательно соблюдать не только режим нагрева МПП, но также и режим охлаждения. Для этой цели каждый из «горячих » прессов имеет соответствующий по параметрам не вакуумный «холодный» пресс VKE. В этот пресс перемещаются прессформы с МПП для охлаждения после окончания «горячей» части техпроцесса. Такое исполнение прессового участка позволяет поднять производительность и сэкономить электроэнергию.

Все вакуумные пресса имеют сварную конструкцию, обеспечивающую герметичность вакуумной камеры. Количество плит определяется требованиями заказчика. Для производства сверхсложных плат имеется специальная конструкция пресса на 20 одноместных этажей.

Плиты прессов оборудованы подпружиненными роликами для плавного перемещения прессформ без касания поверхности плиты до момента сжатия плит. Упоры для прессформ обеспечивают их позиционирование внутри пресса. Конструкцией пресса предусмотрена возможность измерения и вывода на экран монитора распределения температуры внутри прессуемого пакета.

Наряду с поставкой отдельных прессов также к поставке предлагаются комплексные прессовые участки, разработанные по техническому заданию заказчиков.

В состав прессового участка могут быть включены:

• Необходимая комбинация «горячих» и «холодных» прессов;
• Промежуточные накопители для прессформ;
• Ручные и механические загрузчики/разгрузчик прессов и накопителей;
• Ручные и механические транспортные конвейерные системы для перемещения прессформ;
• Станции сборки/разборки пакета в комплекте с лазерными указателями форматов МПП;
• Расштифтовщики прессформ;
• Машина для шлифовки прокладочных листов;
• Машина для подготовки охлаждающей воды.

Всё управление процессом прессования осуществляется управляющим компьютером посредством специализированного программного обеспечения. Задание всех параметров процесса прессования, их контроль и автоматическое поддержание выполняется посредством персонального компьютера с русифицированным интерфейсом и микропроцессорной системы управления. Все необходимые программы прессования/охлаждения и процессы могут быть занесены в память компьютера.

В ходе процесса прессования параметры отображаются графически в реальном времени на экране монитора. При этом параметры (температура, давление, степень разрежения) выводятся в сравнении с заданными значениями по программе.

Лабораторные пресса серии UVL

Лабораторные пресса серии UVL (25, 38, 50) представляет собой моноблочную конструкцию с встроенной гидравлической станцией и встроенным модулем нагрева/охлаждения масла.

Вакуумная камера имеет с лицевой стороны герметически закрываемую дверцу с удобной рукояткой.

Вакуумный насос установлен внутри моноблока пресса и соединен с вакуумной камерой трубопроводом. Для нагревания/охлаждения термомасла в составе пресса имеется электрический термомасляный нагреватель и водоохлаждаемый теплообменник.

Вся работа прессов происходит под управлением PLC и управляющего компьютера на базе PC.

Максимальное усилие прессование прессов данной серии составляет 500 кН; максимальная рабочая температура - 280°С, а неравномерность распределения температуры по плите не превышает ± 2°С при максимальной рабочей температуре.

При конструировании пресс-форм для горячего прессования определяющими факторами являются геометрическая форма и размеры изделия, а также способ нагрева и условия для создания защитной атмосферы. Горячим прессованием получают изделия в основном простой формы, поэтому конструктивное оформление пресс-формы несложное. Основная трудность заключается в вы-

боре материала пресс-формы, который должен иметь достаточную прочность при температурах прессования, не должен реагировать с прессуемым порошком.

При температурах прессования 500...600 °С в качестве материала пресс-формы можно использовать жаропрочные стали на основе никеля. В данном случае можно применять высокие давления прессования (150...800 МПа). Для предотвращения соединения прессуемого порошка с внутренними стенками матрицы и уменьшения трения формообразующие поверхности покрывают высокотемпературной смазкой. Однако выбор смазок ограничен, так как почти все они улетучиваются в процессе горячего прессования. В качестве смазок используют в основном слюду и графит.

Слюду применяют при невысоких температурах прессования. Графит сохраняет высокие антифрикционные свойства при высоких температурах. Его используют в виде суспензии чешуйчатого или серебристого графита в глицерине либо жидком стекле. Применяют также комбинированные пресс-формы из графитовой матрицы, футерованной внутри малоуглеродистой сталью, причем стальной вкладыш хромируют во избежание взаимодействия с графитом матрицы. Для изготовления матриц и пуансонов, работающих при температурах прессования (800...900 °С), можно применять твердые сплавы. В случае высоких температур горячего прессования (2500...2600 °С) единственным материалом для пресс- форм является графит. По сравнению с другими материалами он имеет хорошие электрические характеристики, легко обрабатывается и создает на поверхности изделия защитную атмосферу, выгорая в процессе горячего прессования. Так как с повышением температуры процесса усилие прессования уменьшается, прочность графитовых матриц является в большинстве случаев вполне достаточной.

Для изготовления пресс-форм используется графит с мелкозернистой структурой и без остаточной пористости, в противном случае прессуемый порошок может проникать в поры, что ухудшает качество изделий вследствие увеличения трения между стенками пресс-формы и порошком.

Поскольку срок службы графитовых пресс-форм довольно мал и полностью избежать науглероживания прессуемых изделий крайне сложно, разработан специальный многокомпонентный ни-

келевый сплав для пресс-форм, в которых прессуются порошки титана, циркония, тория и других металлов. Прочность сплава при температуре 950... 1000 °С примерно в 40-50 раз выше прочности чистого титана. Для изготовления пресс-форм применяются также оксиды и силикаты тугоплавких металлов, в частности оксид циркония.

Различают следующие способы электроиагрева порошков при горячем прессовании:

П прямой нагрев путем пропускания электрического тока непосредственно через пресс-форму или прессуемый порошок;

П косвенный нагрев путем пропускания тока через различные элементы сопротивления, окружающие пресс-форму;

П прямой нагрев пресс-формы и порошка токами высокой частоты (ТВЧ) или индукционный нагрев;

П косвенный индукционный нагрев оболочки, в которую помещена пресс-форма.

Пресс-форму для горячего прессования разрабатывают в зависимости от способа нагрева. На рис. 3.22 показаны конструкции пресс-форм для двустороннего горячего прессования в сочетании с нагревом.

Рис. 3.22. Схемы конструкций пресс-форм для двустороннего горячего прессования в сочетании с нагревом: а - косвенный нагрев; 6 - прямой нагрев при подводе тока к пуансонам; в - простой нагрев при подводе тока к матрице; г - индукционный нагрев графитовой матрицы; д - индукционный нагрев порошка в керамической пресс- форме; 1 - нагреватель; 2 - порошок; 3 - брикет; 4 - матрица; 5,6 - пуансоны; 7 - изоляция; 8 - графитовый контакт; 9 - графитовый пуансон; 10 - графитовая матрица; 11 - керамика; 12 - индуктор; 13 - керамический пуансон; 14 - керамическая матрица

При косвенном нагреве (рис. 3.22, а) конструкция пресс- формы усложняется из-за необходимости применения дополнительных нагревателей. При прямом нагреве пуансонов проходящим током (рис. 3.22, б) возможен перегрев пуансонов и, как следствие, искривления. Подвод тока к матрице (рис. 3.22, в ) обеспечивает более равномерное прогревание порошка, но конструктивно пресс-форма усложняется. Применяется индукционный нагрев графитовой матрицы (рис 3.22, г) и керамической матрицы (рис 3.22, Э).

Скачать описание в формате PDF [размер: 310 Kb]

Структура пресса:
Пресс серии PL представляет из себя сварную стальную конструкцию из балок, что обеспечивает большую прочность, жесткость и надежность оборудования.
Неподвижная и подвижная плиты также являются сварной стальной конструкцией.
Пресс оборудован системой «рейка-шестерня», что позволяет обеспечить параллельность плит при подъеме и опускании.
Все прессы по периметру оборудованы аварийным шнуром безопасности. Благодаря этой системе обеспечивается остановка или блокировка подвижной плиты с любой стороны пресса.
Все плоские поверхности пресса прошли обработку на металлообрабатывающих станках с ЧПУ, что позволило обеспечить высокую точность сборки пресса.

Типы плит горячих прессов PL:

1. Сборная плита
Макс. температура 110°C, макс рабочее давление 3-4 кг/см2, давление теплоносителя 0,5 атм.
Состоит из:
A. Алюминиевое покрытие для лучшего качества поверхности и лучшей теплопроводности.
B. Плоский стальной лист.
C. Змеевик для теплоносителя, вода/масло, сварен из труб прямоугольного сечения
D. Армирование змеевика.
E. Плоский стальной лист, только для промежуточной плиты
F. Изоляционный материал.

2.Фрезерованные стальные плиты
Макс температура нагрева 150° С.
Давление на поверхность до 10 кг/см2

3. Перфорированная литая стальная плита
Макс. температура 250°C, макс рабочее давление 30-80 кг/см2, давление теплоносителя 10 атм.
Состоит из единой стальной плиты с просверленными отверстиями для циркуляции теплоносителя.
Поверхность прессования нормально плоская и по заказу может быть покрыта алюминием или термостойким нейлоном (миларом); возможна грунтованная и полированная поверхность для специальных целей.

4. Электрическая плита
Макс. температура 120°C, макс рабочее давление 5 кг/см2.
Состоит из 9мм алюминиевой плиты, в которую вставлены нагревательные элементы; внизу опорная плита с усиленными трубами внутри.

Нагрев плит:
Водяной бойлер, максимальная температура нагрева 100 С
Масляный бойлер, максимальная температура нагрева 120 С
Плиты с электрическим нагревом, тэны, максимальная температура нагрева 120 С
Между корпусом пресса и нагревающимися плитами помещен теплоизоляционный лист.

Гидравлическая система:

• Все цилиндры пресса хромированы, что обеспечивает плавный подъем/опускание и более длительный срок работы сальников и поршней.
• Гидравлическая система, дополнена 2-уровневым масляным насосом для хорошего обеспечения шумоизоляции и лучшего смазывания вращающихся деталей.
• Гидронасос быстрого открытия/закрытия пресса (высокое давление 38 л/мин), насос рабочего цикла (низкое давление 2.3 л/мин)
• центральный гидравлический блок, оборудован следующими механическими клапанами безопасности, установленными на масляном бачке:

1. предохранительный клапан закрытия, он способствует энергосбережению и предотвращает перегрев масла.
2. предохранительный клапан избыточного давления, он помогает избежать ситуации, когда возникает слишком высокое давление в гидравлической системе в случае электрического и/или электронного замыкания.
3. обратный сохранения давления (удерживающий клапан)
4. клапан выпуска давления (предварительно выпускающий клапан).
5. магнит контроля выпуска большого объема масла.

Панель управления:
Управление всеми функциями пресса происходит с главной панели. Все прессы укомплектованы автоматическим устройством восстановления давления. Это устройство позволяет удерживать неизменное заданное давление в прессе.
Все прессы комплектоваться таймером открытия для автоматического открытия плит. C панели управления оператор может устанавливать или изменять любые параметры. Закрытие плит пресса осуществляется нажатием двух кнопок одновременно, что гарантирует безопасность оператора.

Технические характеристики:
- Размеры плит 2500 x 1300 мм
- 4 цилиндра диаметром ø 70 мм
- Ход 400 мм
- открытие пресса 400 мм
- общее давление 70 тонн
- особое давление на 100% поверхности плиты 1.5 кг/см2.
- погрузка/выгрузка с обеих сторон 2500 мм
- таймер открытия пресса
- шнур безопасности вокруг всего пресса
- габаритные размеры пресса 3200х1600х1800 мм
- общий вес пресса около 3000 кг
- Нормативы СЕ

Опции:
Увеличение хода поршней до 650 мм вместо 400 мм
Панель управления пресса LOGIC CONTROL
Ручное отключение пары поршней
Электрическое отключение пары поршней
Разборная конструкция пресса
Контроль параллельности по периметру пресса
Увеличение мощности обогрева
Система предварительного нагрева пресса по таймеру
Пресс поставляется без системы обогрева

Контрольная панель LODIC CONTROL (PLC):
Главная панель управления оборудована цветным сенсорным цифровым монитором touch screen для быстрой установки:
индикатора температуры, контролирует температуру нагрева плит.
датчик регулировки силы давления с автоматической системой восстановления давления.
главной кнопки вкл/выкл.
светового индикатора вкл/выкл.
системы ежедневной регулировки температуры нагрева - новой системы включения и отключения нагрева в зависимости от температуры нагрева пресса.