Микролитье под давлением

Микролитьем под давлением (оно же микролитье) получают изделия, габаритные размеры или точность размеров которых выражается в мили- или даже микрометрах. В связи с малыми размерами отливаемых изделий необходимо использование специальных литьевых машин и вспомагательного оборудования, которые смогли бы обеспечить выполнение следующих задач: контроль объема впрыска, вакуумирование формы, впрыск, извлечение изделия, упаковка готовых изделий. Для изготовления вкладышей и полостей матрицы также используют специальные методики. Необходимость в микроизделиях и оборудовании для его производства с необходимой точностью возникла примерно в 1985 году и с тех пор только увеличивалась. Все изделия полученные методом микролитья под давлением можно разделить на три группы:

• Изделия весом от нескольких миллиграмм до долей грамма и микроразмерами (например, микрозубчатое колесо);
• Изделия обычного размера, имеющие участки с микроструктурой или функциональными особенностями (оптические линзы с микроповерхкостными особенностями);
• Изделия любых размеров с допусками в микрометрическом диапазоне (например, соединители для технологии оптоволокна).

Хотя на современных литьевых установках можно добиться впечатляющих результатов, все же они должны быть адаптированы к технологии микролиться, которая имеет свои требования:

• Малые узлы пластикации со шнеками диаметром 12 - 18 мм и укороченной длинной, соотношение L/D около 15 (для предупреждения деструкции полимера от продолжительного пребывания в экструдере);
• Высокая точность управления объемом впрыска и необходимая скорость впрыска;
• Повторяемость регулирования;
• Возможность повышения температуры стенки формы (иногда до температуры плавления полимера), для предотвращения преждевременного застывания полимера на очень узких участках;
• Вакуумирование форм при толщине отливаемых стенок менее 5 микрометров, так как этот размер соизмерим с вентиляционными каналами отвода воздуха;
• Закрытие сопла для предотвращения вытекания полимера за счет его высокой температуры;
• Точность центрирования половинок формы и плавное раскрытие формы во избежание деформации микроизделий;
• Специальная методика извлечения и перемещения изделий на контроль и упаковку.

Также установки для микролитья оборудуют дозаторами, поршнями для впрыска и шнеками особой конструкции. Эти дополнительные устройства используют для точного измерения объема впрыска и предотвращения деструкции полимера в каналах течения и застойных зонах, как в обычных литьевых машинах. В связи с малыми размерами получаемых изделий требуется особенная осторожность при их извлечении. Иногда устанавливают видеосистему наблюдения для контроля извлечения изделия из формы. А само извлечение изделий можно осуществлять с помощью всасывающих подушек, электростатическим зарядом или выдуванием. Традиционный метод контроля изделий по их массе в случае микролитья является бесполезным, поэтому для микроизделий применяют видеосистему сортировки годных и негодных изделий.