
Когда ищешь литьевые формы для стеклянных изделий большой ёмкости, сразу сталкиваешься с мифом, будто главное — это цена оснастки. На деле же провалы чаще случаются из-за нестыковок в термостабильности материала или ошибок в расчёте усадочных коэффициентов. Помню, как на одном из подмосковных заводов заказчик требовал форму для 20-литровых ёмкостей, но игнорировал рекомендации по охлаждению — в итоге получили брак в 40% из-за внутренних напряжений.
В 2018 году мы тестировали три типа сталей для литьевых форм под химические реакторы объёмом 50 литров. 4Х13СР показала себя лучше импортных аналогов при работе с боросиликатными стёклами — меньше коробление при циклических нагревах до 800°C. Но тут же всплыла проблема: российские фрезеровщики часто экономят на финишной полировке каналов, что приводит к микротрещинам уже после 200 циклов.
Особенно критичен расчёт литниковой системы для толстостенных изделий. В ООО 'Чэнду Синьчжи Индастриз' для таких случаев используют симуляцию течения расплава в Moldex3D, но даже это не панацея — как-то пришлось переделывать холодноканальную систему после того, как на готовой форме увидели зоны перегрева в горловине.
Сейчас многие гонятся за системами с вакуумным прессованием, но для ёмкостей свыше 30 литров это часто избыточно. Гораздо важнее точность подгонки направляющих колонн — зазор больше 0,02 мм даёт видимую линию облоя на готовом изделии.
Наш технолог как-то сказал: 'С обычным стеклом формы живут годами, с боросиликатным — считай циклы'. Для стеклянных изделий большой ёмкости из этого материала пришлось разрабатывать спецпокрытие на основе нитрида титана — стандартное PVD-покрытие отслаивалось уже через 50 циклов. Но и это не главное: теплопроводность стали должна быть не ниже 28 Вт/м·К, иначе неравномерный отвод тепла гарантирует 'апельсиновую корку' на поверхности.
Особенно проблемными оказались зоны перехода от дна к стенкам. В 2021 году для чешского завода делали форму на 75 литров — пришлось вводить дополнительный контур охлаждения именно в этой области, хотя изначально конструкторы считали это избыточным.
Сейчас многие пытаются применять быстросъёмные вставки для многоместных форм, но для ёмкостей от 50 литров это спорное решение — как показала практика, стыковочные пазы начинают 'играть' уже после 30-40 температурных циклов.
Когда в 2019 году мы начали проект с ООО 'Чэнду Синьчжи Индастриз', удивила их готовность дорабатывать конструкцию уже в процессе изготовления. Например, для формы под 100-литровые ёмкости они предложили разнесённую систему выталкивателей — не самое дешёвое решение, но предотвращающее деформацию дна при съёме.
Их подход к контролю качества тоже заслуживает внимания: каждый крупногабаритный модуль проверяют лазерным 3D-сканером прямо на производственной площадке, причём данные сверяют с 3D-моделью в режиме реального времени. Это дорого, но для поставщик критически важно — переделки обходятся в разы дороже.
Из интересного: они используют металлографические анализаторы не только для входящего контроля стали, но и для оценки износа рабочих поверхностей после тестовых циклов. Такой подход помог нам однажды избежать катастрофы — вовремя заметили начало термической усталости в зоне литника.
Самая распространённая ошибка — недооценка усадки массивных изделий. Для стеклянных изделий толщиной стенки более 15 мм коэффициент усадки может достигать 8-9%, а не стандартных 6%. Мы учились этому на горьком опыте, когда пришлось перешлифовывать матрицу на 5 мм глубже после первых же испытаний.
Ещё один момент — расположение термопар. Их обязательно ставить не только в подвижную и неподвижную части формы, но и в зоны с разной толщиной стенки. Как-то пропустили этот нюанс при заказе у ООО 'Чэнду Синьчжи Индастриз' — в итоге три недели ушло на доработку системы терморегулирования.
Сейчас всегда требуем от конструкторов тепловые карты для критичных сечений — это дополнительная работа, но зато сразу видишь потенциальные проблемы с перегревом. Особенно важно для изделий сложной геометрии, где стандартные расчёты не работают.
В последнее время много говорят о гибридных формах с медными вставками для зон интенсивного теплоотвода. Тестировали такое решение для литьевых форм большой ёмкости — да, цикл сокращается на 12-15%, но появляются проблемы с разными коэффициентами теплового расширения материалов. Пока не рекомендую для серийного производства.
А вот от импульсного охлаждения отказались совсем — для массивных изделий это даёт слишком резкие перепады. Лучше работает многоуровневая система с раздельными контурами для разных зон, как раз то, что предлагают на xzyg.ru для своих флагманских моделей.
Из новинок присматриваемся к системам мониторинга износа в реальном времени — пока дорого, но для форм стоимостью от 500 тысяч евро уже имеет смысл. Особенно с учётом того, что ремонт крупногабаритной оснастки обходится в 40-60% от её первоначальной стоимости.
После запуска десятков литьевых форм для стеклянных изделий разного литража вывел для себя правило: первые 50 циклов — обкаточные. Даже идеально сделанная оснастка требует приработки. Особенно внимательно нужно следить за моментом смыкания — перекос даже в полмиллиметра для крупногабаритных форм фатален.
Раз в полгода обязательно делать полную диагностику с измерением твёрдости рабочих поверхностей. Как показала практика ООО 'Чэнду Синьчжи Индастриз', лучше всего для этого подходят портативные твердомеры с ультразвуковым принципом действия — не требуют демонтажа оснастки.
И главное — не экономить на подготовке операторов. Часто вижу, как на заводах портят дорогостоящую оснастку из-за элементарного незнания правил очистки формообразующих поверхностей. Для сложных конфигураций лучше сразу заказывать специальные инструменты для обслуживания — в долгосрочной перспективе это окупается.