Литье под давлением: Руководство по устранению брака. Метод 4М

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Рэнди Керкстра
Стив Браммер

ЛИТЬЕ ПОД ДАВЛЕНИЕМ:

РУКОВОДСТВО ПО УСТРАНЕНИЮ 

БРАКА

Метод 4М

Перевод с английского языка
под редакцией В. Г. Дувидзона

Санкт-Петербург
2020

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

УДК 35.710
ББК 678.027.74

  

 

Предложены комплексная методология и необходимые инструменты по выявлению 

и устранению брака в литье полимерных материалов на основе многолетнего опыта авторов 
и метода 4М (материал, литьевая форма, ТПА и процессы литья). Приведен подробный анализ 
видов брака, включая проблемы в пресс-форме (литники, гнезда, формующая полость), оборудовании (
устойчивость цикла, скорость), материале и процессах (сушка, вентилирование, 
охлаждение формы, горячеканальные системы и др.).

Всесторонне рассмотрены все основные виды брака (отложения, помутнение, подга-

ры, следы от литников, полосы и точки, полости и трещины и др.), а также методы их устранения. 
В каждом случае даны описание брака, фотографии, карта его устранения и соответству-
ющие практические рекомендации.

Книга содержит многочисленные примеры, наглядные цветные иллюстрации и спра-

вочные данные по анализу, выявлению и устранению брака и будет полезна специалистам по 
литью под давлением, технологам, сервис-инженерам, техникам в целях улучшения контроля 
качества литья.

УДК 35.710 
ББК 678.027.74

Copyright © Carl Hanser Verlag. All rights reserved.
Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена

в какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.

Информация, содержащаяся в данной книге, получена из источников, рассматриваемых издательством как  

надежные. Тем не менее, имея в виду возможные человеческие или технические ошибки, издательство  

не может гарантировать абсолютную точность и полноту приводимых сведений и не несет 

ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги.

Р. Керкстра, С. Браммер
Литье под давлением: Руководство по устранению брака. Метод 4М : пер. 
с англ. яз. под ред. В. Г. Дувидзона. — СПб.: ЦОП «Профессия», 2020. — 
512 с., цв. ил. 

ISBN 978-5-91884-109-9
ISBN 978-1-56990-645-3 (англ.)

К44

© Carl Hanser Verlag, Munich, 2018

© ЦОП «Профессия», 2020

© Перевод, оформление: ЦОП «Профессия», 2020

ISBN 978-1-56990-645-3 (англ.)
ISBN 978-5-91884-109-9

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие .........................................................................................................................13

Сведения об авторах ..............................................................................................................15

Предисловие к русскому изданию ...........................................................................................16

Глава 1.  МЕТОДОЛОГИЯ УСТРАНЕНИЯ БРАКА ПРИ ЛИТЬЕ ..........................................17

1.1. Устранение брака ......................................................................................................................17
1.2.  Что делает более эффективной работу специалиста по устранению брака при литье? .........17
1.3.  Какие действия снижают эффективность работы по устранению брака? .............................19
1.4. Особенности методологии устранения брака при литье .........................................................19
1.4.1. Системность ..........................................................................................................................20
1.4.2. Размышление ........................................................................................................................22
1.4.3. Наблюдение ..........................................................................................................................23
1.4.4. Действия ................................................................................................................................26
1.4.5. Цикл устранения брака.........................................................................................................28
1.4.6. Трудности задания «окна переработки» на грани брака .....................................................29
1.4.7. Инструменты для устранения брака ....................................................................................30
1.4.8. Методология устранения причин брака. Заключение ........................................................35

Глава 2.  НАБОР ИНСТРУМЕНТОВ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ БРАКА ПРИ ЛИТЬЕ ........36

Блокировка/установка предупреждающих табличек ....................................................................36
Ручные инструменты.......................................................................................................................36
Пирометр .........................................................................................................................................36
Пометка синим ................................................................................................................................37
Измерительные инструменты .........................................................................................................37
Мультиметр .....................................................................................................................................37
Оборудование для мониторинга процесса .....................................................................................37
Влагомер ..........................................................................................................................................38
Измеритель точки росы ..................................................................................................................38
Фонарик ...........................................................................................................................................38
Микроскоп или увеличительное стекло .........................................................................................38
Пластилин .......................................................................................................................................39
Контрольное зеркало ......................................................................................................................39
Тепловизор .......................................................................................................................................39
Алюминиевая фольга ......................................................................................................................39
Циферблатный индикатор ..............................................................................................................39
Очищающий композит ...................................................................................................................40
Абразивный инструмент или шлифовальные камни .....................................................................40
Кинокамера .....................................................................................................................................40
Технические характеристики полимерного материала ..................................................................40
Весы .................................................................................................................................................40
Расходомер ......................................................................................................................................41
Компоненты для очистки формы ...................................................................................................41
Полезные мелочи ............................................................................................................................41

Глава 3.  ПРОЦЕСС DECOUPLED®, ИЛИ «НАУЧНОЕ ЛИТЬЕ» ...........................................42
Литература .......................................................................................................................................46

Глава 4. ОСОБЕННОСТИ ЛИТНИКОВОЙ СИСТЕМЫ ......................................................47

4.1. Литниковая система .................................................................................................................47
4.2. Размер, форма и конусность впускного литника ....................................................................50
4.3. Общий график зависимости объема от давления ....................................................................56

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Оглавление

Глава 5.  ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЛИТЬЕВОЙ ФОРМЫ .........................................58

5.1. Применения гидравлической системы ....................................................................................58
5.2. Заданное и рабочее давление ...................................................................................................58
5.3. Выбор типоразмера гидроцилиндра ........................................................................................59
5.4. Пуансоны или ползуны с гидроприводом ...............................................................................61
5.5. Воспроизводимость операций .................................................................................................62
5.6. Крепление .................................................................................................................................62
5.7. Концевые выключатели (концевики) ......................................................................................63
Литература .......................................................................................................................................63

Глава 6.  ТЕКСТУРА И ПОЛИРОВКА ФОРМООБРАЗУЮЩИХ ДЕТАЛЕЙ 

ЛИТЬЕВЫХ ФОРМ ................................................................................................64

6.1. Текстура формообразующих деталей .......................................................................................64
6.2. Полировка формообразующих деталей литьевых форм .........................................................67
Литература .......................................................................................................................................69

Глава 7. ВЕНТИЛИРОВАНИЕ .............................................................................................70

7.1.  Основы вентилирования формующей полости литьевой формы ..........................................70
7.2. Альтернативные варианты систем вентилирования ...............................................................76
7.3. Вентилирование. Выводы ........................................................................................................77

Глава 8.  ТЕХНИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕРМОПЛАСТАВТОМАТА ..................................78

8.1. Чувствительность к нагрузкам .................................................................................................78
8.2.  Изучение динамики обратного клапана шнека термопластавтомата ....................................81
8.3. Линейность скорости ...............................................................................................................82
8.4. Результаты десяти циклов литья ..............................................................................................86
8.5. Колебание цикла литья ............................................................................................................86
8.6. Переход от скорости впрыска на выдержку под давлением ...................................................89
8.6.1. Управление оборудованием..................................................................................................92
8.7. Документация на термопластавтоматы ...................................................................................95
Литература .......................................................................................................................................96

Глава 9. СУШКА ...................................................................................................................97

9.1. Введение ....................................................................................................................................97
9.2. Основные параметры сушки ....................................................................................................97
9.2.1. Температура ...........................................................................................................................98
9.2.2. Сухой воздух .........................................................................................................................99
9.2.3. Поток воздуха ..................................................................................................................... 101
9.2.4. Время ................................................................................................................................... 101
9.3. Анализ влажности ................................................................................................................... 102
9.4. Обращение с материалом ....................................................................................................... 103
9.5. Проблемы, связанные с материалом ..................................................................................... 105
Литература ..................................................................................................................................... 106

Глава 10. ОЧИСТКА ........................................................................................................... 107

10.1. Значение процесса очистки .................................................................................................. 107
10.2. Примеры методов очистки ................................................................................................... 107
10.3. Очищающие композиции ..................................................................................................... 109

Глава 11. ГОРЯЧЕКАНАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ .................................................................... 110

11.1. Преимущества горячеканальных систем ............................................................................. 110
11.2. Нагреватели и термопары ..................................................................................................... 110
11.3. Застойные области ................................................................................................................ 111
11.4. Наконечники горячеканальных сопел ................................................................................. 111
11.5. Подтекание, струйное течение и залипание литников ....................................................... 112
11.6. Перемерзание расплава ........................................................................................................ 112
11.7. Размер впускного отверстия ................................................................................................. 113

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Оглавление

11.8. Утечки .................................................................................................................................... 113
11.9. Зоны нагрева и электропроводка ......................................................................................... 114
11.10. Устранение брака из-за горячеканальных систем ............................................................. 114
Глава 12. БАЛАНСИРОВКА ГНЕЗД ................................................................................... 117

12.1. Длина затекания .................................................................................................................... 119
12.2. Диаметр канала для течения ................................................................................................. 119
12.3. Напряжения сдвига ............................................................................................................... 120
12.4. Охлаждение ........................................................................................................................... 121
12.5. Вентилирование .................................................................................................................... 122
12.6. Усилие смыкания .................................................................................................................. 123
12.7. Изучение баланса заполнения гнезд .................................................................................... 123
12.8. Искусственная балансировка ............................................................................................... 123
12.8.1. Семейные формы .............................................................................................................. 125
Литература ..................................................................................................................................... 126

Глава 13.  ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ЛИТЬЯ В ФОРМУЮЩЕЙ 

ПОЛОСТИ ЛИТЬЕВОЙ ФОРМЫ ...................................................................... 127

13.1.  Технология измерения давления расплава в гнездах литьевых форм ................................. 127
13.2. Термопары ............................................................................................................................. 134
13.3. Документация о технологическом процессе ....................................................................... 138
13.4. Управление процессом производства .................................................................................. 139
13.5. Дополнительные опции мониторинга ................................................................................. 140
Литература ..................................................................................................................................... 141

Глава 14.  ОХЛАЖДЕНИЕ ЛИТЬЕВОЙ ФОРМЫ ............................................................... 142

14.1. Важность охлаждения литьевой формы ............................................................................... 142
14.2. Циркуляция воды .................................................................................................................. 142
14.3. Документация ....................................................................................................................... 144
14.4. Особенности выбора элементов охлаждения ...................................................................... 145
14.5. Прочие проблемы охлаждения ............................................................................................. 146

Глава 15.  ЧЕРНЫЕ ИЛИ КОРИЧНЕВЫЕ ТОЧКИ (ПЯТНА) ............................................. 148

15.1. Описание ............................................................................................................................... 148
15.2. Карта устранения брака «черные точки» ............................................................................. 148
15.3. Устранение брака «черные точки» ........................................................................................ 148
15.3.1. Устранение брака «черные точки»: проблемы с процессом литья .................................. 149
15.3.2. Устранение брака «черные точки»: проблемы с литьевой формой ................................. 150
15.3.3. Устранение брака «черные точки»: проблемы с термопластавтоматом .......................... 152
15.3.4. Устранение брака «черные точки»: проблемы с материалом .......................................... 155
Глава 16. ПОМУТНЕНИЕ («ВУАЛЬ») ................................................................................ 157

16.1. Описание ............................................................................................................................... 157
16.2. Карта устранения брака «помутнение (вуаль)» .................................................................... 157
16.3. Устранение брака «помутнение (вуаль)» .............................................................................. 158
16.3.1. Устранение брака «помутнение (вуаль)»: проблемы с процессом литья ........................ 158
16.3.2. Устранение брака «помутнение (вуаль)»: проблемы с литьевой формой ....................... 161
16.3.3.  Устранение брака «помутнение (вуаль)»: проблемы с термопластавтоматом ................ 165
16.3.4. Устранение брака «помутнение (вуаль)»: проблемы с материалом ................................ 166

Глава 17. КОРИЧНЕВЫЕ ПОЛОСЫ.................................................................................. 167

17.1. Описание ............................................................................................................................... 167
17.2. Карта устранения брака «коричневые полосы» ................................................................... 167
17.3. Устранение брака «коричневые полосы» ............................................................................. 167
17.3.1.  Устранение брака «коричневые полосы»: проблемы с процессом литья ....................... 168
17.3.2. Устранение брака «коричневые полосы»: проблемы с литьевой формой ...................... 172
17.3.3.  Устранение брака «коричневые полосы: проблемы с термопластавтоматом ................. 174
17.3.4. Устранение брака «коричневые полосы»: проблемы с материалом................................ 179

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Оглавление

Глава 18. ПУЗЫРИ ............................................................................................................. 181

18.1. Описание ............................................................................................................................... 181
18.2. Карта устранения брака «пузыри» ........................................................................................ 181
18.3. Устранение брака «пузыри» .................................................................................................. 181
18.3.1. Устранение брака «пузыри»: проблемы с процессом литья ............................................ 183
18.3.2. Устранение брака «пузыри»: проблемы с литьевой формой ........................................... 185
18.3.3. Устранение брака «пузыри»: проблемы с термопластавтоматом .................................... 186
18.3.4. Устранение брака «пузыри»: проблемы с материалом .................................................... 187

Глава 19. НАГАР ................................................................................................................. 190

19.1. Описание ............................................................................................................................... 190
19.2. Карта устранения брака «нагар» ........................................................................................... 190
19.3. Устранение брака «нагар» ..................................................................................................... 191
19.3.1. Устранение брака «нагар»: проблемы с процессом литья ............................................... 191
19.3.2.  Устранение брака «нагар»: проблемы с литьевой формой .............................................. 192
19.3.3.  Устранение брака «нагар»: проблемы с термопластавтоматом ....................................... 194
19.3.4. Устранение брака «нагар»: проблемы с материалом........................................................ 195

Глава 20. ПОДГАРЫ ........................................................................................................... 199

20.1. Описание ............................................................................................................................... 199
20.2. Карта устранения брака «подгары» ...................................................................................... 199
20.3. Устранение брака «подгары» ................................................................................................ 199
20.3.1. Устранение брака «подгары»: проблемы с процессом литья ........................................... 200
20.3.2. Устранение брака «подгары»: проблемы с литьевой формой ......................................... 202
20.3.3. Устранение брака «подгары»: проблемы с термопластавтоматом .................................. 204
20.3.4. Устранение брака «подгары»: проблемы с материалом ................................................... 208

Глава 21. ПОМУТНЕНИЕ (МАТОВОСТЬ) ......................................................................... 210

21.1. Описание ............................................................................................................................... 210
21.2. Карта устранения брака «помутнение (матовость)» ............................................................ 210
21.3. Устранение брака «помутнение (матовость)» ...................................................................... 211
21.3.1. Устранение брака «помутнение (матовость)»: проблемы с процессом литья ................ 211
21.3.2. Устранение брака «помутнение (матовость)»: проблемы с литьевой формой ............... 212
21.3.3. Устранение брака «помутнение (матовость)»: проблемы с термопластавтоматом ........ 214
21.3.4. Устранение брака «помутнение (матовость)»: проблемы с материалом ......................... 215

Глава 22. ЦВЕТНЫЕ РАЗВОДЫ ........................................................................................ 217

22.1. Описание ............................................................................................................................... 217
22.2. Карта устранения брака «цветные разводы» ........................................................................ 217
22.3. Устранение брака «цветные разводы» .................................................................................. 218
22.3.1.  Устранение брака «цветные разводы»: проблемы с процессом литья ............................ 218
22.3.2.  Устранение брака «цветные разводы»: проблемы с литьевой формой ........................... 220
22.3.3.  Устранение брака «цветные разводы»: проблемы с термопластавтоматом .................... 220
22.3.4. Устранение брака «цветные разводы»: проблемы с материалом..................................... 222
Литература ..................................................................................................................................... 226

Глава 23. ЗАГРЯЗНЕНИЯ .................................................................................................. 227

23.1. Описание ............................................................................................................................... 227
23.2. Карта устранения брака «загрязнения» ................................................................................ 227
23.3. Устранение брака «загрязнения» .......................................................................................... 227
23.3.1. Устранение брака «загрязнения»: проблемы с процессом литья .................................... 228
23.3.2. Устранение брака «загрязнения»: проблемы с литьевой формой ................................... 230
23.3.3. Устранение брака «загрязнения»: проблемы с термопластавтоматом ............................ 233
23.3.4. Устранение брака «загрязнения»: проблемы с материалом ............................................ 235

Глава 24. РАСТРЕСКИВАНИЕ ........................................................................................... 241

24.1. Описание ............................................................................................................................... 241

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Оглавление

24.2. Карта устранения брака «растрескивание» .......................................................................... 241
24.3. Устранение брака «растрескивание» .................................................................................... 241
24.3.1.  Устранение брака «растрескивание»: проблемы с процессом литья .............................. 242
24.3.2.  Устранение брака «растрескивание»: проблемы с литьевой формой ............................. 246
24.3.3.  Устранение брака «растрескивание»: проблемы с термопластавтоматом ...................... 247
24.3.4. Устранение брака «растрескивание»: проблемы с материалом....................................... 249

Глава 25. РАССЛОЕНИЕ .................................................................................................... 253

25.1. Описание ............................................................................................................................... 253
25.2. Карта устранения брака «расслоение» ................................................................................. 253
25.3. Устранение брака «расслоение» ........................................................................................... 253
25.3.1. Устранение брака «расслоение»: проблемы с процессом литья ...................................... 254
25.3.2. Устранение брака «расслоение»: проблемы с литьевой формой ..................................... 255
25.3.3. Устранение брака «расслоение»: проблемы с термопластавтоматом ............................. 256
25.3.4. Устранение брака «расслоение»: проблемы с материалом .............................................. 257

Глава 26. РАЗМЕРЫ ........................................................................................................... 259

26.1. Описание ............................................................................................................................... 259
26.2. Карта устранения брака «размеры» ...................................................................................... 259
26.3. Устранение брака «размеры» ................................................................................................ 259
26.3.1. Устранение брака «размеры»: проблемы с процессом литья .......................................... 259
26.3.2. Устранение брака «размеры»: проблемы с литьевой формой ......................................... 266
26.3.3. Устранение брака «размеры»: проблемы с термопластавтоматом .................................. 269
26.3.4. Устранение брака «размеры»: проблемы с материалом ................................................... 273

Глава 27. ЗАВЫШЕННОЕ ВРЕМЯ ЦИКЛА ....................................................................... 276

27.1. Описание ............................................................................................................................... 276
27.2.  Карта устранения проблемы «завышенное время цикла» ................................................... 276
27.3. Устранение проблемы «завышенное время цикла» ............................................................. 276
27.3.1.  Устранение завышенного времени цикла: проблемы с процессом литья ...................... 277
27.3.2.  Устранение завышенного времени цикла: проблемы с литьевой формой ..................... 280
27.3.3. Устранение завышенного времени цикла: проблемы с термопластавтоматом .............. 283
27.3.4.  Устранение завышенного времени цикла: проблемы с материалом .............................. 284

Глава 28. ВЫСОКОЕ ДАВЛЕНИЕ ВПРЫСКА ................................................................... 286

28.1. Описание ............................................................................................................................... 286
28.2.  Карта устранения проблемы «высокое давление впрыска» ................................................ 286
28.3. Устранение проблемы «высокое давление впрыска» .......................................................... 286
28.3.1. Устранение высокого давления впрыска: проблемы с процессом литья ....................... 287
28.3.2.  Устранение высокого давления впрыска: проблемы с литьевой формой ...................... 288
28.3.3. Устранение высокого давления впрыска: проблемы с термопластавтоматом ............... 290
28.3.4.  Устранение высокого давления впрыска: проблемы с материалом ................................ 294

Глава 29. ОТСЛОЕНИЯ ...................................................................................................... 297

29.1. Описание ............................................................................................................................... 297
29.2. Карта устранения брака «отслоения» ................................................................................... 297
29.3. Устранение брака «отслоения» ............................................................................................. 297
29.3.1. Устранение брака «отслоения»: проблемы с процессом литья ....................................... 298
29.3.2. Устранение брака «отслоения»: проблемы с литьевой формой ...................................... 298
29.3.3. Устранение брака «отслоения»: проблемы с термопластавтоматом ............................... 300
29.3.4. Устранение брака «отслоения»: проблемы с материалом ............................................... 300

Глава 30. ОБЛОЙ ............................................................................................................... 301

30.1. Описание ............................................................................................................................... 301
30.2. Карта устранения брака «облой» .......................................................................................... 301
30.3. Устранение брака «облой» .................................................................................................... 301
30.3.1. Устранения брака «облой»: проблемы с процессом литья .............................................. 303

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Оглавление

30.3.2. Устранение брака «облой»: проблемы с литьевой формой ............................................. 306
30.3.3. Устранение брака «облой»: проблемы с термопластавтоматом ...................................... 311
30.3.4. Устранение брака «облой»: проблемы с материалом ....................................................... 315

Глава 31. ЛИНИИ ТЕЧЕНИЯ............................................................................................. 317

31.1. Описание ............................................................................................................................... 317
31.2. Карта устранения брака «линии течения» ........................................................................... 317
31.3. Устранение брака «линии течения» ...................................................................................... 317
31.3.1.  Устранение брака «линии течения»: проблемы с процессом литья ................................ 318
31.3.2. Устранение брака «линии течения»: проблемы с литьевой формой ............................... 320
31.3.3.  Устранение брака «линии течения»: проблемы с термопластавтоматом ........................ 322
31.3.4. Устранение брака «линии течения»: проблемы с материалом ........................................ 324

Глава 32.  СТЕКЛОВОЛОКНО НА ПОВЕРХНОСТИ .......................................................... 327

32.1. Описание ............................................................................................................................... 327
32.2.  Карта устранения брака «стекловолокно на поверхности» ................................................. 327
32.3. Устранение брака «стекловолокно на поверхности» ........................................................... 327
32.3.1.  Устранение брака «стекловолокно на поверхности»: проблемы с процессом литья ..... 327
32.3.2.  Устранение брака «стекловолокно на поверхности»: проблемы с литьевой формой .... 330
32.3.3.  Устранение брака «стекловолокно на поверхности»: проблемы с термопластавтоматом ....331
32.3.4.  Устранение брака «стеклянные волокна на поверхности»: проблемы с материалом .... 333

Глава 33. КОЛЕБАНИЕ ГЛЯНЦА ....................................................................................... 336

33.1. Описание ............................................................................................................................... 336
33.2. Карта устранения брака «колебание глянца» ...................................................................... 336
33.3. Устранение брака «колебание глянца» ................................................................................. 336
33.3.1.  Устранение брака «колебание глянца»: проблемы с процессом литья ........................... 337
33.3.2.  Устранение брака «колебание глянца»: проблемы с литьевой формой .......................... 341
33.3.3.  Устранение брака «колебание глянца»: проблемы с термопластавтоматом ................... 344
33.3.4. Устранение брака «колебание глянца»: проблемы с материалом ................................... 344

Глава 34. СТРУЙНОЕ ТЕЧЕНИЕ ....................................................................................... 346

34.1. Описание ............................................................................................................................... 346
34.2. Карта устранения брака «струйное течение» ....................................................................... 346
34.3. Устранение брака «струйное течение» ................................................................................. 346
34.3.1.  Устранение брака «струйное течение»: проблемы с процессом литья ............................ 347
34.3.2.  Устранение брака «струйное течение»: проблемы с литьевой формой .......................... 348
34.3.3.  Устранение брака «струйное течение»: проблемы с термопластавтоматом ................... 350
34.3.4. Устранение брака «струйное течение»: проблемы с материалом .................................... 350

Глава 35. ЗАЛИПАНИЕ ИЗДЕЛИЯ В МАТРИЦЕ ............................................................... 351

35.1. Описание ............................................................................................................................... 351
35.2. Карта устранения брака «залипание изделия в матрице» ................................................... 351
35.3. Устранение брака «залипание изделия в матрице» .............................................................. 351
35.3.1.  Устранение брака «залипание изделий в матрице»: проблемы с процессом литья ........ 352
35.3.2.  Устранение брака «залипание изделий в матрице»: проблемы с литьевой формой ....... 353
35.3.3.  Устранение брака «залипание изделий в матрице»: проблемы с термопластавтоматом ... 357
35.3.4.  Устранение брака «залипание изделий в матрице»: проблемы с материалом ................ 358

Глава 36.  ЗАЛИПАНИЕ ИЗДЕЛИЯ НА ПУАНСОНЕ .......................................................... 361

36.1. Описание ............................................................................................................................... 361
36.2.  Карта устранения брака «залипание изделия на пуансоне» ................................................ 361
36.3. Устранение брака «залипание изделий на пуансоне» .......................................................... 361
36.3.1.  Устранение брака «залипание изделий на пуансоне»: проблемы с процессом литья .... 362
36.3.2.  Устранение брака «залипание изделий на пуансоне»: проблемы с литьевой формой ... 365
36.3.3.  Устранение брака «залипание изделий на пуансоне»: проблемы с термопластавтоматом ...367
36.3.4.  Устранение брака «залипание изделий на пуансоне»: проблемы с материалом ............ 368

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Оглавление

Глава 37. СЛЕД ОТ ТОЛКАТЕЛЯ ........................................................................................ 372

37.1. Описание ............................................................................................................................... 372
37.2. Карта устранения брака «след от толкателя» ....................................................................... 372
37.3. Устранение брака «след от толкателя» ................................................................................. 372
37.3.1.  Устранение брака «след от толкателя»: проблемы с процессом литья ............................ 373
37.3.2.  Устранение брака «след от толкателя»: проблемы с литьевой формой........................... 375
37.3.3.  Устранение брака «след от толкателя»: проблемы с термопластавтоматом ................... 377
37.3.4. Устранение брака «след от толкателя»: проблемы с материалом .................................... 379

Глава 38. ПРОЯВЛЕНИЯ ................................................................................................... 381

38.1. Описание ............................................................................................................................... 381
38.2. Карта устранения брака «проявления» ................................................................................ 381
38.3. Устранение брака «проявления»........................................................................................... 382
38.3.1. Устранение брака «проявления»: проблемы с процессом литья ..................................... 382
38.3.2. Устранение брака «проявления»: проблемы с литьевой формой .................................... 383
38.3.3.  Устранение брака «проявления»: проблемы с термопластавтоматом ............................. 386
38.3.4. Устранение брака «проявления»: проблемы с материалом ............................................. 386

Глава 39. ПОТЕРТОСТИ И ЦАРАПИНЫ ........................................................................... 387

39.1. Описание ............................................................................................................................... 387
39.2. Карта устранения брака «потертости и царапины» ............................................................. 387
39.3. Устранение брака «потертости и царапины» ....................................................................... 388
39.3.1.  Устранение брака «потертости и царапины»: проблемы с процессом литья ................. 388
39.3.2.  Устранение брака «потертости и царапины»: проблемы с литьевой формой ................ 391
39.3.3.  Устранение брака «потертости и царапины»: проблемы с термопластавтоматом ......... 393
39.3.4.  Устранение брака «потертости и царапины»: проблемы с материалом .......................... 393

Глава 40. НЕДОЛИВ........................................................................................................... 394

40.1. Описание ............................................................................................................................... 394
40.2. Карта устранения брака «недолив» ...................................................................................... 394
40.3. Устранение брака «недолив»................................................................................................. 394
40.3.1. Устранение брака «недолив»: проблемы с процессом литья ........................................... 395
40.3.2. Устранение брака «недолив»: проблемы с литьевой формой .......................................... 403
40.3.3. Устранение брака «недолив: проблемы с термопластавтоматом .................................... 408
40.3.4. Устранение брака «недолив»: проблемы с материалом ................................................... 412
Литература ..................................................................................................................................... 415

Глава 41. УТЯЖКИ ............................................................................................................. 416

41.1. Описание ............................................................................................................................... 416
41.2. Карта устранения брака «утяжки» ........................................................................................ 416
41.3. Устранение брака «утяжки» .................................................................................................. 416
41.3.1. Устранение брака «утяжки»: проблемы с процессом литья ............................................ 417
41.3.2. Устранение брака «утяжки»: проблемы с литьевой формой ........................................... 424
41.3.3. Устранение брака «утяжки»: проблемы с термопластавтоматом .................................... 429
41.3.4. Устранение брака «утяжки»: проблемы с материалом ..................................................... 433

Глава 42.  ПОЛОСЫ НА ПОВЕРХНОСТИ (СВИЛИ) .......................................................... 435

42.1. Описание ............................................................................................................................... 435
42.2.  Карта устранения брака «полосы на поверхности (свили)» ................................................ 435
42.3. Устранение брака «полосы на поверхности (свили)» .......................................................... 435
42.3.1.  Устранение брака «полосы на поверхности (свили)»: проблемы с процессом литья .... 437
42.3.2.  Устранение брака «полосы на поверхности (свили)»: проблемы с литьевой  
формой ......................................................................................................................443

42.3.3.  Устранение брака «полосы на поверхности (свили)»: проблемы  

с термопластавтоматом ......................................................................................................450

42.3.4.  Устранение брака «полосы на поверхности (свили)»: проблемы с материалом............. 452

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Оглавление

Глава 43.  ЗАЛИПАНИЕ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЛИТНИКА ...................................................... 455

43.1. Описание ............................................................................................................................... 455
43.2.  Карта устранения проблемы «залипание центрального литника» ..................................... 455
43.3.  Устранение проблемы «залипание центрального литника» ................................................ 455
43.3.1.  Устранение залипания центрального литника: проблемы с процессом литья .............. 456
43.3.2.  Устранение залипания центрального литника: проблемы с литьевой формой ............. 459
43.3.3.  Устранение залипания центрального литника: проблемы с термопластавтоматом ...... 465
43.3.4.  Устранение залипания центрального литника: проблемы с материалом ....................... 467

Глава 44. НИТИ .................................................................................................................. 469

44.1. Описание ............................................................................................................................... 469
44.2. Карта устранения проблемы «образование нитей» ............................................................. 469
44.3. Устранение проблемы «образование нитей» ....................................................................... 469
44.3.1. Устранение нитей: проблемы с процессом литья ............................................................ 470
44.3.2. Устранение нитей: проблемы с литьевой формой ........................................................... 472
44.3.3. Устранение нитей: проблемы с термопластавтоматом .................................................... 474
44.3.4. Устранение нитей: проблемы с материалом .................................................................... 475

Глава 45. УСАДОЧНЫЕ РАКОВИНЫ (ВАКУОЛИ) ............................................................ 477

45.1. Описание ............................................................................................................................... 477
45.2. Карта устранения брака «усадочные раковины (вакуоли)» ................................................. 477
45.3. Устранение брака «усадочные раковины (вакуоли)» ........................................................... 478
45.3.1.  Устранение брака «усадочные раковины (вакуоли)»: проблемы с процессом литья ..... 478
45.3.3.  Устранение брака «усадочные раковины (вакуоли)»: проблемы с термопластавтоматом ....483
45.3.4.  Устранение брака «усадочные раковины (вакуоли)»: проблемы с материалом ............. 483

Глава 46. КОРОБЛЕНИЕ ИЗДЕЛИЯ.................................................................................. 484

46.1. Описание ............................................................................................................................... 484
46.2. Карта устранения брака «коробление» ................................................................................ 484
46.3. Устранение брака «коробление» ........................................................................................... 485
46.3.1. Устранение брака «коробление»: проблемы с процессом литья ..................................... 486
46.3.2. Устранение брака «коробление»: проблемы с литьевой формой .................................... 494
46.3.3.  Устранение брака «коробление»: проблемы с термопластавтоматом ............................. 497
46.3.4. Устранение брака «коробление»: проблемы с материалом ............................................. 498
Литература ..................................................................................................................................... 500

Глава 47. ЛИНИИ СПАЯ .................................................................................................... 501

47.1. Описание ............................................................................................................................... 501
47.2. Карта устранения брака «линии спая» ................................................................................. 501
47.3. Устранение брака «линии спая» ........................................................................................... 501
47.3.1. Устранение брака «линии спая»: проблемы с процессом литья ..................................... 503
47.3.2. Устранение брака «линии спая»: проблемы с литьевой формой .................................... 505
47.3.3. Устранение брака «линии спая»: проблемы с термопластавтоматом ............................. 508
47.3.4. Устранение брака «линии спая»: проблемы с материалом .............................................. 509

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

ПРЕДИСЛОВИЕ

Почему эта книга посвящена выявлению и устранению проблем литья? Ответ лежит 

в плоскости как того опыта, который получили ее авторы за многие годы эксплуатации 
и обслуживания литьевых форм, так и реализации процессов, связанных с этими формами. 
Подумайте, сталкивались ли вы с чем-нибудь из перечисленного ниже:

• большая масса отходов;
• чрезмерный простой оборудования;
• большая продолжительность цикла литья;
• брак продукции у потребителя (как у внутреннего, так и у внешнего);
• проблемы, связанные с технологическим оборудованием;
• повреждение литьевой формы;
• дефекты, появляющиеся неизвестно откуда;
• брак возникает снова и снова;
• «решенные» проблемы вновь заявляют о себе;
• литьевые формы, которые хорошо функционируют на одних ТПА, но плохо ведут 

себя на других.

Цель настоящей книги — предоставить читателю инструменты и информацию, с помощью 
которых он сможет решать реальные проблемы.

В индустрии полимерных материалов многим приходится учиться на собственных 

ошибках. Во всяком случае, мы испытали это на себе. Одним из «белых пятен» процессов 
литья продолжает оставаться корреляция между разными трудными ситуациями, связанными 
с устранением проблем или брака. Как представляется авторам, они приобрели 
достаточный опыт, сквозь призму которого было бы полезно проанализировать полученные 
трудные уроки.

Отметим, что в индустрии отсутствует четкая связь между процессом и технологическим 
оборудованием (ТПА плюс литьевая форма). В настоящей книге будут описаны 
принципы устранения брака, связанного как с литьевыми формами, так и с полимерны-
ми материалами и процессом литья. В то же время оба автора подошли к решению на-
зревших проблем со схожими мыслями. Мы подумали, что настало время подготовить 
книгу, где подробно раскрывались бы особенности взаимосвязей между технологическим 
оборудованием, литьевой формой, процессом литья и свойствами полимерных материа-
лов. Этот замысел реализован в настоящем издании. Книга не имела бы особой ценности, 
если бы просто содержала информацию, накапливаемую и документируемую в различ-
ных «инструкциях по устранению брака». Преимущество данной публикации в том, что 
она отражает реальный опыт авторов в сфере изготовления литьевых форм и реализации 
процесса литья. Этот труд ценен еще и тем, что рассматривает способы устранения реаль-
ных проблем, которые не удавалось решить по другим учебникам или инструкциям.

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Предисловие

Книга содержит следующие части:
1. Методология и инструменты выявления и устранения проблем (главы 1 и 2).
2. Обсуждение ключевых прикладных областей, сопряженных с постоянным поис-

ком источников проблем (литьевая форма, ТПА, материал, процессы литья и т. д.) (гла-
вы 3–14).

3. Комплексная инструкция по устранению брака при возникновении различных де-

фектов (главы 15–47).

В книге указаны основные различия в подходах к устранению брака, связанного с литье-

вой формой, процессом литья и полимерными материалами. При выявлении таких от-
личий использован опыт, полученный авторами при проектировании, конструировании, 
эксплуатации и обслуживании тысяч литьевых форм за последние 25 лет.

Работа над данным изданием — новый опыт для авторов. Очевидно, что в своей дея-

тельности мы не могли столкнуться со всеми комбинациями литьевых форм, полимерных 
материалов и типоразмеров ТПА, поэтому не можем с полной достоверностью предска-
зать, чтó произойдет в любой из возможных ситуаций. Тем не менее можно утверждать, 
что книга достаточно полно отражает опыт авторов в указанной сфере. Представляется, 
что для успешного устранения брака, а также поиска необходимых решений нужно быть 
готовым к нестандартным решениям и постоянно анализировать получаемые данные. 
Мы не утверждаем, что располагаем ответами на любые вопросы. Помните, что всегда 
есть огромное количество информации, которую вы еще не знаете, но можете изучить!

Многие фундаментальные знания о методах переработки и проектирования, которые 

стали в индустрии общим местом, были получены на базе разработок и обучающих курсов 
таких ученых, как Род Гролью (Rod Groleau), Джон Боззелли (John Bozzelli), Дон Полсон 
(Don Paulson), Глен Бил (Glenn Beall) и Джон Бомон (John Beaumont). Стиву посчастливилось 
поработать с Ричардом Браммером (Richard Brammer), инженером в области изготовления 
и разработки литьевых форм и преподавателем в Ferris State University. Ричард 
стал наставником автора, делясь с ним опытом в сфере индустрии полимерных материалов. 
Стив также благодарен преподавателям в области технологии литья полимерных материалов 
в университете Ferris State University и колледже Grand Rapids Community College. 
Все указанные люди в течение многих лет активно занимались вопросами литья изделий 
из полимерных материалов. Труды этих специалистов стали фундаментом для более детального 
изучения и совершенствования отрасли. Кроме того, авторам книги посчастливилось 
поработать со многими талантливыми людьми — профессорами, наладчиками 
технологического оборудования, инструментальщиками, проектировщиками и материаловедами, — 
которые участвовали в нашем обучении в течение всей нашей трудовой деятельности. 
Мы также хотели бы поблагодарить Марка Смита (Mark Smith) и всю команду 
издательства Hanser Publishers за помощь в подготовке книги.

Если вы решитесь связать свою жизнь с устранением брака при литье, приготовьтесь 

открываться новому, задавать вопросы «Почему?», не принимать ничего на веру и постоянно 
анализировать имеющиеся данные!

Рэнди Керкстра (Randy Kerkstra)
Стив Браммер (Steve Brammer)

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

Рэнди Керкстра (Randy Kerkstra) имеет более чем 

29-летний опыт работы в индустрии переработки 
полимерных материалов. Он специализируется 
на вопросах устранения брака при литье под давлением. 
Керкстра обладает значительным опытом 
в области литьевых форм, так как 14 лет проработал 
в инструментальном цехе, был конструктором 
литьевых форм и более 15 лет занимался обслуживанием, 
ремонтом и устранением брака. Эта работа 
была связана с тысячами литьевых форм в условиях 
реального производства. Рэнди много лет исследовал 
вопросы совершенствования геометрии впускных 
литников, улучшения вторичной переработки 
отходов (в том числе литников), а также сокращения 
количества бракованной продукции. При этом 
чаще всего он пытался определить, каким именно 
образом литьевая форма влияет на указанные проблемы. 
Р. Керкстра — совладелец фирмы KB Molding 
Solutions, занимающейся обучением и консалтингом. 
В настоящее время он работает в PCS Company 
в отделе развития и продаж.

Стив Браммер (Steve Brammer) сменил множество 

должностей в различных компаниях, в том числе 
у переработчиков, представляющих сферы производства 
мебели, приборостроения, автомобилестроения 
и товаров широкого потребления. Сегодня 
он занимает должность технического специалиста 
по вопросам литья у одного из поставщиков авто-
компонентов. Стив также работает преподавателем 
в колледже Grand Rapids Community College, где 
читает курсы по литью под давлением и переработке 
пластмасс. С. Браммер — совладелец фирмы 
KB Molding Solutions, занимающейся обучением 
и консалтингом. Он имеет степень бакалавра наук 
в области технологии переработки полимерных ма-
териалов, которую получил в университете Ferris 
State University.

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ

Уважаемые читатели, перед вами обширный и занимательный материал по про-

блемам литья изделий из полимерных материалов. В книге ставятся задачи поиска 
источника возникновения каждого вида брака, рассматриваются факторы, определя-
ющие его появление, а также описываются операции по устранению анализируемых 
проблем. Здесь представлены самые разные решения — банальные, парадоксальные, 
спорные, — однако несомненно, что процесс устранения брака при литье под давле-
нием изделий из термопластичных полимерных материалов досконально разобран 
и систематизирован.

В любой научной публикации, связанной с процессами литья под давлением, кон-

струированием изделий из полимерных материалов или литьевых форм, затрагива-
ются темы брака при литье и способы его устранения, представлен системный подход 
к борьбе с браком литья и показано его применение. Несомненно, что эта книга ста-
нет настольной для многих специалистов на долгие годы. Вместе с тем она вскрыла 
существующие технологические проблемы — например, отсутствие точной терми-
нологии брака как на английском, так и на русском языках. Еще одной серьезной 
проблемой является то, что, хотя на дворе XXI век, до сих пор широко используется 
старая английская система мер (дюймы, галлоны, фаренгейты и пр.), требующая пе-
ревода размерностей в метрическую систему. И пока значения параметров находят-
ся в этой непривычной европейскому инженеру системе мер, цифры не вызывают 
никаких эмоций. Но стоит их перевести в привычную метрическую систему — и не-
которые значения уже покажутся как минимум спорными. Практически все реко-
мендации по технологии литья относятся к стадии впрыска или перехода от скорости 
впрыска к выдержке под давлением. Авторы грешат многочисленными самоповто-
рами, как бы «вколачивая» некоторые свои посылы в голову читателя. Есть еще одна 
небольшая проблема: лаконичные английские термины иногда равнозначно перево-
дятся длинными словосочетаниями, что несколько «утяжеляет» текст. Однако все эти 
замечания — лишь «легкое облачко» на «небосводе реальной пользы» от данной кни-
ги. Надеюсь, она вам понравится так же, как и мне.

Руководитель направления по

обработке полимерных материалов

В. Г. Дувидзон (ООО «ИФ АБ Универсал», г. Москва)

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Глава 1.  МЕТОДОЛОГИЯ УСТРАНЕНИЯ 

БРАКА ПРИ ЛИТЬЕ

1.1. Устранение брака

Процесс устранения брака при литье термопластичных полимерных материалов 

(ТПМ) под давлением направлен на решение проблем качества изделий, связанных 
с конструкцией отливаемого изделия, литьевой формой, литьевой машиной (иначе –
термопластавтоматом, ТПА) и технологическим процессом литья. Среди различных 
проблем, возникающих в процессе литья, можно выделить следующие:

• дефекты внешнего вида изделия;
• несоответствие размеров отливки чертежу изделия;
• поломка изделия;
• увеличенный цикл литья;
• высокий уровень отходов.
Все перечисленные проблемы приводят к росту себестоимости производства из-

делий литьем под давлением, что в свою очередь изменяет соотношение прибыли 
и затрат. Сложно повысить эффективность производства изделий, если при их изго-
товлении все время растут отходы или продолжительность цикла литья.

1.2.  Что делает более эффективной работу специалиста 

по устранению брака при литье?

Задача специалиста по устранению брака при литье под давлением изделий из 

ТПМ состоит в определении основной причины появления брака и выполнении дей-
ствий, необходимых для ее устранения. Такой специалист должен не опираться на свои 
первые впечатления о ситуации, но стремиться установить истинную первопричину 
появления неисправности и принять на себя обязательства по ее решению и предот-
вращению появления в дальнейшем.

В толковом словаре Merriam-Webster термину «специалист по устранению брака» 

дано следующее определение:

Высококвалифицированный специалист, задача которого — выявление проблемы и вы-

полнение ремонтных работ машин и приборов.

Квалифицированный специалист, решающий или предупреждающий проблемы.

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Глава 1. Методология устранения брака при литье

Многие могут научиться устранять брак при литье. Авторы настоящей книги ста-

вили себе целью поделиться опытом и знаниями в этой области, полученными за дол-
гие годы работы.

Выделим ключевые качества, которыми должен обладать такой специалист:
• Готовность слушать других. Любой сотрудник может предоставить ценную ин-

формацию, помогающую решить проблему. Хороший специалист в этой области 
внимательно слушает других работников.

• Быть наблюдательным, чтобы находить любые возможные изменения. Специ-

алисты, занимающиеся устранением брака при литье, должны работать по принци-
пу «покажите мне» и не принимать на веру, что все выполнено надлежащим образом. 
Любой специалист в этой области подтвердит, что достаточно часто приходится слы-
шать, будто материал предварительно высушен или литьевая форма чистая, хотя про-
верка показывала обратное.

• Стремление обучаться и повышать свою квалификацию. Во многих случа-

ях приходится глубоко вникать в суть возникшей проблемы, чтобы докопаться 
до источника ее появления. Необходимо быть открытым для обучения и ис-
пользовать все доступные ресурсы, чтобы совершенствоваться. Всегда есть чему 
поучиться.
• Настойчивость. Это качество крайне важно. Зачастую приходится стоять в ста-

тичной позе у ТПА в течение нескольких часов, что крайне утомительно. То есть речь 
идет о готовности не жалеть времени и усилий для решения возникшей проблемы. 
Это означает также, что хороший специалист должен все перепроверить и убедиться 
в том, что проблема действительно решена.

• Готовность осуществлять корректирующие мероприятия. Боязнь предпри-

нимать что-либо из страха получить отрицательный результат может лишь усугу-
бить проблему. Прекрасным примером этого является технолог, который боится 
увеличить размеры вентиляционных каналов в литьевой форме из-за риска появ-
ления облоя. Если вы не пытаетесь выявить причину проблемы, то она не будет 
решена.
• Применение системного подхода. Системный подход в устранении брака пред-

писывает вносить изменения в технологический процесс постепенно и только в один 
из прогнозируемых параметров влияния — до тех пор, пока процесс не стабилизиру-
ется. Лишь после этого можно изменять следующий параметр.

• Стремление при выдвижении идей основываться на фактах и данных. Следует 

принимать решения исходя из реальных данных, а не из предположений. При внесе-
нии изменений необходимо обеспечить сбор данных для получения обратной связи 
и определить, произошло ли улучшение.

• Терпение. Этот компонент — один из самых сложных элементов процесса 

устранения брака при литье. Зачастую после внесения какого-либо изменения не 
хватает терпения дождаться результатов и оценить эффект от такого изменения, 
и в результате незамедлительно вносятся другие изменения. Лучше всего позво-
лить процессам прийти в стабильное состояние и оценить результат внесенных 
изменений.

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru