Напряжения вокруг вставок, возникающие в процессе литья под давлением
В пластмассе, окружающей вставку, возникают напряжения, поскольку ее усадка ограничена жестким металлом. Эти напряжения вокруг вставки приводят к образованию волосных трещин или к растрескиванию материала. Предварительный нагрев вставки может уменьшить напряжения, но из-за разности между КЛТР (у пластмасс коэффициент существенно больше, чем у металлов) остаточные напряжения компенсируются лишь частично. Если применяют предварительный нагрев металлических вставок, размеры литьевой формы должны соответствовать размерам нагретых вставок.
При оценке проблем, возникающих из-за усадки изделия из пластмасс, нужно учесть два параметра: усадку отливки и допустимую деформацию детали. Податливый полимерный материал с высоким значением усадки больше подходит для литья со вставками, чем хрупкие материалы с высокой степенью усадки. Вставки легко заформовываются в податливые пластмассы с низкой величиной усадки, такие как, например, АБС-пластик, но они не пригодны для ПС общего назначения, имеющего низкую усадку и тенденцию к образованию волосяных трещин. Необходимо принимать во внимание релаксационные характеристики полимерного материала, поскольку по время эксплуатации изделия возможно изменение температуры окружающей среды и различие КЛТР материалов вставки и детали. При работе с заформованными вставками обычно рекомендуется проводить испытания на прототипах.
Вставки представляют собой цилиндрические тела с глухими отверстиями и внутренней резьбой, изготовленной механически. Вставки со сквозными отверстиями и внутренней резьбой используются гораздо реже. Вставки должны иметь выступы, которые ограничивают их перемещение в осевом направлении и препятствуют прокручиванию. Вставки должны иметь большие радиусы, чтобы избежать концентрации напряжений и улучшить течение расплава материала при литье изделия из пластика. Канавки обеспечивают прочность при «вытаскивании», а шлицы и накатка на поверхности увеличивают прочность при кручении. Вставки должны быть чистыми и свободными от загрязнений па поверхности. Накатка должна быть нанесена по всей поверхности вставки и иметь глубину, по крайней мере, 0,25 мм. Заплечики (вертикальные или горизонтальные) предотвращают попадание расплава на внутреннюю резьбу . Вставка должна выступать из полости литьевой формы, по крайней мере, на 1,6 мм в, чтобы избежать возникновения облоя. Под дном глухой вставки должно быть достаточно пространства, чтобы не нарушать течение расплава, избежать образования линий спая и обеспечить дополнительное упрочнение детали.
Сквозные вставки должны иметь заплечики с каждой стороны на 0,025-0,051 мм больше, чем глубина полости литьевой формы. Вставки, ориентированные в направлении перемещения литьевой формы при открывании, заформовывать легче. Они удерживаются с помощью знаков или с помощью выемок в формующей полости.