Puristusvalu on muovausmenetelmä, jossa yleensä esilämmitetty valumateriaali asetetaan ensin avoimeen, lämmitettyyn muottipesään. Muotti suljetaan ylävoimalla tai tulppaosalla, painetta käytetään, jotta materiaali saadaan pakotettua kosketuksiin kaikkien muottialueiden kanssa, samalla kun lämpöä ja painetta pidetään yllä, kunnes valumateriaali on kovettunut. Prosessissa käytetään osittain kovettuneita lämpökovettuvia hartseja, jotka ovat joko rakeina, kitin kaltaisina massoina tai aihioina.
Puristusvalu on suuren volyymin ja korkean paineen menetelmä, joka soveltuu monimutkaisten, lujien lasikuituvahvisteiden valamiseen. Kehittyneitä komposiittisia kestomuoveja voidaan puristusvalaa myös yksisuuntaisilla nauhoilla, kudotuilla kankailla, satunnaisesti suuntautuneella kuitumatoilla tai pilkotuilla säikeillä. Puristusvalun etuna on sen kyky muovata suuria, melko monimutkaisia osia. Lisäksi se on yksi edullisimmista muovausmenetelmistä verrattuna muihin menetelmiin, kuten siirto- ja ruiskuvaluihin; lisäksi siinä tuhlataan suhteellisen vähän materiaalia, mikä antaa sille etulyöntiaseman, kun käytetään kalliita yhdisteitä.
Puristusvalu tarjoaa kuitenkin usein huonon tuotteen yhdenmukaisuuden ja vaikeuksia hallita vilkkumista, eikä se sovellu tietyntyyppisille osille. Neuloslinjoja syntyy vähemmän ja kuitupituuden hajoamista on havaittavissa vähemmän ruiskuvaluun verrattuna. Puristusmuovaus soveltuu myös erittäin suurten perusmuotojen valmistukseen koossa, joka ylittää suulakepuristustekniikoiden kapasiteetin. Materiaaleja, joita tyypillisesti valmistetaan puristusmuovaamalla, ovat mm: Poly(p-fenyleenisulfidi) (PPS) ja monet PEEK-laadut.
Tuotekehitysinsinöörit, jotka etsivät kustannustehokkaita kumi- ja silikoniosia, hyödyntävät yleisesti puristusvalua. Pienen volyymin puristusvalettujen osien valmistajia ovat muun muassa PrintForm, 3D, STYS ja Aero MFG.
Puristusvalu kehitettiin alun perin valmistamaan komposiittiosia metallia korvaaviin sovelluksiin, puristusvalua käytetään tyypillisesti suurempien litteiden tai kohtalaisen kaarevien osien valmistukseen. Tätä muovausmenetelmää käytetään paljon autojen osien, kuten konepeltien, lokasuojien, kauhojen, spoilereiden sekä pienempien ja monimutkaisempien osien valmistuksessa. Muovattava materiaali asetetaan muottipesään ja lämmitetyt levyt suljetaan hydraulisella ruuvilla. Irtomuovimassaa (BMC) tai levymuovimassaa (SMC) mukautetaan muotin muottiin käytetyn paineen avulla ja kuumennetaan, kunnes kovettumisreaktio tapahtuu. SMC-syöttömateriaali leikataan yleensä muotin pinta-alan mukaiseksi. Sen jälkeen muotti jäähdytetään ja osa poistetaan.
Materiaalit voidaan syöttää muottiin joko pelletteinä tai levyinä, tai muotti voidaan syöttää muottiin plastisoivasta ekstruuderista. Materiaalit kuumennetaan sulamispisteensä yläpuolelle, muotoillaan ja jäähdytetään. Mitä tasaisemmin syöttömateriaali jakautuu muotin pinnalle, sitä vähemmän virtauksen suuntautumista tapahtuu puristusvaiheessa.
Puristusmuovausta käytetään laajalti myös sandwich-rakenteiden valmistukseen, jotka sisältävät ydinmateriaalin, kuten hunajakennon tai polymeerivaahtomuovin kaltaisen materiaalin.
Lämpömuovimatriisit ovat yleisiä massatuotantoteollisuudessa. Yksi merkittävä esimerkki ovat autoteollisuuden sovellukset, joissa johtavia tekniikoita ovat pitkäkuituvahvisteiset kestomuovit (LFT) ja lasikuitumattovahvisteiset kestomuovit (GMT).
Puristusmuovauksessa on kuusi tärkeää näkökohtaa, jotka insinöörin tulisi pitää mielessä:
- Materiaalin oikean määrän määrittäminen.
- Materiaalin lämmittämiseen tarvittavan vähimmäisenergiamäärän määrittäminen.
- Materiaalin lämmittämiseen tarvittavan vähimmäisaikamäärän määrittäminen.
- Sopivan lämmitystekniikan määrittäminen.
- Tarvittavan voiman ennustaminen, jotta varmistetaan, että laukaus saavuttaa oikean muodon.
- Muotin suunnittelu nopeaa jäähdytystä varten sen jälkeen, kun materiaali on puristettu muottiin.
Puristusmuotti.