ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Профильные изделия из "Технология экструзии пластмасс" В настоящей главе рассматривается экструзия прутков, трубок, лент и специальных профилей несимметричного сечения, которые применяют в качестве обкладок, прокладок и многих других изделий декоративного и промышленного назначения. [c.200] Экструзия этих изделий происходит большей частью в горизонтальном направлении через головки соответствующего поперечного сечения. После выхода из головки изделие охлаждают и калибруют до определенных размеров при помощи струи воздуха, водяной ванны, охлаждаемой втулки, механических приспособлений и других устройств. На фиг. 2.9 и 2. 10 (стр. 38) показаны типичные профильные изделия. [c.200] Для изготовления различных профильных изделий наиболее широко используется поливинилхлорид, особенно пластифицированные композиции на его основе. Часто применяют также полиэтилен высокой плотности, полистирол (включая ударопрочный) и ацетобутират целлюлозы. [c.200] В отдельных случаях могут найти применение профили из любого термопластичного материала. [c.200] Производством профильных изделий обычно занимаются мелкие специализированные предприятия, имеющие небольшое универсальное оборудование. Обслуживающий персонал на этих предприятиях имеет большой опыт по изготовлению профильных изделий самого различного назначения. Часто такие предприятия оснащены оборудованием для приготовления материала, и во многих случаях на них могут быть спроектированы головки и подобраны разнообразные композиции в соответствии с требованиями заказчика. Так как большинство профильных изделий имеют небольшое поперечное сечение, для их изготовления обычно используют небольшие экструдеры с диаметром шнека 38,1—63,5 мм и мощностью электродвигателя 1,5—11 кет. Производство крупных профилей осуществляется на машинах с диаметром шнека 88,9 мм и мощностью электродвигателя 18,4 кет. Обычно при экструзии профилей небольшого поперечного сечения производительность лимитируется скоростью приемного устройства и возможностью охлаждения изделия. Кроме того, при высоких скоростях экструзии часто трудно выдержать требуемые размеры изделия. В редких случаях производительность ограничивается величиной установленной мощности привода экструдера. [c.201] Головки. Профильные изделия можно разделить на два класса стандартные и специальные. Для изготовления стандартных профилей — трубок, полос, лент и прутков — конструкции головок хорошо известны. На предприятиях, выпускающих профильные изделия, всегда имеется определенный набор таких головок. Для изготовления специальных профилей требуется создание новых головок, что повышает стоимость изделий. Часто приходится несколько раз менять конструкцию головок, прежде чем удастся выпустить партию необходимого профиля. [c.201] При изготовлении трубок используются малогабаритные прямоточные головки. Дорн в таких головках устанавливается при помощи дорнодержателя, что подробно рассмотрено в гл. 3. [c.202] Внутренние поверхности, соприкасающиеся с расплавом, должны иметь обтекаемую форму. [c.202] Наиболее важными параметрами головки являются длина формующей части (при постоянной геометрии поперечного сечения) и увеличение размеров поперечного сечения (в %). Формующая часть создает в головке и цилиндре машины определенное давление, благодаря чему улучшается перемешивание материала, осуществляется сварка потоков расплава, образующихся при обтекании дорнодержателя, и предотвращается образование неровностей на поверхности изделия. Отношение длины формующей части к высоте открытия губок головки обычно принимается равным 10 1. Например, если в трубной головке зазор между мундштуком и дорном составляет 1,6 мм, длина формующей части принимается равной 16 мм. Для высоковязких полимеров длина формующей части меньше, а для низковязких несколько больше рассчитанной по отношению 10 1. Сопротивление течению, а отсюда и величина давления изменяются пропорционально кубу высоты поперечного сечения формующей части. Поэтому малое значение высоты поперечного сечения (менее 3 мм) очень эффективно влияет на повышение давления в головке. [c.202] Для профилей большого поперечного сечения (например, прутков диаметром 6-12 мм) отношение длины формующей части к высоте поперечного сечения часто принимают меньше расчетного, с тем чтобы уменьшить стоимость головки. Однако в этом случае при высоких скоростях экструзии производительность лимитируется появлением неровностей на поверхности изделия. Во многих случаях следует сбалансировать стоимость головки и затраты при производстве и принять правильное решение в зависимости от конкретных условий. [c.202] Как расширение, так и усадка зависят от природы полимера, особенно от его кристаллической структуры, температуры и давления как перед головкой, так и за ней. [c.203] Часто возникает вопрос может быть, из приведенных значений следует выбрать максимальное, а необходимые размеры изделий получить за счет регулирования скорости вытяжки На практике во многих случаях так и поступают. Однако это не всегда желательно потому, что вытяжка приводит к возникновению внутренних напряжений и, следовательно, снижению прочности изделия. Кроме того, при изготовлении профилей всех сечений, кроме круглого, вытяжка сопровождается частичным искажением размеров поперечного сечения. [c.203] Важным параметром головки является угол входа в формующую часть, который по возможности должен быть минимальным. Однако чем меньше угол, тем больше размеры головки, а следовательно, и ее стоимость. Важен также размер экструдера. При большом экструдере может возникнуть необходимость в длинной и более дорогой головке. Обычно угол входа составляет 60—90°. [c.204] Когда обработка внутренних поверхностей головки производится вручную, входной участок делят на два первоначально с углом входа 90—120° и затем, при подходе к формующей части, с углом 20—60° (фиг. 9.2). При экструзии изделий небольшого поперечного сечения в связи с возможностью разрывов потока расплава следует угол входа делать близким к 20°. Разрывы потока расплава наблюдаются при очень высоких скоростях экструзии через мелкие отверстия и проявляются в виде шероховатостей на поверхности изделия. [c.204] Кроме того, от внутренней конструкции головки зависят такие явления, как застои и пригорание расплава. [c.205] Течение расплава в головках ламинарное. Поэтому наличие в головке каких-либо преград на пути течения расплава будет способствовать скоплению его и разложению. [c.205] Это очень важно иметь в виду при работе на поливинилхлориде, особенно на ненластифицированном, так как любое разложение этого материала в головке распространяется на весь полимер, находящийся в цилиндре машины. [c.205] Поэтому очень важно, чтобы детали головки, соприкасающиеся с расплавом, имели обтекаемую форму, чисто обработанную поверхность и углы входа менее 90°. [c.205] Иногда для упрощения конструкции отказываются от обеспечения плавности потока в головке (фиг. 9.2, Г) тогда головка представляет собой толстый лист металла, прикрепленный болтами к цилиндру. Угол входа составляет 180°. Такие головки используются для кратковременной работы и выдавливания неответственных изделий из различных материалов, за исключением поливинилхлорида. В отдельных случаях, когда необходимо изготовить всего несколько метров профиля, такие головки применяются и для переработки поливинилхлорида. [c.206] Фактически все головки состоят более чем из одной детали. От того, как будет развито сложное поперечное сечение, зависят и легкость изготовления головки и ее стоимость. [c.206] Вернуться к основной статье