ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение пустотелых изделий из "Полиэтилен переработка и применение " Для получения заготовок чаще всего применяются экструзионные машины с диаметром шнека с1 = 40—80 мм и длиной шнека по крайней мере 15 й. Мощность шнек-машины должна быть выбрана таким образом, чтобы обеспечит выдачу заготовки для одного изделия за отрезок времени не более 30 сек. (при температуре заготовки 150°). В противном случае охлаждение поверхностного слоя заготовки, особенно в ее нижней части, доходйт до такой степени, что раздувание заготовки и оформление изделия становятся слишком затруднительными. Наиболее выгодно процесс вести таким образом, чтобы время выдачи заготовки составляло не более 15 сек. Таким образом, производительность шнек-машины в час при непрерывной выдаче заготовок должна быть равной 240-кратному весу заготовки. При производстве малогабаритных изделий на больших шнек-машинах полная их мощность может быть использована путем применения многоканальных головок и одновременной работой на нескольких формах. Полное использование машины достигается только при непрерывной работе всего агрегата. Выходящая из головки заготовка, достигнув необходимой длины, должна немедленно замыкаться в заранее поданную и раскрытую форму, которая сразу же отводится в сторону для раздувки и охлаждения изделия, уступая место новой форме для приема следующей заготовки. Перемещение форм под головкой шнек-машины может производиться либо вращением диска (карусели) с укрепленными на нем 3—4 формами, либо возвратно поступательным движением двух форм по направляющим. [c.162] Для хорошей гомогенизации и фильтрации массы между головкой и цилиндром помещается набор латунных или стальных сеток на массивной опорной решетке. Размер отверстий в решетке и в сетках, а также количество сеток выбираются такими, чтобы не создавалось чрезмерного сопротивления вязкому потоку расплава. В противном случае замедлится экструзия. [c.163] Рекомендуется применение сеток с числом отверстий 20—25 на 1 пог. см и решеток с суммарной площадью равномерных круглых отверстий не менее 60% от площади всего сечения. Число сеток может колебаться от 1 до 4. [c.163] Для получения трубчатых заготовок применяются угловые головки (рис. 151), сходные по конструкции с головками для экструзии пленки. Головка снабжается набором мундштуков и дорнов различного размера для выпуска заготовок различного сечения. Диаметр мундштука должен быть обычно в 2—3 раза меньше диаметра получаемого изделия. При такой степени раздувки обеспечивается разнотолщинность стенок изделия по окружности в допустимых пределах. При коэффициенте раздувания более 3 наблюдается неравномерное растяжение стенок заготовки, так как более горячие и более тонкие участки заготовки растягиваются гораздо быстрее других, ухудшая равиотолщинность и внешний вид изделий. [c.163] Мундштуки цилиндрической формы применяются для изготовления изделий цилиндрической, квадратной, шестигранной и близкой к ним формы. Для выдувания изделий овального или прямоугольного сечения применяется формующий инструмент с неодинаковой величиной зазора между дорном и мундштуком [46]. Заготовка подается в форму таким образом, чтобы более толстые части совпадали с направлением, имеющим больший коэффициент раздувания. При раздувании толстые участки за счет большего коэффициента раздувания становятся равными по толщине стенок более тонким участкам, менее растянутым. [c.164] В некоторых случаях применяют головки, приспособленные для попеременной экструзии трубчатых заготовок в две неподвижные, параллельно расположенные формы. В этом случае в головке устанавливается трехходовой кран, который позволяет периодически переключать экструзионный поток расплава в левый или правый канал головки. В тот момент, когда в одной из форм происходит раздувание и охлаждение изделия, в другую экструдируется заготовка. [c.164] Для производства пустотелых изделий больших габаритов и веса применяются так называемые аккумуляционные машины, представляющие собой по существу сочетание шнек-машины с поршневым прессом. На таких агрегатах при диаметре шнека 80 мм можно изготавливать полиэтиленовые бочки емкостью до 120—150 л и весом до 10 кг. В качестве примера приводим описание агрегата ВА-60 (фирмы Мартин Рудольф) со шнек-машиной 8К-80. [c.164] Кроме бокового штуцера с каналом, головка имеет нормальный вертикальный кольцевой канал для выдачи размягченной полиэтиленовой заготовки в разомкнутую форму. На конце канала укрепляется в зависимости от размеров изделия формующий инструмент (дорн и матрица). Максимальный диаметр матрицы 200 мм. Сопротивления в каналах головки подобраны так, что при отведенном поршне копильника шнек, работающий непрерывно, подает расплав в копильник, и заготовки из головки практически не выходят. Когда в копильника накопится достаточный запас расплава, в гидравлический цилиндр подается сжатое масло из аккумуляторов и под давлением поршня расплавленная масса быстро выдавливается вертикально вниз в виде цилиндрической пластичной заготовки. Скорость выдавливания зависит от марки полиэтилена (его вязкости), давления масла в аккумуляторах, температуры массы, зависящей от температуры цилиндра, скорости шнека и температуры его и от температуры стенок обогреваемого копильника, а также определяется сопротивлением формующего зазора головки и температурой ее. [c.165] Машина снабжается снизу охлаждаемой формой, размыкаемой при помощи гидравлической системы. Кроме горизонтального разведения боковых стенок формы здесь применяется вертикальное перемещение донных частей формы (также с помощью гидравлических поршней). Это обеспечивает легкое извлечение готового охлажденного изделия из формы при наличии выпуклостей или вогнутых участков на днищах бутылей и канистр. [c.165] Формы для получения полых изделий состоят из двух половинок, которые в момент экструзии трубчатой заготовки должны быть разведены. Раскрытие и закрытие формы может производиться вручную. В таком случае обе полуформы укрепляются на одной шарнирной оси (рис. 152) и снабжаются эксцентриковым или винтовым зажимом, чтобы при раздувании изделия сжатым воздухом форма не раскрывалась. При другом способе ручной разъемки полуформы перемещаются навстречу друг другу по направляющим штангам с помощью винта с рукояткой (рис. 153). В этом случае сомкнутая форма не требует дополнительного запирания. Более совершенно — сведение полу-форм при помощи пневматических или гидравлических устройств. При подаче сжатого воздуха в пневматический цилиндр поршень последнего, связанный штоком с полуформой, быстро перемещает ее в положение замыкания. В этом случае также не требуется дополнительного запирания, так как после замыкания форма находится под действием сжимающих усилий пневматических поршней. [c.166] При получении небольших изделий форма обычно размыкается пружинами, которые в сомкнутой форме находятся в сжатом состоянии, а при спуске давления из пневматического цилиндра распрямляются. [c.166] Форма в сомкнутом состоянии образует внутреннюю полость по конфигурации производимого изделия. При этом горловая часть изделия может быть обращена вверх или вниз. В зависимости от этого существуют две схемы раздувания изделия в форме. [c.166] По первой схеме (рис. 154) трубчатая заготовка, выходящая из шнек-машины, замыкается в форме, расположенной горловой частью вверх. Сжатый воздух для выдувания при этом поступает в верхнюю часть заготовки через канал в дорне головки [47]. [c.166] В некоторых конструкциях верх заготовки при закрывании формы прокалывается специальной иглой, через которую поступает сжатый воздух для выдувания изделий (рис. 155). Этот способ особенно удобен для производства полностью замкнутых пустотелых изделий из полиэтилена (игрушки, мячи). [c.166] Охлаждение изделия осуществляется за счет передачи тепла от зажатой и раздутой в форме горячей заготовки к внутренней поверхности формы. Для этой цели в формах имеются внутренние каналы, по которым пропускается холодная вода. [c.170] От внутренней поверхности формы к наружным стенкам ее проходят узкие каналы (диаметр 1 мм. и менее), служащие для удаления воздуха из полости формы при раздувании изделия в замкнутой форме. При неполном удалении воздуха, заключенного между заготовкой и внутренней полостью формы, образуются различные дефекты на поверхности готового изделия (вмятины, углубления и т. п.). [c.170] Экструзия заготовок ведется при температуре головки 140— 170° в зависимости от текучести полиэтилена в указанных выще пределах. При меньшем значении индекса расплава трудно обеспечить быструю выдачу заготовки необходимой длины (например, за 20 сек.). Наоборот, при высокой текучести полиэтилена трудно сохранить цилиндрическую форму заготовки, так как последняя вытягивается под действием собственного веса, резко утолщаясь книзу, что приводит к очень большой разнотолщинности изделий. [c.171] Вытягивание горячей размягченной заготовки в процессе ее экструзии является причиной большой разнотолщинности изделий по высоте, доходящей иногда до 50%. Было предложено несколько способов ослабления этого эффекта. Наиболее распространенным является способ экструзии трубчатой заготовки на вертикально опускающемся сердечнике, а также применение подвижного поддона, синхронно опускающегося с заготовкой и как бы поддерживающего ее снизу (рис. 157). [c.171] Температура массы должна быть возможно ближе к температуре плавления полиэтилена поэтому температура головки не должна быть очень высокой в противном случае не удастся обеспечить требуемую температуру массы для сохранения формы выдавливаемой заготовки. Температура внутренних и наружных слоев трубчатой заготовки должна быть одинаковой. Наличие перепадов температуры по толщине стенки заготовки приводит к изменению диаметра ее в большую или меньшую сторону (рис. 158). [c.171] Полые изделия можно получить также методом раздувания трубчатых заготовок, отлитых на литьевых машинах. Литьевая машина в этом случае снабжается разъемной литьевой формой, внутри которой укрепляется сердечник с внутренним каналом для подачи воздуха (рис. 159). При впрыске расплава полиэтилена заливается кольцевое пространство между сердечником и внутренней поверхностью формы. Таким образом, получается горячая заготовка на сердечнике, которая вместе с последним после размыкания литьевой формы переносится в специальную форму для выдувания (рис. 160). Сжатый воздух подается через сердечник внутрь заготовки, и она раздувается по конфигурации формы. В течение 10—15 сек. выдержки под давлением полученное полое изделие охлаждается благодаря охлаждаемым водой стенкам формы, после чего изделие может быть извлечено из формы. При этом способе получения изделий некоторые элементы их оформляются в процессе литья (горлышко с резьбой и т. д.). [c.172] Вернуться к основной статье