ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Коэффициент нагревания из "Основы переработки термопластов литьём под давлением" Нагревание термопласта до температуры литья является хотя и предварительной, но очень. важной операцией при литье под давлением. Для успешного осушествления процесса литья необходимо, кроме нагревания обеспечить хорошую пластикацию материала. Нагревание и пластикация материала обычно осуществляются в нагревательных цилиндрах литьевых машин. [c.72] Под пластикацией термопластичного материала понимают его размягчение за счет нагревания до перехода в вязкотекучее состояние, а также его уплотнение и гомогенизацию. Под гомогенизацией понимают перемешивание, приводящее к равномерному распределению температур в массе, которому соответствуют равномерная плотность и вязкость расплава термопласта. Прежде всего на стадии пластикации должна быть обеспечена требуемая температура расплава, максимальная однородность температуры по объему материала и минимальная деструкция термопласта. Процесс пластикации может быть осуществлен различными путями, отличающимися способами подвода тепла к термопласту, уплотнения и гомогенизации. [c.72] При течении через узкое отверстие сопла литьевой машины расплав термопласта подвергается значительным усилиям сдвига, что приводит к повышению температуры расплава, а следовательно, и к дополнительной пластикации термопласта в процессе впрыскивания. [c.73] Основной функцией цилиндра литьевой машины является нагрев термопласта до температур, при которых может происходить заполнение формы за счет давления, создаваемого поршнем. Температура и давление расплава, создаваемые на выходе из сопла нагревательного цилиндра, являются очень важными характеристиками литьевой машины. [c.73] Осуществление равномерного нагрева термопластов — достаточно сложная задача вследствие их низкой теплопроводности. [c.73] Для примера рассмотрим характер распределения температур в наиболее простом нагревательном цилиндре. Как видно из рис. П. 1, где представлен профиль температур полистирола в зависимости от передвижения объема отливки (без учета теплообмена вдоль оси цилиндра) наиболее близкий к соплу объем отливки не имеет равномерной температуры в то время как температура у стенок составляет около 200°С, в середине объема она достигает только 185°С. Разумеется, характер распределения температур будет иным для другого-полимера (с другими теплофизическими свойствами). [c.73] К сожалению, первые два требования являются противоречивыми. Чтобы от нагревательного цилиндра к полимеру эффективно передавалось тепло, внутренние каналы цилиндра должны быть очень малы для достижения минимального поперечного градиента температуры, а цилиндр должен быть как можно длиннее для обеспечения большей поверхности теплопередачи. С другой стороны, для эффективной передачи давления от поршня к соплу внутренние каналы должны быть по возможности шире, а их длина должна быть минимальной. Попытки найти компромиссное решение привели к созданию нагревательного цилиндра с торпедой. [c.74] Такая конструкция нагревательного цилиндра, представленная на рис И. 2, является наиболее распространенной в настоящее время. В цилиндр, на поверхности которого расположены электрические обогревательные элементы, вставлен сердечник обтекаемой формы, называемый торпедой. Эта торпеда образует кольцевой зазор с постепенно уменьшающейся толщиной для улучшения прогрева полимера. В передней части торпеды находится распределитель, представляющий собой кольцо с рядом мелких отверстий. Он улучшает условия передачи тепла полимеру. Расплав, проходящий через отверстия, попадает далее в камеру смешения, где температура полимера выравнивается, а затем поступает в сопло и далее в форму. [c.74] Термопласт с исходной температурой Го поступает в нагревательный цилиндр с температурой стенок Т. До этой температуры материал нагревается, если будет находиться в цилиндре неопределенно долгое время. Однако полимер находится в цилиндре короткое время и не достигает температуры Г] его средняя температура Гг будет определяться температурой стенки и продолжительность контакта с ней материала. [c.75] Коэффициент нагревания не только характеризует среднюю температуру расплава, выходящего из сопла, но и указывает на температурную неоднородность расплава. Температура Гг расплава, выходящего из сопла, не является постоянной, а изменяется от минимальной температуры Гм до максимальной, равной температуре стенки Гь Поэтому разность Г] — Гм соответствует величине неоднородности распределения температур в расплаве. Чем меньше колебания температуры в расплаве, тем выше должно быть значение коэффициента нагревания. А это соответствует большему времени пребывания полимера в цилиндре, т. е. меньшей пластикационной производительности. Действительно, с увеличением производительности литьевой машины коэффициент нагревания полимера уменьшается (рис. П. 3). [c.75] Вернуться к основной статье