ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вибрационные формовочные и прессующие устройства из "Вибрационная техника в химической промышленности" Вибрационное формование и прессование наиболее широко грименяют при переработке полимерных материалов и гетерогенных дисперсных систем типа Т — Г, Т — Ж — Г. [c.197] Ниже рассматриваются важнейшие особенности, присущие /помянутым материалам при вибрационном на них воздействии целью оценки возможности их использования для повышения эффективности процессов формования и прессования. [c.197] Потеря адгезионной связи полидисперсных систем (к ним относятся промышленные полимеры) с вибрирующей поверхностью возможна лишь при очень высоких частотах колебаний, оторые обычно локализуются в тонком поверхностном слое. [c.197] Следствием такой концентрации энергии в пограничном слое являются его переход в вынужденное высокоэластичное состояние, а также структурные превращения полимера, повышение температуры и т. п. Пограничный слой полимера приобретает отличные от основной массы материала упруговязкие и адгезионно-фрикционные свойства. Это проявляется в увеличении объемного расхода, т. е. внешне аналогично рассмотренному выше явлению срыва. [c.198] Отмечено, что подобный же эффект возможен при низкоча стотном виб рационном воздействии на жесткие полимерные композиции, например реактопласты, поскольку при их интенсивном сдвиговом деформировании проявляется аномалия вязкости. Резкое снижение пристенного скольжения объясняется миграцией в наружный слой связующего компонента и другими причинами. [c.198] Следует отметить, что пристенный слой материала с мало вязкостью выполняет роль смазки и не только облегчает процессы формования и прессования, но и, снижая сцепление материала с рабочими органами, практически ликвидирует нали панне материала. При этом понижаются требования к обработке поверхности рабочих органов машины, а следовательно снижается ее стоимость. [c.198] Применительно к переработке полимерных материалов методом экструзии влияние вибрации Ha снижение внешнего трения в формующей головке и калибрующей насадке можнс использовать для повышения скорости профилирования, сниже ния температуры экструдата на выходе из головки. Примени, тельно к изделию снижение эффективного коэффициента внеш него трения позволит в конечном итоге уменьшить степень ори ентации, разнотолщинность профильного изделия, улучшить егс товарный вид. Уменьшение трения между червяком и полимером влияет на повышение пластикационной производительностб экструдера. [c.198] При переработке полимерных материалов литьем под дав-леяием или литьевым прессованием в результате снижения внешнего трения в формующей полости и литниковой системе формы сокращается время заполнения формы, т. е. повышается производительность агрегата, так как сокращается рабочий цикл, уменьшается давление прессования, а следовательно, снижаются энергозатраты и, наконец, повышается однородность изделий, т. е. улучшается их качество. [c.199] Уплотнение. Вибрационное воздействие на сыпучие материалы при интенсивности колебаний % С 1 приводит к псевдоожижению дисперсной системы и ее уплотнению (см. разд. 1.3) вследствие разрушения арок, сводов, ликвидации пустот. Повышение относительной подвижности частиц способствует дегазации материала, более плотной и регулярной укладке частиц твердой фазы. Для предотвращения виброкинения эффективным средством является приложение к дисперсной системе стационарного усилия, например, в виде статического давления груза, прессующего давления, центробежного поля- и т. п. Введение ПАВ в состав уплотняемого материала повышает эффективность применения вибрации. [c.199] Частотный диапазон вибровозбудителя при уплотнении дисперсных сред выбирают, обычно, из тех соображений, чтобы он соответствовал резонансной зоне. При малых массах уплотняемого материала частота собственных колебаний системы определяется массой и упругими свойствами самой колеблющейся системы, вклад массы к упруговязких свойств дисперсной среды практически незначителен. При значительной массе уплотняемого материала собственная частота колебаний слоя материала имеет доминирующее значение и частоту колебаний вибровозбудителя следует выбирать соответствующей этой величине. [c.199] Тиксотропия. Некоторые материалы, используемые для изготовления катализаторов или носителей для них, ряд керамических масс, высоконаполненных полимерных композиций обладают тиксотропными свойствами— т. е. способностью к временному понижению эффективной вязкости и упругости вязкотекучей или пластической системы в результате ее деформирования независимо от того, какова физическая природа изменений, происходящих в системе. Тиксотропные свойства материалов проявляются и при вибрационном на них воздействии. Так например, при- периодическом сдвиговом деформировании в нелинейной области эпоксидного олигомера ЭПОФ-5 вязкость уменьшается примерно в 10 раз (рис. 6.9) и после прекращения вибрации начальные свойства восстанавливаются примерно через 2 ч. Такое поведение полимера объясняется в общем случае разрушениями его надмолекулярной структуры, наполнителя или структурных связей полимер — наполнитель. [c.200] Тиксотропное снижение вязкости и упругости материала можно использовать для интенсификации процессов формования и прессования, в частности при переработке полимерных материалов. Материал, обладающий тиксотропными свойствами, предварительно подвергают интенсивному вибрационному воздействию, обеспечивающему разрушение структуры в результате сдвиговых деформаций. Благодаря этому улучшается фор-муемость (текучесть) материала. Структура некоторых полимерных материалов, например олигомеров., под воздействием низкочастотных вибраций улучшается, повышаются физикомеханические свойства. [c.200] Вибротиксотропию используют при переработке полимерных материалов экструзией, литьем, прессованием, а также при каландровании. В последнем случае снижаются энергетические расходы и повышается качество изделия. [c.200] В таких процессах переработки материалов как экструзия, литье под давлением, прессование этот эффект используют для улучшения формуемости и увеличения скорости течения перерабатываемого материала. Это достигается наложением низкочастотной вибрации при наличии или отсутствии стационарного течения материала и,возможности использования и сочетания различных видов деформационного воздействия. [c.201] Разогрев. Вибрационное воздействие на дисперсные системы типа Т — Г, Т — Ж — Г и полимерный материал, формование и прессование которых рассматривается в данном разделе, сопровождается диссипацией энергии (превращением ее в тепловую), поскольку происходит сдвиговое или объемное деформирование упруговязких систем. С ростом вязкости системы диссипативные тепловыделения возрастают, при этом появляется возможность в необходимых случаях использовать низкочастотное или высокочастотное периодическое сдвиговое или объемное дефор-ыированпие для существенного повышения температуры перерабатываемого материала за сравнительно малые промежутки времени. Этот эффект часто используют при переработке полимерных материалов, позволяя совмещать процессы виброформования с виброразогревом. [c.201] Низкочастотные колебания, поскольку их затухание сравнительно незначительно, используют в рассматриваемом случае для равномерного нагрева во всем объеме полимера. Высокочастотные колебания используют для нагревания слоя материала лишь непосредственно прилегающего к вибрирующей рабочей поверхности, поскольку зона их проникновения очень незначительна. [c.201] Вибрационный способ разогрева при формовании нашел применение главным образом в процессах переработки полимерных материалов (литье, экструзия и др.). [c.201] Вернуться к основной статье