- •Лекция №1.
- •Раздел 1. Технология переработки пластмасс и получение изделий из них.
- •Тема 1.1. Введение. Предмет, задачи и место дисциплины в подготовке инженеров. Современное состояние отраслей производства и переработки пластмасс.
- •1.1. Введение.
- •1.1.1. Предмет, задачи и место дисциплины в подготовке инженеров.
- •1.1.2. Современное состояние отрасли производства и переработки пластмасс.
- •1.2. Классификация методов формования при переработке пластмасс
- •2.1. Экструзия.
- •2.1. Основные понятия экструзии.
- •2.1.1. Оборудование.
- •2.1.2. Особенности переработки экструзией.
- •2.1.3. Технические характеристики экструдера. Типы экструдеров.
- •2.1.4. Движение полимера в экструдере.
- •2.4.1. Общие сведения
- •2.4.2. Технологические зоны экструдера.
- •Тема 2.1. (продолжение).
- •2.4.3. Связь процессов в экструдере с термомеханической кривой.
- •2.5. Производительность экструдера.
- •2.5.1. Потоки расплава в зоне дозирования
- •2.5.2. Течение расплава через сетки и формующую оснастку.
- •2.5.3. Работа экструдера в сочетании с головкой.
- •2.5.4. Влияние различных параметров на процесс экструзии.
- •2.2.1. Экструзионно-выдувное формование.
- •2.2.1. Общие сведения.
- •2.2.2.. Технологическая схема экструзионно-выдувного формования
- •- Плавление гранул и гомогенизация расплава.
- •- Выдавливание трубчатой заготовки.
- •- Смыкание формы и формование изделия.
- •- Охлаждение изделия.
- •- Раскрытие формы и извлечение изделия.
- •2.2.2. Литье с раздувом.
- •2.2.2.1. Общие сведения.
- •Технологическая схема литья с раздувом
- •- Гомогенизация и дозирование расплава
- •- Впрыск расплава и выдувание изделия
- •Тема 2.3. Технология формования изделий из пластмасс методом литья под давлением. Литье под давлением. Суть технологии.
- •Технологический процесс литья под давлением
- •1. Плавление, гомогенизация и дозирование расплава
- •2. Смыкание формы и подвод узла впрыска
- •3. Впрыск расплава
- •4 Выдержка под давлением
- •5. Охлаждение изделия
- •6 Раскрытие формы и извлечение изделия
- •Разновидности литья под давлением
- •Интрузия
- •Специальные виды литья под давлением
- •Виды брака при литье под давлением и методы их устранения
- •Каландрование Сущность метода
- •Операции процесса каландрования
- •- Смешение компонентов и нагревание композиции
- •- Формование полотна
- •- Охлаждение
- •- Намотка полотна
- •Раздел 3. Технология переработки олигомеров и композиций на их основе.
- •Тема 3.1. Технология формования изделий из пластмасс методом прессования. Сущность технологии
- •Операции процесса прямого (компрессионного) прессования
- •1. Предварительное нагревание материала
- •2 Загрузка материала
- •3 Смыкание пресс-формы
- •4 Подпрессовка
- •5 Выдержка под давлением
- •6 Отверждение
- •7 Размыкание пресс-формы
- •8 Очистка пресс-формы
- •Влияние основных технологических параметров на процесс компрессионного прессования и качество изделий
- •5.5. Литьевое прессование
- •5.6. Операции процесса литьевого прессования
- •Термоформование Разновидности методов и особенности технологии
- •Теория метода
- •Вакуум- и пневмоформование
- •Разновидности пневмовакуум-формования
- •Операции процесса пневмовакуум-формования
- •Штамповка
- Плавление гранул и гомогенизация расплава.
Данная операция осуществляется как правило в шнековых экструзионных агрегатах. Гранулы из бункера захватываются нарезкой шнека и, перемещаясь вдоль цилиндра, плавятся за счет теплоты от нагретых стенок и диссипации механической энергии трения. По мере движения гранулы уплотняются и создается давление. Расплавленная часть полимера благодаря сдвиговому течению перемешивается, приобретая в зоне дозирования необходимую однородность (гомогенизируется).
Для обеспечения непрерывной работы узел смыкания снабжается механизмом для отвода формы с зажатой в ней заготовкой вниз или в сторону, чтобы в период охлаждения изделия можно было производить выдавливание последующей трубчатой заготовки.
В тех случаях, когда изготавливаются крупногабаритные изделия, а производительность экструзионной машины мала, чтобы накопить большую дозу расплава и уменьшить время выдавливания заготовки, используют агрегаты с копильником (рис. 6.2). В период охлаждения изделия расплав из цилиндра 1 поступает в копильник 2, соединенный с патрубком формующей головки 4. По мере накопления дозы расплав поступает в копильник и плунжер 3 поднимается вверх. В момент получения трубчатой заготовки расплав выдавливается в головку из копильника плунжером 3 и одновременно нагнетается шнеком из цилиндра. Вследствие этого расплав с большой скоростью выдавливается через формующую щель головки и время получения заготовки уменьшается.
При изготовлении малогабаритных изделий, чтобы полностью использовать производительность агрегата, применяются многофильерные (многоручьевые) головки. Расплав выдавливается одновременно через несколько формующих каналов, расположенных в общем корпусе головки (рис. 6.3). Из патрубка расплав поступает в распределительный коллектор, а затем вытекает через несколько формующих каналов. В этом случае для выравнивания скоростей течения во входных каналах всех фильер предусматривают дросселирующие краны. При таком способе формования трубчатых заготовок формы также делают многогнездными. Применение многоручьевых головок повышает производительность агрегата и снижает трудоемкость.
|
|
Рис. 6.2. Узел выдувного агрегата с копильником: 1 — цилиндр экструдера; 2 — копильник; 3 — плунжер копильника; 4 — формующая головка. |
Рис. 6.3. Многоручьевая формующая головка: 1 — корпус головки; 2 — трубчатая заготовка; 3 — цилиндр смыкания формы; 4 — многогнездная форма. |
В целом операции плавления и гомогенизации осуществляются аналогично рассмотренным ранее для процесса экструзии. Вязкость расплава должна быть такой же или несколько выше, чем при производстве труб, поэтому по зонам экструдера устанавливается соответственно меньшая температура.
- Выдавливание трубчатой заготовки.
Формование заготовки является важнейшей операцией, которая во многом предопределяет свойства и качества готового изделия. Поступающий в мундштук расплав должен быть гомогенным, иметь постоянную температуру по всему периметру заготовки и выдавливаться равномерно (без пульсации). При получении изделий, имеющих в сечении форму прямоугольника, эллипса и т. п., а также изделии сложной конфигурации, сечение формующей щели делают неодинаковым — для получения готового изделия со стенками одинаковой толщины участки заготовки, которые раздуваются больше, должны иметь большую толщину. Следует иметь в виду, что выдавливаемая заготовка имеет большую толщину, чем сечение формующего зазора вследствие так называемого «разбухания» экструдата, носящего релаксационный характер.
«Разбухание» зависит от скорости сдвига, длины формующего канала и вязкости расплава, что затрудняет управление процессом.
Кроме того, при формовании продолговатых и длинных изделий было отмечено, что из-за вытягивания пластичной заготовки под действием собственного веса толщина стенок верхней части изделия оказывается меньшей, чем нижней части.
Разнотолщинность заготовки зависит от скорости выдавливания расплава, его вязкости и веса заготовки. Обычно формование заготовки ведут при минимально возможной температуре расплава и высокой скорости экструзии. Поэтому в современных машинах для управления формой, размерами и толщиной стенок заготовки используются микропроцессоры, позволяющие за счет изменения скорости подачи расплава и осевого перемещения конического дорна формировать заготовку с необходимой степенью разнотолщинности. Минимальная разнотолщинность достигается при коэффициенте раздува 3-3,5. Соответствующая программа составляется заранее с учетом геометрии изделия, температурных параметров процесса и реологических характеристик расплава полимера. Перед началом формования следующей заготовки дорн автоматически возвращается в исходное положение.