Технология формования экструзионновыдувных изделий
;
ОГехиологическнй процесс формования выдувных изделий состоит из следующих операций: получение трубчатой заготовки; смыкание формы и формование изделия; охлаждение изделия; раскрытие формы и извлечение изделия.
Получение трубчатой заготовки. Трубчатая заготовка, как уже отмечалось, получается экструзией расплава термопласта через головку в охлаждаемую форму.
Основными технологическими параметрами операции получения трубчатой заготовки являются: температурный режим
Таблица 4,11. Основные параметры отечественных выдувных агрегатов
|
Таблица 4./5. Ориентировочные температурные режимы формпвиния иагаговнк Или получения изделии на помш. н'фпнои
|
формовании ;а! чтовки и скорость экстрз'дирозания. Темггери* туриый i'1'жим экструдирован ия заготовки устанавливается з зависимости от вида перерабатываемого материала, от конструктивных особенностей применяемого оборудования и формующего инструмента, а также от конфигурации, размеров и толщины стенки изделия. ^Температурный режим формования заготовки влияет на внешний вид и качество поверхности изделия. Повышение температуры экструзии способствует улучшению поверхностного глянца и' снижению шероховатости, но сопровождается возрастанием разнотолщинности стенок вследствие вытягивания заготовки и удлинением цикла формования за счет увеличения длительности охлаждения изделия. Заниженная температура формования может являться причиной слабого сварного шва, большой усадки и превышенной толщины стенок изделия Но в то же время при перегреве расплава сварной шов может получиться ослабленным, что связано с термоокиелнтельной деструкцией материала, В табл. 4.15 приведен примерный температурный режим формования заготовок из полиэтилена и полипропилена.
Скорость э к с т р у д и р о 8 а н и я заготовки в он а - чительной степени влияет на массу и толщину стенок изделия, чистоту внутренней поверхности, разнотолщинпость по высоте изделия и производительность процесса.
/ |
Увеличение скорости экетруднровапня заготовки-сиособству - ■ет увеличению толщины стенок, снижению разнотолщинности по высоте изделия и повышению производительности процесса. Однако при очень большой скорости экструдирования поверх - ность заготовки становится шероховатой, что снижает качество внутренней поверхности изделия. Слишком большая скорость '.экетруднровапня может также привести к образованию местных утонений стенок изделия по линии слияния потоков, образованных дорнодержателем или решеткой дорнодержателя, а также к появлению на поверхности изделия частиц плохо проплавленного материала.
Смыкание формы и формование изделия. Нолуформы за - креплены на плитах узла смыкания н могут перемещаться навстречу друг другу в горизонтальном направлении. Обычно и разомкнутом состоянии полуформы подводятся к трубчатой заготовке, чтобы она расположилась симметрично по отношению к формующим поверхностям, после чего происходит их смыкание. В момент смыкания часть заготовки, выступающая за габариты формующей полости, защемляется преес-кантами, которые предусмотрены по всему периметру изделия. В месте нажатия пресс-кантов под действием усилия смыкании происходит пережатие расплава, при этом заготовка сваривается в виде замкнутой полости и обрезается избыток материала за контуром формующего гнезда. Поскольку форма охлаждена, то по контуру пресс-канта образуется тонкая перемычка, по которой в дальнейшем проводится механическая доработка изделия. В момент смыкания формы трубчатая заготовка отрезается от формующей головки. Отрезание обычно производится ножницами или раскаленной нихромовой лентой. При движении ленты, нагретой электрическим током, в месте контакта происходит сильный перегрев расплавки получается ровный срез.
После окончания смыкания сразу же начинается формование изделия подачей внутрь заготовки сжатого воздуха.
Давление сжатого воздуха зависит от вида перерабатываемого материала, толщины стенок н размеров изделия и влияет на скорость охлаждения изделия и качество его поверхности. Как правило, повышение давления сокращает время охлаждения и улучшает внешний вид изделия, увеличивает прочность сварных швов. Обычно давление раздува составляет 0,15—0,5 МГ1а. Коэффициент раздува (отношение диаметра изделия к диаметру заготовки) должен быть в пределах 3—3,5; при большем его значении повышается разнотолщииность изделия по периметру.
Скорость раздува влияет на величину усадки и внешний вид изделия. Увеличение скорости подачи воздуха уменьшает усадку материала и улучшает качество поверхности изделия. В табл. 4.15 приведены примерные значения давления воздуха при раздуве.
Охлаждение изделия. Процесс охлаждения начинается после прижатия раздуваемой заготовки к стенкам формы. Время охлаждения зависит от толщины стенки изделия, температуры расплава и формы и свойств материала.
Температура формы оказывает влияние ка прочность сварного шва, усадку, качество поверхности изделия и производительность агрегата. Увеличение температуры формы улучшает качество поверхности, повышает прочность сварного шва. уменьшает коробление и усадку изделия, но резко удлиняет процесс его охлаждения. В зависимости от размеров н формы
Рис. 4.46. Охлаждение внутренней поверхности изделии смесью води и воздуха:
/ • с меси тел»»; '1 нишуеккой клапан. Л —ниппели: А— изделие
изделия, вида материала температура формы выбирается в интервале 20—60 °С.
Применяемые системы охлаждения можно разделить па внешние (охлаждение со стороны стенок формы) и внутренние (охлаждение изделия изнутри). 13 качестве хладагентов для внешних систем используют воду, растворы солей, смеси воды с этиленгликолем и др. При внутреннем охлаждении обычно применяют холодный воздух, его смесь с водой, а в некоторых агрегатах — диоксид углерода и жидкий азот. Системы внутреннего охлаждения позволяют существенно снизить время охлаждения и увеличить производительность процесса. Схема охлаждения изделия изнутри смесью воздуха и воды показана на рис. 4.46.
В смеситель / подаются вода и сжатый воздух. В смесителе происходит распыление воды, капельки которой попадают на внутреннюю поверхность изделия 4 и испаряются, на что расходуется значительное количество тепла. Пары воды н воздуха из полости формы отводятся через выпускной клапан 2. При такой схеме время охлаждения уменьшается почти в 4 раза по сравнению с внешним охлаждением.
Раскрытие формы и извлечение изделия. Форма раскрывается с помощью узла смыкания -- размыкания. Перед раскрытием формы из горловины изделия вынимается ниппель, а при автоматическом режиме одновременно отрываются приливы.
Изделия из раскрытой формы извлекаются под действием собственного веса, а в тех случаях, когда па боковых стенках возникают большие усилия, применяются толкатели. Вместо толкателей можно использовать сжатый воздух, который подается н форму через воздушные каналы в боковой стейке.