Как правило, экструзионные головки представляют собой дорогие, высокоточ­ные инструменты экструзионной линии, которые требуют осторожного и аккуратно­го обращения, важность которого часто недооценивается операторами. Чтобы избе­жать повреждения, которые могут приводить к незапланированным и дорогостоящим простоям [1, 2] оборудования, необходимо правильно эксплуатировать головки и принимать превентивные меры по обеспечению их работоспособности в течение максимально возможного времени.

Основной причиной повреждения экструзионных головок является человече­ский фактор, особенно небрежное или неправильное обращение при эксплуатации, обслуживании, чистке или в процессе регулирования во время работы. Поэтому пер­сонал, выполняющий эксплуатацию и обслуживание экструзионных головок, дол­жен быть хорошо обучен [1,2].

Оператор должен учиться понимать основные функции головки и знать, как из­менения температуры и настройки выходного отверстия или регулирующей планки могут влиять на качество конечного продукта. Кроме того, оператор должен обращать внимание на источники ошибок и условия, при которых они возникают.

Оператор должен осознавать важность хорошего контакта между термопарой или ленточным нагревателем и головкой и определять, где именно может находиться ис­точник неполадок в экструзионной линии. Например, при пульсирующем выходе расплава из экструдера не следует непрерывно перемещать регулирующую планку щелевой экструзионной головки, так как это приводит к ее ускоренному износу. (Как

правило, такие системы не предназначены для подобных целей.) Также оператор экструзионной линии должен уметь интерпретировать значения давления, замерен­ные на входе головку, и оценивать их в сравнении с заданным критическим значением. Кроме того, ему необходимо научиться избегать резких изменений настроек между двумя точками регулировки на выходе из экструзионной головки и в месте установ­ки регулирующей планки, а выполнять необходимые изменения также в соседних зонах. Нарушение этого правила приводит к разрушению болтов, срыву резьбы или заклиниванию регулирующей планки.

Необходимо также отмстить, что во избежание образования царапин и вмятин на выходе из головки удалять расплав с выходного отверстия необходимо с помощью шпилек, изготовленных из мягкого материала (меди, бронзы, мягкого алюминия). Из этого следует, что и размеры отверстия на выходе из головки должны проверяться специальным мягким калибром, изготовленным, например, из бронзы. Даже малей­шие отметины на кромках выходного отверстия головки вызывают следы на поверх­ности экструдата, снижающих качество конечного продукта.

При частом изменении настроек головок, как, например, при экструзии плоских пленок и листов, подобную работу рекомендуется поручать специально обученному персоналу. Эти работники должны быть хорошо знакомы с конструкцией и принци­пами функционирования каждой из используемых головок и иметь всю необходи­мую для работы техническую документации (чертежи, инструкции по сборке и раз­борке, спецификации). Перед началом эксплуатации новой головки рекомендуется предоставить работникам возможность ознакомиться с ее конструкцией и попракти­коваться в ее разборке и сборке [ 1 ].

Разборка, сборка, чистка и сервисное обслуживание головок должны производить­ся в специально отведенном месте, на котором отсутствуют любые грубые предметы, способные повредить детали головки. Это должна быть чистая зона, облицованная гоф­рокартоном и оборудованная небольшим подъемным устройством. Если перемеще­ние головки проводится с помощью блоков или талей, то всегда существует риск повреждения головки свободно свисающими концами цепи, поэтому, чтобы устра­нить этот риск, следует рассмотреть возможность использования пеньковых веревок вместо металлических цепей.

Рабочий участок должен быть оборудован необходимыми инструментами (отвер­тки, динамометрические гаечные ключи), скребками из мягких материалов (бронзы, меди, мягкого алюминия), чистящими и полировочными материалами. Желательно, чтобы на участке была возможность подключения головки к источнику электроэнер­гии, что позволит существенно сократить время, необходимое на смену головки, и бу­дет полезна для проверки нагревательных элементов. Оборудование такого места со­стоит из некоторого количества электрических выводов к зонам нагрева, а также одного вывода для терморегулятора (обычно этого достаточно). Индивидуальные терморегуляторы для всех нагревателей головки обычно не требуются [1,2], но это зависит от размеров головки.

Если головку требуется очистить полностью, необходимо ослабить затяжку ос­новных болтов, но не вывинчивать их полностью, пока головка еще присоединена к экструдеру. Следует ослабить затяжку только тех болтов, которые позволяют пол­ностью открыть доступ к каналу экструзионной головки.

Разборку головок следует производить только в нагретом состоянии. Работать необходимо быстро, чтобы избежать преждевременного охлаждения или подвулка - низации расплава. Резиновые смеси имеют низкую адгезию к металлу и их можно легко удалить со стенок канала. Термопласты можно удалять с поверхности канала либо путем подачи струи сжатого воздуха в места контакта между материалом и го­рячей головкой, либо вручную с помощью мягкого скребка. Остатки смолы можно снять бронзовой или медной проволочной щеткой, но никогда не следует применять для очистки головки стальных предметов. Иногда полезными оказываются раство­рители и бытовые моющие средства, однако их влияние необходимо предварительно проверить на любом неответственном участке головки.

При использовании электродрели с бронзовыми насадками существует риск по­вреждения хромового покрытия поверхности канала или непреднамеренного не­большого скругления кромок. Уплотняющие поверхности экструзионной головки сле­дует чистить плоскими мелкоабразивными шлифовальными кругами или тонкой шкуркой на тканевой основе [1,2].

Помимо ручных способов очистки можно использовать соляные ванны, в кото­рых горячий расплав соли азотной кислоты (нагретый примерно до 400-500 °С) раз­рушает остатки полимерного расплава за счет окисления и удаляет продукты распада. Однако этот процесс нельзя применять, если поверхность канала имеет хромовое по­крытие [3,4]. Очистка может также производиться путем испарения остатков рас­плава в кипящем слое частиц алюминия, нагретых примерно до 550 °С. Все чаще для термической чистки применяют вакуумные печи для пиролиза. При такой чистке крупные частицы материала каплями стекают в охлаждаемый поддон, где затвердева­ют, а прочие остатки испаряются и удаляются с потоком отработанной воды. Перед выбором этого процесса важно выяснить, какое влияние оказывают высокие темпера­туры на конструкционный материал головки, и не приводят ли они к снижению его механической прочности [3]. Кроме того, необходимо учитывать требования местного законодательства относительно вредных выбросов в атмосферу и сточных вод.

В дополнение к сказанному возможно медленное и осторожное удаление остатков расплава с помощью кипящего растворителя [3]. Фильеры для изготовления тонких волокон часто очищают с помощью ультразвука [5]. При выборе подходящего метода очистки рекомендуется всегда проконсультироваться с разработчиком экструзион­ной головки[33].

Перед сборкой поверхность канала экструзионной головки должна быть отполи­рована до зеркального блеска. После этой операции необходимо тщательно обследо­вать хромовое покрытие, особенно когда головка используется для переработки ПВХ. Мельчайшие неровности и царапины можно удалить вручную полировочными пас­тами. Если поверхности головки нанесены более серьезные повреждения, необходимо оценить, какое влияние они окажут на результат экструзии. Более серьезные повреж­дения можно устранить, например, наваркой покрытия с последующей механической обработкой [1,2,6].

Перед сборкой поверхность канала экструзионной головки рекомендуется по­крыть тонким слоем силиконовой смазки. Это делается для защиты поверхности канала на случай длительного хранения и, кроме того, наличие смазки облегчает тече­ние по каналу относительно холодного расплава, еще не разогревшегося в период пус­ка экструдера до рабочей температуры [1,6].

Вполне возможно, что поверхности канала в процессе сборки будут соприкасать­ся друг с другом. Во избежание повреждений рекомендуется поместить между ними лист бумаги или пластиковой пленки [1].

При сборке все болты, поверхности, контактирующие с болтами, и резьба должны быть смазаны высокотемпературной смазкой, например, молибденовой или графи­товой, для облегчения завинчивания в процессе эксплуатации головки и при после­дующей ее разборке. Если головка не разбирается в течение длительного времени, рекомендуется проверить и при необходимости заменить отдельные болты и нанести на них смазку [2].

Болты следует затягивать после того, как головка жестко присоединена к цилинд­ру экструдера и нагрета до рабочей температуры. При затягивании болтов необходи­мо использовать динамометрический гаечный ключ и следить за тем, чтобы момент затяжки соответствовал значениям, рекомендованным разработчиком головки. По­мимо этого, обслуживающий персонал должен проверить качество контакта между нагревателями, термопарами и корпусом головки. Кроме того, термопары должны быть откалиброваны.

В работе [1] рекомендуется полностью разбирать головку для ее очистки и про­верки каждые 6 месяцев. Все детали головки (винты, болты, патронные нагреватели, электрические разъемы и пр.), получившие повреждения, должны быть заменены. Однако периодичность такого профилактического обслуживания зависит от свойств перерабатываемого материала. Например, на некоторых заводах по переработке I1BX, экструзионные головки очищаются и обслуживаются после каждых пяти рабочих дней. Во многих случаях, особенно при экструзии плоских пленок и листов, весьма удобно иметь в запасе вторую экструзионную головку, чистую и предварительно на­гретую. Это позволяет свести к минимуму простои при переходе на производство нового вида продукции или когда повреждение требует разборки головки для его устранения [1,2].