Экструзионно-выдувное формование

Для производства полых и объемных изделий из ПНД, ПП, ПВХ —  канистр, бочек, бутылей, флаконов, игрушек и т. п. — наибольшее распространение получил метод Экструзионно-выдувного формования. Производство изделий этим методом осуществляется в две стадии: с помощью экструдера формуется заготовка в виде трубки (рукава), которая затем поступает в форму, где и происходит собственно процесс формования изделия за счет создания внутри заготовки повышенного давления воздуха.

Благодаря большой производительности и высокому уровню автоматизации этот метод является в настоящее время основным способом формования полых изделий и, в результате ряда усовершенствований, позволяет получать изделия объёмом от единиц миллилитров до нескольких десятков и даже сотен литров.

Итак, технологический процесс получения изделий методом экструзионно-выдувного формования складывается из следующих операций:

—     расплавление и перемешивание материала в материальном цилиндре  и выдавливание рукавной заготовки;

—    раздув заготовки в форме и формование изделия;

—  охлаждения изделия и его удаление из формы;

—    окончательная обработка готовых изделий.

 

-Для изготовления полых изделий от 1-го до 10-ти литров применяются экструдеры с диаметром шнека 45-90 мм. Поскольку сопротивление головки невелико, а основным требованием является получение расплава с высокой однородностью, длина шнека составляет 21-25 диаметров шнека.

При необходимости изготовления больших объёмом более 10-ти литров  обычный экструдер не может обеспечить выдавливание заготовки с достаточной скоростью, а установка высокопроизводительного экструдера (с большим диаметром шнека) невыгодна, так как из-за периодичности процесса формования изделия он будет использоваться весьма непроизводительно. Поэтому агрегат для производства крупногабаритных изделий, как правило, снабжается копильником — горизонтальным или вертикальным материальным цилиндром из которого за короткое время, при помощи гидравлики выдавливается материал из цилиндра  и формуется трубчатая заготовка. Трубчатая заготовка попадает в форму, установленную на специальной раме; после смыкания формы включается привод экструдера, который подает в копильник новую порцию расплава, в то время как в форме происходит оформление и охлаждение изделия. Формование изделий производится воздухом с давлением до 0,5 МПа, для выдавливания заготовки давление в гидросистеме может достигать 15 МПа.

Стадия раздува заготовки начинается после смыкания полуформ и защемления части контура будущего изделия пресс-кантами формы; одновременно трубчатая заготовка отделяется от формующей головки. Раздув заготовки первоначально носит «свободный» характер — изменение толщины происходит достаточно равномерно, и раздуваемый рукав имеет форму «пузыря».

 

Формование заготовки является важнейшей операцией, которая во многом предопределяет свойства и качества готового изделия.

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. 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.

Разнотолщинность заготовки зависит от скорости выдавливания расплава, его вязкости и веса заготовки. минимальная разнотолщинность достигается при коэффициенте раздува 3-3,5.

В зависимости от конструкции изделия и формующего инструмента подача сжатого воздуха для формования изделия может производиться через дорн (сверху),  через специальный ниппель (снизу) или через полую иглу. Последний способ применяется главным образом при производстве замкнутых изделий (без отверстия), так как формующее отверстие в этом случае очень мало и затягивается после удаления иглы разогретым материалом.

Стадия охлаждения начинается с момента контакта заготовки с поверхностью охлаждаемой формы и заканчивается после охлаждения наиболее толстых участков изделия, примыкающих к горловине или днищу. Преждевременное извлечение изделий сопровождается размягчением соседних с горловиной участков и их необратимым деформированием.

Основным фактором на этой стадии является температура формы. Она не только отражается на качестве готовых изделий, но и определяет производительность процесса, так как охлаждение составляет от 50 до 75 % времени цикла формования. Поэтому широко используют интенсивное охлаждение форм различными хладагентами, подачу в полость изделия охлажденного воздуха, водяного тумана, жидкого азота и углекислоты. Время охлаждения можно сократить понижением температуры расплава (может сопровождаться ухудшением качества поверхности готовых изделий) и повышением давления воздуха, что способствует улучшению теплоотдачи от изделия к стенке формы.

Готовые отформованные изделия нуждаются  в дополнительной обработке, поскольку на торцевых стенках (а иногда и на боковых) имеется избыточный материал, отжатый бортом формы. Удаление таких прибылей, обрезка пресс-кантов, горловин или ниппелей осуществляется с помощью приспособлений или вручную. При методе экструзии с раздувом образуется значительное количество отходов (до 35 %). Большая их часть вполне пригодна. Для повторной переработки на тех же агрегатах после соответствующей измельчения в виде дроблёнки. При этом количество добавляемых к свежему сырью отходов не должно превышать 30-40 %.

Пока нет комментариев.

Оставить комментарий