Cтраница 3
На рис. 3 изображены системы с предварительной червячной пластикацией. При сочетании шприц-машины с поршневой литьевой машиной червяк периодически вращается синхронно заполнению литьевого цилиндра. Имеющееся перед червяком пустое пространство является излишним и может рассматриваться как недостаток конструкции. [31]
Литье термопластов ( целлулоида) применяется в пром-сти с последней четверти 19 века, однако широкое распространение этот метод получил только в 1940 - е гг., когда был создан необходимый парк поршневых литьевых машин. С 1950 - х гг. поршневые литьевые машины заменяются червячными, литье на к-рых стало важнейшим методом переработки термопластов. [32]
Литье термопластов ( целлулоида) применяется в пром-сти с последней четверти 19 века, однако широкое распространение этот метод получил только в 1940 - е гг., когда был создан необходимый парк поршневых литьевых машин. С 1950 - х гг. поршневые литьевые машины заменяются червячными, литье на к-рмх стало важнейшим методом переработки термопластов. [33]
Если полимер обладает слишком большой текучестью, то вследствие возрастания обратного потока в канале червяка и потока утечки через гребни канала будет уменьшаться пласти-кационная производительность литьевого и экструзионного оборудования. Кроме того, возрастают утечки материала при впрыске ( как на червячных, так и поршневых литьевых машинах), что приводит к уменьшению максимального объема отливки и предельной скорости впрыска. Литьевые и экструзион-ные изделия, полученные из материалов, обладающих повышенной текучестью, часто имеют несколько ухудшенные прочностные свойства и менее стойки к износу. Повышенная текучесть полимеров способствует получению разнотолщинных изделий и образованию грата на изделиях. [34]
Вначале уже упоминалось о том, что по вопросу поршневая или червячная литьевая машина уже не спорят. Однако, чтобы правильно представить логическую необходимость появления червячной литьевой машины, было бы целесообразно вкратце осветить особенности конструкции поршневой литьевой машины, ее влияние на развитие процесса литья под давлением и ее значение для промышленности переработки пластмасс вообще. [35]
Геометрические параметры цилиндра влияют на его пластика-ционную производительность, которая повышается с увеличением длины и диаметра цилиндра и с уменьшением толщины кольцевого сечения между внутренней стенкой цилиндра и торпедой. При разработке конструкций инжекционных цилиндров с торпедой трудно совместить высокую пластикационную производительность с малыми потерями давления. Поэтому поршневые литьевые машины были заменены червячными машинами с предварительной пластикацией материала. [36]
Теоретический объем впрыска легко определяется для любой литьевой машины. Он равен площади поршня, умноженной на его рабочий ход. Причем у поршневых литьевых машин рабочим ходом считают движение поршня после перекрытия загрузочного отверстия до его переднего конечного положения в цилиндре, а у машин с предварительной пластикацией или червячных машин - фактически полный ход поршня или червяка. [37]
Для этой цели на заводе Buchholz в Берлине была сконструирована небольшая машина, которая еще выпускается и в настоящее время. В машине имелся электрически обогреваемый стальной цилиндр с поршнем, который выдавливал из цилиндра нагретый до текучего состояния ацетат целлюлозы через небольшое отверстие в непосредственно присоединенную к нему форму. Эта машина послужила прототипом появившихся вскоре поршневых литьевых машин. В то же время фирмой BASF в Людвигсгафене ( в то время IG Farbenindustrie) проводилось систематическое изучение высокополимерных органических соединений, основывавшееся на воззрениях Штаудингера. [38]
Размер червяка устанавливается в соответствии с текучестью полимера и требуемой пластикационной способностью. Материалы с низкой текучестью перерабатывают при давлении 1200 кгс. Идеальный прогрев массы, достигаемый благодаря турбулентному течению, обеспечивает низкую вязкость расплава. Поэтому одночервячные машины позволяют осуществлять литье под давлением при более низких давлениях, чем поршневые литьевые машины, что способствует уменьшению внутренних напряжений в изделиях. На одночервячной машине - 90 % давления литья переносится с червяка непосредственно на массу, подаваемую в форму, тогда как на поршневой эта цифра не превышает 50 %, главным образом из-за противодавления литьевой композиции. [39]
Между заполненной гранулятом загрузочной зоной и заполненной расплавом зоной смешения находится переходная зона, в которой промежутки между гранулами ( при полной загрузке) уже заполнены, а текучесть материала еще незначительна; учитывая все это можно сделать вывод, что обратное течение не может исчезать в этих промежутках. Определив максимальную вместимость камеры ( теоретический объем), которую легко вычислить, зная внутреннюю поверхность цилиндра и максимальный ход червяка, получим, что при определенных условиях этот теоретический объем используется неполностью. Создается впечатление, что будто бы исчезает определенная часть материала, равная тому количеству материала, которое участвует в обратном течении. Здесь следует обратить внимание на играющую важную роль зависимость удельного объема материала от давления и температуры. В поршневых литьевых машинах, где объем цилиндра, как правило, в 10 раз больше объема впрыскиваемой порции, изменение удельного объема материала не имеет большого значения. По иному обстоит дело в червячных литьевых машинах, преимущество которых заключается в том, что все содержимое камеры впрыскивается за один раз. [40]
Влияние многократной переработки при различных температурах экструзии на кажущуюся вязкость полиэтилена. [41] |
При высоких температурах разветвленный полиэтилен склонен к сшиванию, а линейный - к деструкции. Из этого особенно отчетливо видна сложность обобщения: кроме различий в рецептурном составе с большой долей вероятности следует принимать, что и условия проведения процесса переработки имеют существенные различия. Раздув пленок характеризуется относительно высокими скоростью и деформацией сдвига. В процессе литья под давлением скорость сдвига на порядок выше, чем при раздуве пленок, и для обоих видов полиэтилена преобладают реакции структурирования. При исследованиях на поршневых литьевых машинах Кнаппе и Кресс [40] констатировали для ПЭВП ясно выраженное, а для ПЭНП незначительное падение показателя текучести расплава. [42]
Такой полистирол, выпускавшийся под торговым названием тролитур, быстро получил признание во всем мире и значительно способствовал распространению метода литья под давлением. Эта промышленность нуждалась в изоляционных материалах, из которых можно было бы легко изготавливать изделия строго определенных размеров. Таким образом, удачно сочетались: материал, удобный способ переработки и обладающий значительными возможностями сбыт. Так был заложен краеугольный камень быстро развивающейся области промышленности производства и переработки пластмасс. Эта технология определялась законом теплопроводности, а также потерей давления при трении материала о стенки цилиндра, пропорциональной объему материала и количеству имеющихся в цилиндре приспособлений, улучшающих теплообмен. Добавление смазок и веществ, повышающих скольжение, несколько улучшило положение, однако материалы, не обладающие высокой термостабильностью, например поливинилхлорид и трудноплавкие вещества с высоким молекулярным весом ( а следовательно, наиболее высококачественные), нельзя было перерабатывать литьем под давлением на поршневых литьевых машинах. [43]