Оборудование заводов по переработке пластмасс

ЛИТЬЕВАЯ ГОЛОВКА И ПЛАСТИКАТОР

По конструкции пластицирующего элемента все литьевые го­ловки можно разделить на две основные группы: литьевые го­ловки с пластикаторами плунжерного типа и литьевые головки с пластикаторами червячного типа. В пластикаторах плунжер­ного типа (рис. 7.3) разогрев материала осуществляется за счет теплопередачи от стенок цилиндра 2 и торпеды 3 пласти­катора. Головками с пластикаторами такого типа обычно осна­щают простые литьевые машины, объем впрыска которых не превышает 20—30 см3.

Для увеличения площади обогреваемой поверхности в наг­ревательной камере пластикатора устанавливается специальное приспособление — торпеда. В большинстве случаев тепло к торпеде передается по металлическим стойкам, посредством которых она соединяется с цилиндром. Однако в некоторых конструкциях пластикаторов в тело торпеды дополнительно встраиваются патронные нагреватели. Недостатки литьевых го-

Ловок с пластикаторами такого типа связаны с трудностью ре­гулирования температуры и давления расплава во время впрыс­ка полимера.

Другая разновидность плунжерных литьевых головок — это головки с разделенными пластикатором и литьевым цилиндром (механизмом впрыска) (рис. 7.4). В литьевых головках такого типа пластикация материала осуществляется в то время, пока происходит охлаждение уже сформованного изделия. При этом готовый расплав из пластикатора 1 поступает в литьевой ци­линдр 2, отодвигая литьевой плунжер 3.

В пластикаторах плунжерного типа нагрев материала осу­ществляется за счет теплопередачи от стенок камеры к распла­ву. Поэтому пластикаторы такого типа не могут обеспечить высокой температурной однородности расплава, ибо во всех случаях для создания теплового потока необходим перепад температур. Другой недостаток пластикаторов плунжерного типа связан с низкой температуропроводностью расплавов, из - за которой увеличение пластикационной производительности, сопровождающееся уменьшением времени пребывания расплава в пластификаторе, всегда вызывает снижение температурной однородности расплава.

В литьевых головках с червячным пластикатором плавле­ние и гомогенизация полимера осуществляется в червяке. Вна­чале появились литьевые головки (рис. 7.5), у которых чер­вячный пластикатор 1 служил только для приготовления рас­плава, нагнетавшегося червяком в литьевой цилиндр 2. Впрыск по-прежнему осуществлялся плунжером 3.

Дальнейшее совершенствование литьевых машин. шло по пути совмещения функции пластикации и впрыска в одном аг­регате. В результате возникла наиболее распространенная в на­стоящее время конструкция червячной литьевой головки, в ко­торой червяк обладает, возможностью не только вращательного, но и возвратно-поступательного движения (рис. 7.6). В голов-

Рис. 7.5. Схема литьевой головки с разделенными червячным пластикатором и плунжерным литьевым устройством. Пояснения в тексте.

Ках такого типа впрыск осуществляется за счет осевого пере­мещения червяка 2 поршнем 3. Затем в течение времени, необ­ходимого для затвердевания материала в форме, червяк пла­стикатора вращается и нагнетает материал в переднюю полость камеры 1, одновременно перемещаясь назад.

Червячные пластикаторы такого типа позволяют перераба­тывать те же термопласты, что и пластикаторы плунжерного типа. При этом пластикационная производительность червяч­ных пластикаторов при тех же габаритах всегда выше, так как большая часть тепла сообщается материалу за счет работы внутреннего трения, что повышает и температурную однород-

Рис. 7.7. Обратный клапан, устанав­ливаемый на червяках для переработ­ки полиолефинов и полиамидов: а — клапан открыт, расплав свободно про­ходит из винтового канала червяка в по­лость А (1 — корпус, 2 — червяк, 3 — кла - пан> 4 — наконечник, 5 — сопло); б— кла­пан' закрыт, ра-сплав из полости А не мо­жет попасть в канал червяка.

Ность расплава. Поскольку червяк одновременно играет роль плунжера, то при пере­работке полимеров, расплавы которых обладают сравни­тельно невысокой вязкостью (полиамиды, полиэтилен, по­липропилен), развивающимся в момент впрыска давлением 0

Расплав нагнетается не только

В форму, но и в винтовой канал червяка. Для того чтобы пред­отвратить это обратное течение расплава, которое ухудшает ус - лЬвия дозирования и формования изделия, на конце червяка пластикатора устанавливают специальный обратный клапан (рис. 7.7), открывающийся под действием давления расплава и пропускающий расплав в переднюю полость А, образующуюся перед концом червяка при его отходе назад.

Поскольку разогрев материала является результатом рабо­ты внутреннего трения, его величина, как это следует из теории политропической экструзии, в значительной мере зависит от давления на выходе из червяка. Поэтому литьевые форсунки, установленные на литьевых головках с червячной пластикаци­ей, снабжают запорным клапаном, открывающимся только в мо­мент впрыска под воздействием усилия, прижимающего фор­сунку, к литьевой втулке.