ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Потери давления на трение в цилиндре плунжерного пластикатора из "Основные процессы переработки полимеров Теория и методы расчёта" Пластикатор — это устройство, в котором плавятся гранулы перерабатываемого полимера и температура полученного расплава поднимается до заданного значения. [c.406] По конструкции и расположению пластикатора все литьевые машины можно разделить на следующие классы машины с горизонтальным расположением пластикатора, машины с вертикальным расположением пластикатора и машины без предварительной пластикации. [c.406] По конструкции основного элемента все пластикаторы можно разделить на две основные группы пластикаторы плунжерного типа и пластикаторы червячного типа. [c.406] В пластикаторах плунжерного типа (рис. УП1.3) разогрев материала осуществляется за счет теплопередачи от стенок корпуса. Пла-стикаторами такого типа обычно оснащают наиболее простые литьевые машины объем впрыска которых не превышает 20—30 см . [c.406] 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 корпусом. Однако в некоторых конструкциях пластикаторов в тело торпеды дополнительно встраиваются патронные нагреватели Недостатки литьевых головок такого типа связаны с трудностью регулирования температуры и давления расплава во время впрыска полимера . [c.406] Литьевые головки, в которых пластикация (плавление) материала осуществляется в червяке, называют червячными литьевыми головками. На рис. VIII.5 приведена схема червячной литьевой головки, в которой червяк выполняет функцию пластикатора, а впрыск по-прежнему осуществляется поршнем. [c.407] Дальнейшее развитие конструкций литьевых машин шло по пути совмещения функции пластикации и впрыска в одном агрегате. В результате возникла наиболее распространенная в настоящее время конструкция червячного пластикатора, в котором червяк обладает возможностью не только вращательного, но и возвратно-поступательного движения (рис. VIII.6). В пластикаторах такого типа впрыск осуществляется за счет осевого перемещения червяка. Затем в течение времени, необходимого для затвердевания материала в форме, червяк пластикатора вращается и нагнетает материал в переднюю полость камеры, одновременно перемещаясь назад. [c.407] ПОД действием давления расплава и пропускает расплав в переднюю полость, образующуюся перед концом червяка при его отходе назад. [c.408] Поскольку разогрев материала является результатом работы внутреннего трения, его величина, как это следует из теории политропической экструзии, в значительной мере зависит от величины давления на выходе из червяка. Поэтому литьевые форсунки, установленные на литьевых головках с червячной пластикацией, всегда снабжают запорным клапаном, открывающимся только в момент впрыска под воздействием усилия, прижимающего форсунку к литьевой втулке. Типичная схема форсунки с запорным клапаном представлена на рис. VHI.8. [c.408] Рассмотрим процесс разогрева материала при его движении через рабочее пространство нагревательного цилиндра пластикатора. Для упрощения будем считать, что нагреваемый материал имеет форму полого цилиндра (рис. УП1.9). [c.408] Обозначим температуру материала на входе в пластикатор (температура может быть равна комнатной или несколько превышать ее, если питание машины осуществляется предварительно подогреваемым материалом). Обозначим температуру внутренней поверхности стенки пластикатора Г/ (понятно, что 7 — это максимальная температура, до которой может быть нагрет материал). Наконец, обозначим температуру расплава на входе в форсунку Та (обычно величина Та намного меньше температуры стенок). [c.409] Термический КПД характеризует также и температурную однородность расплава, поскольку Та — это средняя температура расплава, которая меняется от некоторой минимальной температуры Т/п, до максимальной температуры — Т, (рис. УП1.10). Поэтому чем выше величина термического КПД, тем меньше температурная неоднородность расплава. [c.409] Ср — теплоемкость, кал/(г -°С) р — плотность, г/см . [c.409] При выполнении численных расчетов по уравнению (УП1.4) используется метод номограмм. На рис. УП1.П приведена номограмма, позволяющая рассчитать температуру в центре пластины в зависимости от безразмерного времени 0 = а//а и значения критерия В1. [c.410] Интересно отметить, что с увеличением коэффициента конвективного теплообмена /г скорость разогрева пластины возрастает. Для оценки термического КПД нагревательного цилиндра можно принять, что температура пластины на поверхности постоянна и равна температуре поверхности стенки. Это условие равносильно допущению Н = оо (следовательно, 81 = оо). Поскольку при увеличении производительности пластикатора время пребывания материала в цилиндре уменьшается, соответственно уменьшается и величина термического КПД нагревателя. [c.410] Уравнение(УП1.4) описывает изменение температуры пластины при условии двустороннего обогрева. Если же нагрев осуществляется только с одной стороны, то величина а, входящая в уравнения (УП1.4) и (УП1.5), заменяется на 2а. [c.410] Пользуясь номограммой (см. рис. УП1.11) и задаваясь значением термического КПД, можно рассчитать минимальное время пребывания полимера в нагревательном цилиндре пластикатора, за которое его температура успеет увеличиться до заданной. [c.410] Если задана максимальная продолжительность цикла ц и максимальная производительность пластикатора за один цикл, то, выбрав величину Е, можно определить время пребывания материала в цилиндре и, следовательно, объем литьевого цилиндра. [c.410] Числа на кривых — значения критерия Bi. [c.411] Вернуться к основной статье