ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Шприцевание из "Основные процессы резинового производства" Шприцеванием, или экструзией, называется процесс продавливания предварительно разогретой резиновой смеси через отверстия определенной формы с целью получения полуфабрикатов заданного сечения. Для шприцевания применяют плунжерные машины — в этом случае заготовки имеют ограниченную длину, и червячные прессы, которые позволяют получить профилированные изделия любой длины. Плунжерные устройства имеют ограниченное применение, поэтому под шприцеванием обычно понимают процесс, осуществляемый на червячных прессах (шприц-машинах) с одним или двумя червяками (шнеками). Наибольшее распространение получили одночервячные конструкции, по.этому рассмотрение процессов будет в дальнейшем осуществляться применительно к устройствам такого типа. [c.79] Схема одночервячного пресса с указанием рабочих зон приведена на рис. 3.8. Подаваемая через воронку 5 резиновая смесь захватывается шнеком 2, нагревается и несколько дорабатывается см. табл. 3,2) в зоне П и под значительным давлением (до 10 МПа), развиваемым в зоне П1, выдавливается через головку I, в которой крепится формообразующая деталь 6. [c.80] Резиновая смесь поступает в воронку 5 в виде ленты с катушки или в виде гранул, крошки. Вращающийся червяк 2 увлекает нарезкой смесь вдоль цилиндрического корпуса 3, уплотняя и деформируя ее. Головка 1 и формообразующая деталь 6 оказывают значительное сопротивление движению материала и создают формующее давление. Винтовая нарезка червяка обеспечивает деформирование и непрерывное перемещение смеси вдоль цилиндра, для чего необходимо, чтобы коэффициент трения материала на поверхности червяка был по возможности ниже, а коэффициент трения на поверхности цилиндра достаточно высок. Если это условие не будет выполняться, то материал может вращаться вместе с червяком не перемещаясь к головке. Для процесса шприцевания это условие выполняют подбором геометрии нарезки червяка, формы загрузочного отверстия, обработкой поверхности шнека и цилиндра и подбором оптимальных тепловых и скоростных параметров процесса. [c.80] Решающие процессы обработки материала осуществляются в зоне пластикации. Смесь вовлекается в сложное движение за счет сцепления с рабочими поверхностями, формируя поток материала со свойствами аномально-вязкой жидкости, и доводится до оптимальной температуры, что в последующем облегчает процесс формования заготовки. Перечисленные рабочие зоны не имеют четких границ. Положение этих границ зависит от состояния загружаемого материала. В машинах теплого питания не требуется длительной пластикации смеси и зона пластикации сокращается по длине, а потому червяк имеет рабочую длину не более 12 диаметров, В шприц-машинах холодного питания осуществляется разогрев и пластикация смеси в удлиненной зоне пластикации, поэтому длина червяка в них составляет более 12 диаметров шнека. [c.80] Независимо от типа червячных прессов после выхода из профилирующего канала происходит усадка резиновой смеси, которая при процессе щприцевания носит более сложный характер, чем при каландровании, и приводит к искажению формы профиля заготовки по сравнению с сеченйем профилирующего отверстия. [c.81] Это явление называемся деформацией сечения шприцованных полуфабрикатов и связано с различиями в скоростях движения в разных точках сечения потока резиновой смеси в головке шприц-машины и в профилирующей детали в центре потока скорость выше, чем у стенок или в углах детали, где течение замедляется трением смеси о неподвижные поверхности. Создается разность скоростей движения соседних слоев, которая по законам реологии приводит к кх взаимному скольжению. Интенсивность скольжения определяется градиентом скорости. Эпюра скоростей (рис. 3.9) для двух типов сечений показывает, что между соседними слоями смеси при шприцевании (экструзии) возникает внутреннее трение. Градиент скорости и внутреннее трение ориентируют макромолекулы и анизотропные частицы в тем большей степени, чем выше скорость и, соответственно, ее градиент между слоями. [c.81] Для круглого сечения в любом направлении по радиусу градиент скорости меняется плавно от стенки до центра круга, в связи с чем степень ориентации макромолекул от центра до стенок меняется монотонно, а потому степень усадки, разбухания круглой заготовки во всех направлениях одинакова и заготовка не меняет своей формы, увеличиваясь по диаметру. У профилирующего отверстия прямоугольной формы степень ориентации макромолекул неодинакова по сечению максимальна ближе к центру, меньше у плоских стенок и минимальна в углах отверстия. Следует также учитывать в этом случае и чисто объемные факторы шприцевания — в точках с меньшей скоростью движения потока выдавливается меньшее количество смеси. Оба фактора обусловливают большее разбухание профиля в зонах большей скорости и ее градиента, и, как следствие, изменяются размеры, заготовка имеет не квадратное сечение, а сечение с выпуклыми сторонами с одновременным ростом его общей площади. Для получения заготовки прямоугольной формы необходимо уменьшить объемную скорость выдавливания резиновой смеси в зонах высоких скоростей и их градиентов, например сделать вогнутые боковые отверстия. [c.81] применяют специфические приемы уменьшения деформации сечения и обеспечения стабильности размеров профилируемого изделия усадка снижается и стаби.лизируется при использовании частично структурированных каучуков, введением модификаторов, применением удлиненных головок и формообразующих деталей. Для снижения усадки и повышения производительности при шприцевании воздействуют на формообразующую деталь инфразвуковой (5—20 Гц) или ультразвуковой (около Гц) частотой. Вибрация передается на граничные слои резиновой смеси, ускоряя ее течение и снижая сцепление с деталью и давление в головке шприц-машины (табл. 3.3). [c.82] На червячных машинах осуществляют следующие технологические операции I) пластикацию каучуков и придание удобной для транспортирования, развески формы (грануляцию, листование) 2) разогрев резиновых смесей в линиях каландрования 3) очистку резиновых смесей от посторонних включений — стрейнирование 4) профилирование заготовок для последующей конфекционной сборки шин, обуви и других РТИ 5) об-резинивание проволоки, текстильных шнуров и тканей 6) очистку резино вых смесей от газов и летучих примесей с последующим профилированием и непрерывной вулканизацией без давления 7) дозирование резиновой с.чеси для прессовой вулканизации в производстве РТИ. [c.82] Перечисленные технологические процессы осуществляются на специализированных червячных машинах, имеющих соответствующие конструктивные особенности, в соответствии с которыми, согласно ГОСТ, все одночервячные машины для переработки резиновых смесей подразделяются на три типа (табл. 3.4). [c.82] МЧХ - машины червячного холодного питания могут перерабатывать смеси с температурой 45 °С и более, интенсивно дорабатывают смесь, поэтому постепенно вытесняют машины типа МЧТ. [c.83] МЧХВ — машины червячные холодные с вакуум-отсосом . В дополнение к конструкции Л 1ЧХ имеют зону и узлы вакуумярования для удаления газов и летучих примесей, выделяющихся при нагреве смеси в про цессе шприцевания. [c.83] Вернуться к основной статье