Давление в шприцмашине

Полиэтилен на холоде совершенно не растворяется ни одним растворителем, а при температуре +120° он прессуется, выдавливается на шприцмашине, отливается под давлением. [c.23]

Современные червячные шприцмашины должны представлять собой совершенно свободные от пульсаций давления насосы, которые подают термически однородный расплав с постоянной высокой производительностью. Для того чтобы обеспечить выполнение этого требования, управление процессом шприцевания должно быть основано на полном понимании основных закономерностей работы этих машин. В настоящей главе изложены основные ре- [c.172]

Вынужденный поток представляет собой поступательное течение расплава, возникающее вследствие существования относительного движения корпуса и цилиндра. Если представить себе шприцмашину, на выходе из червяка которой расплав не встречает никакого сопротивления, так как и пакет сит и мундштук отсутствуют, то в такой машине давление в головке будет равно нулю. Поэтому в канале червяка противотока не будет. Материал, находящийся в кольцевом пространстве между вращающейся наружной поверхностью сердечника червяка и внутренней поверхностью корпуса, подвергается деформации сдвига, которая в результате воздействия стенок винтового канала превращается в поступательное движение материала по каналу, т. е. в вынужденный поток. Основными параметрами, определяющими величину объемного расхода вынужденного потока, являются глубина канала, ширина канала, диаметр червяка и скорость его вращения. [c.177]

Противоток возникает в результате существования избыточного давления расплава в головке шприцмашины. Чтобы лучше понять причину появления противотока, представим, что червяк неподвижен, а в головке машины имеется избыточное давление. В этих воображаемых условиях винтовой канал червяка уподобится длинному насадку прямоугольного сечения. [c.177]

Характеристика червяка с глубоким каналом на участке дозирующей зоны представлена на графике прямой 1. Производительность такого червяка при свободном выходе (нулевое давление) очень велика, так как расход вынужденного потока при глубоких каналах весьма значителен. В то же время производительность шприцмашины с червяком такого типа оказывается очень чувствительной к величине давления в головке, так как глубокий канал представляет собой по существу насадок с большой площадью поперечного сечения, в котором легко возникает противоток. Этим объясняется быстрое уменьшение производительности с увеличением противодавления в головке. [c.178]

Обычно, за некоторыми исключениями, червячные шприцмашины применяются для выдавливания высоковязких материалов. Действительно, давление, создаваемое винтовым насосом при перекачивании расплава, возникает вследствие существования у перекачиваемой жидкости конечной вязкости. Поэтому принцип, на котором основана работа шприцмашины, совершенно отличен от принципов, на которых основана работа центробежных, поршневых или шестеренчатых насосов. По этой причине некоторые авторы называли винтовые насосы вязкостно-винтовыми насосами . Вследствие высокой вязкости перекачиваемой жидкости течение в винтовых насосах всегда ламинарное, а не турбулентное. [c.184]

Рис. 4,39. Распределение давления вдоль корпуса пластицирующей шприцмашины.

Несмотря на это, предположение о существовании обратно направленного течения противотока, вызванного давлением в головке, оказывается весьма полезным для анализа зависимости производительности шприцмашины от давления в головке и от геометрических размеров червяка. При этом следует остерегаться ошибочных выводов о действительном направлении линий тока в канале червяка, которые могли бы явиться результатом упрощенного понимания очень распространенного графического изображения эпюры проекций действительных скоростей потока накось 2. Для того чтобы получить правильное представление о действительном течении жидкости в канале червяка, необходимо одновременно с продольным течением рассматривать поперечное течение, которое возникает в результате существования нормаль- [c.199]

Режим нулевого расхода. Если закрыть материалу выход из корпуса шприцмашины, то объемный расход будет равен нулю, а давление в конце червяка достигнет максимального значения. В этих условиях расход вынужденного потока равен расходу противотока, или [c.204]

Характеристики шприцмашины. Если пренебречь утечкой, то зависимость между производительностью шприцмашины и давлением в головке для общего случая, в котором вязкость расплава, плотность расплава и размеры канала изменяются вдоль оси червяка, описывается интегральной формой уравнения (66) [c.227]

Если перепад давлений по длине червяка отсутствует, то производительность шприцмашины не зависит от вязкости материала и прямо пропорциональна скорости вращения червяка. [c.230]

Анализ этих двух последних уравнений показывает, что при изотермическом шприцевании ньютоновских жидкостей производительность шприцмашины не зависит от вязкости (или температуры) материала. Однако величина давления, развивающегося в головке, прямо пропорциональна вязкости материала. [c.233]

На рис. 4,31 представлено влияние изменений температуры материала в головке и червяке на давление в головке и производительность машины. На графике изображены характеристики червяка и головки при температурах и (Т уТ ). Если температуры расплава в червяке и головке одинаковы и равны Т.2, режим работы машины определяется точкой А. Если одновременно уменьшить температуры расплава в червяке и головке до температуры то давление в головке увеличится до значения, определяемого точкой В. Величина же производительности при этом останется практически неизменной. Однако если температура расплава в червяке по-прежнему равна Т , а температура расплава в головке уменьшена до Г,, то производительность шприцмашины понизится до значения, определяемого точкой О. Напротив, если температура расплава в червяке равна а головка нагрета до более высокой температуры 7, производительность машины, определяемая точкой С, окажется несколько большей. [c.235]

Для того чтобы воспользоваться вышеприведенными расчетными уравнениями, необходимо знать величину вязкости расплава в червяке и в головке. В том случае если расплав обладает свойствами неньютоновской жидкости, величины вязкостей должны быть определены соответственно при значениях градиента скорости, существующих в канале червяка и в головке шприцмашины. Чтобы оценить величину эффективной вязкости расплава, находящегося в канале червяка при различных температурах и скоростях вращения червяка, необходимо экспериментально определить производительность и перепад давлений на данном участке червяка в этих условиях. Располагая этими данными и зная геометрические размеры канала червяка, можно решить уравнение (95) относительно вязкости. [c.236]

Кроме того, если использовать червяк с таким глубоким каналом в качестве дозирующей зоны, расположенной на выходе из пластицирующей шприцмашины, то производительность такого червяка окажется очень чувствительной к неизбежным колебаниям подачи материала, всегда существующим в зоне питания. Дросселирующее и выравнивающее действие дозирующей зоны с глубоким каналом вообще мало, и такая дозирующая зона не в состоянии устранить колебаний давления и расхода. [c.247]

Рис. 4,36. Диаграмма, изображающая рабочие характеристики адиабатической шприцмашины в виде зависимостей производительности от давления, вычисленных для различных чисел оборотов червяка.

В зоне питания шприцмашины гранулы термопластичного материала находятся в нерасплавленном состоянии и пластическая масса не смачивает металлических стенок. Поступающий материал заполняет винтовой канал червяка и продвигается по нему. Так как объем витка винтового канала по мере удаления от загрузочного окна уменьшается, перемещающиеся вдоль канала частицы материала преодолевают сопротивление, которое вызывает увеличение давления внутри уплотняющегося твердого материала. [c.253]

При изучении работы шприцмашины целесообразно рассматривать характеристики каждой секции червяка в отдельности. Так, зона питания червяка должна обеспечивать захват гранулированного материала у загрузочного отверстия и транспортировать его вдоль оси червяка с заданной производительностью. В зоне плавления гранулы материала размягчаются и уплотняются, превращаясь в результате в жидкую, не содержащую пустот массу. Размягчение материала обычно происходит за счет вязкого трения и тепла, подводимого от нагревателей корпуса. Зона дозирования должна обеспечивать дальнейшую гомогенизацию расплавленного материала и подачу его под определенным давлением к головке. [c.256]

Дозирующая зона. Проектирование дозирующей зоны червяка может быть выполнено полностью на основе разработанной гидродинамической теории шприцевания. Примеры расчета характеристик винтовых насосов для перекачивания расплавов были приведены выше. Эти расчеты совершенно аналогичны расчетам при проектировании дозирующей зоны шприцмашины для переработки пластмасс. Теоретически характеристика дозирующей зоны должна определять все результирующие характеристики шприцмашины. На практике так и получается, если червяк рассчитан правильно. Однако, анализируя характеристику дозирующей зоны, нельзя рассматривать ее совершенно изолированно от остальных частей червяка. Так как дозирующая зона препятствует свободному выходу материала из зон питания и плавления, в конце загрузочной зоны возникает избыточное давление. Это давление, так же как давление, развивающееся в дозирующей зоне, влияет на величину и направление противотока в дозирующей зоне. Величина давления, развивающегося на центральном участке червяка, зависит как от насосных характеристик зоны питания и зоны плавления, так и от степени дросселирования потока, которая осуществляется дозирующей зоной. Некоторые исследователи з4, за признают существование этого [c.264]

Влияние промежуточного давления на производительность шприцмашины зависит главным образом от напорной характеристики дозирующей зоны. Если напорная характеристика дозирующей зоны располагается полого (например, когда глубина канала на участке дозирующей зоны невелика), то производительность машины оказывается почти нечувствительной к этому промежуточному давлению. Такая характеристика наиболее желательна, поскольку это промежуточное давление весьма непостоянно и зависит от случайных процессов, происходящих в зоне питания и зоне плавления. [c.264]

Автору приходилось экспериментально исследовать распределение давлений, устанавливающееся в обычной шприцмашине с диаметром червяка 62 лгж при шприцевании полиэтилена. Типичные результаты приведены на рис. 4,39. [c.264]

Геометрически подобными шприцмашинами называются такие две машины, все геометрические размеры которых связаны друг с другом одним и тем же коэффициентом пропорциональности. г. Нетрудно показать, что если пренебречь теплопередачей от внешней поверхности корпуса в окружающую среду, то у геометрически подобных шприцмашин, работающих как в изотермическом, так и в адиабатическом режиме, величина развивающегося давления при одинаковой скорости вращения червяка будет одинакова. Приращение температуры в геометрически подобных адиабатических шприцмашинах при одинаковой скорости вращения червяка также одинаково. Производительность и потребляемая мощность большей машины возрастают пропорционально кубу коэффициента геометрического подобия. [c.269]

Одновременное применение незащищенных термопар и приборов для замера давления расплава существенно упрощает управление машиной и облегчает задачу устранения различных неполадок. Более того, зная давление, развивающееся в головке шприцмашины, можно значительно точнее рассчитать рабочую характеристику машины. [c.276]

Скорость вращения червяка. Производительность шприцмашины существенно зависит от скорости вращения червяка. Обычно регулятор скорости устанавливается оператором в определенное положение, и постоянство скорости вращения червяка зависит только от характеристик привода машины. Однако при проведении некоторых технологических процессов может оказаться целесообразным производить регулирование скорости вращения червяка для поддержания постоянного давления в головке. Это можно сделать, если связать датчик давления с регулятором скорости вращения червяка. [c.277]

Головка шприцмашины представляет собой приспособление, через которое под давлением продавливается расплавленная пластическая масса и при этом образуется изделие. Геометрические размеры изделия определяются головкой только в плоскости, перпендикулярной направлению шприцевания. [c.278]

Этот расчет показывает, что величина потерь давления в центральном канале головки составляет около 10% потерь давления в губках щели. Очевидно, что из головки такого типа будет шприцеваться лист, толщина которого со стороны, расположенной у входа в головку, намного превысит толщину другого, удаленного от входа края. Для того чтобы избежать получения листа с непостоянной толщиной, следует либо увеличить радиус центрального канала, либо увеличить длину губок щели, либо осуществить одновременно и то и другое. При увеличении длины губок щели одновременно увеличится и перепад давлений. Суммарное падение давления невелико и составляет только 44,5/сГ/сл. Известно, что во многих случаях можно допустить значительно большее давление. Если технические условия на лист допускают уменьшение степени продольной вытяжки, то увеличения потерь давления можно добиться, уменьшая расстояние между губками щели. Одновременно необходимо уменьшить степень вытяжки на приемном устройстве. Следует также принять во внимание, что увеличение сопротивления головки может сопровождаться уменьшением производительности шприцмашины. Для того чтобы все это учесть, необходимо внимательно проанализировать рабочую характеристику шприцмашины. [c.282]

Кроме того, предполагается, что величина давления, развивающегося при заданном значении производительности q, известна. Уравнения, по которым рассчитывается производительность шприцмашины в зависимости от геометрических размеров червяка, скорости его вращения и вязкости жидкости, приведены в преды- [c.292]

Таким образом, установлены предельные размеры длины профилирующей части головки и определено отношение L/D для капилляра. Рассчитанная длина головки слишком велика и поэтому непрактична. В действительности длина матрицы в головке была бы значительно меньше. Эти расчеты показывают, что если бы понадобилось поддерживать в головке машины давление в 140/сГ/сл1 , например для того, чтобы улучшить процесс смешения в шприцмашине, для создания нужного противодавления следовало бы воспользоваться пакетом сит или дросселирующим клапаном. [c.295]

В дальнейшем, по мере автоматизации операции сборки изделия, ЭТОТ метод получил широкое распространение при изготовлении цилиндрических и других изделий простой формы. Основную часть детали (ее корпус) изготовляли из трубы, которую выдавливали на шприцмашине, а горлышко и донышко отливали на литьевой машине. Затем эти три детали соединялись автоматически. Такой метод применяется при изготовлении тюбиков для упаковки крема, клея и других веществ, обла.],ающих слишком высокой вязкостью для того, чтобы расфасовывать их в бутылки-. Дальнейшее развитие этого метода привело к тому, что шприцованный цилиндрический корпус начал использовать в качестве заготовки, которая поступает в литьевую форму. Такая схема производства позволяет исключить при сборке ручные операции и сварку. Этот способ дает возможность повысить точность размеров и улучшить внешний вид изделия, так как при литье под давлением детали, как правило, имеют поверхность высокого качества. [c.571]

В патенте США 2230190 более подробно описаны механические приспособления, при помощи которых осуществляются различные способы сварки конца (торцовой части) заготовки. Так, например, в некоторых случаях применяют дорн, не доходящий до конца внешней части формуемой детали. В образующейся на конце головки полости на очень короткое время создают вакуум. В результате этого труба, сползающая с дорна, сдавливается внешним давлением и слипается. В указанном патенте впервые упоминается о вращающемся столе с формами, которые по очереди подводятся к головке шприцмашины. Сама головка передвигается в вертикальной плоскости, что обеспечивает ее контакт с формой в момент попадания последней на позицию заполнения. [c.577]

Литье под давлением основано на тех же принципах, что и литьевое прессование, с той особенностью, что этот процесс не периодический, а полунепрерывный. При осуществлении этого процесса смесью питают шнек шприцмашины, который перемещает ее в нагретую форму . После того как форма заполнится, шнек останавливают, а затем вращают в противоположном направлении для создания механического затвора напротив головки цилиндра шприцмашины. После окончания вулканизации изделие удаляют из формы, форму закрывают и повторяют процесс. Сообщалось о преимуществах использования для литья резиновой смеси плунжера вместо описанного выше шнека. Кроме всех преимуществ литьевого прессования, справедливых и для литья под давлением, последним методом достигается очень высокая производительность. Применение метода литья под давлением для вулканизации смесей из бутадиен-нитрильного каучука сравнительно невелико из-за высокой стоимости оборудования, работающего под большим давлением. [c.228]

Продавливание вальцованной массы через горизонтальный червячный пресс (шприцмашину), снабженный сменяющимися приспособлениями для формования труб, стержней и профилей. Продавливание производят при температуре 160—170° и удельном давлении от 60 до 300 кг/см . [c.269]

При температуре 105—110° С полиэтилен размягчается до такой степени, что его можно формовать. При температуре 115—120° С его можно прессовать, выдавливать на шприцмашине, отливать под давлением и т. д. [c.453]

Другой метод, обеспечивающий периодическую подачу материала, состоит в том, что на головку обычной шприцмашины с непрерывно вращающимся червяком устанавливается специальный кран, который автоматически открывается и закрывается в определенные моменты цикла. При этом из головки выходят порции материала заданного веса и определенной температуры. Чтобы предотвратить перегрев материала и чрезмерное повышение давления в головке в то время, когда кран закрыт, в этих машинах применяются червяки специальной конструкции11. [c.184]

Противоток. В большинстве случаев в винтовом канале червяка существует градиент давления др1дг, так как червячные шприцмашины или создают давление, необходимое для выдавли- [c.191]

Если бы эта секция червяка являлась дозирующей зоной пластицирующей шприцмашины, на входе в дозирующую зону существовало бы избыточнее давление, развиЕшееся в предыдущих питающей зоне и зоне плавления. Зто давление необходимо было бы добавить к ргссч тайному выше давлению на выходе. [c.243]

Червяки с дозирующей зоной обладают рядом конструктивных и эксплуатационных преимуществ. Поскольку производительность неглубокой дозирующей зоны сравнительно мало зависит от колебаний давления, дозирующая зона оказывает стабилизирующее влияние на производительность шприцмашины. Существование более высокого градиента скорости на участке дозирующей зоны также очень желательно, так как этим обеспечивается большая механическая и температурная однородность шприцуемого материала. С конструктивной точки зрени.я существование дозирующей зоны весьма целесообразно, так как разработанные гидродинамические теории шприцевания расплава могут применяться с наибольшей достоверностью для расчета этой секции червяка, которая, как было отмечено выше, определяет производительность червяка. [c.257]

Увеличение производительности, пропорциональное кубу коэффициента геометрического подобия, оказывается вполне возможным на машинах, работающих по адиабатическому режиму, если качество шприцуемого продукта не должно удовлетворять каким-то постоянным требованиям. Пример подобного рода можно найти у Карлея и Мак-Келви , которые описывают экспериментальные результаты, полученные при десятикратном изменении геометрических размеров шприцмашины для переработки полиэтилена. Сопоставление двух подобных шприцмашин с диаметром червяка 50 и 500 мм. показало, что при 15 об/мин. производительность и потребляемые мощности относятся друг к другу, как 1 1000. При этом температура и давление шприцуемого материала одинаковы. [c.272]

Пример расчета стержневой головки. Пусть головка конструируется для шприцевания из полиметилметакрилата стержней диаметром 1,27 см заданная производительность составляет 22,6 кг/час (величина вполне приемлемая для шприцмашины с диаметром червяка 50,8 мм). Температура шприцевания равна 204° степень вытяжки—1,5. Предположим, что шприцмашина, которая будет использоваться для шприцевания, может развить при этой производительности и температуре давление в 140 кПсм . [c.294]

Принципиально этот метод очень прост заготовка в виде рукава, полученная на червячной шприцмашине, литьевой машине, штрангпрессе или на комбинированном оборудовании, непосредственно поступает (или переносится) в разъемную форму. Один конец заготовки зажимается и форма замыкается. Через другой (открытый) конец заготовки подают давление (обычно сжатый воздух). В тех случаях, когда зажаты оба конца заготовки, давление подают через специальную иглу или любое другое приспособление. [c.573]

В патенте 2128239 впервые упоминается о выдавливании трубы из нагретого термопластичного материала с применением давления. В этом случае головка шприцмашины вставляется в дно формы для бутылок. Труба, соприкасаясь с дном формы, сваривается, и шприцголовка постепенно выходит из формы. При этом шприцевание и раздувание сжатым воздухом не прекращаются. [c.577]

Для преодоления отмеченных ограничений был разр аботан новый процесс, так называемая вулканизация горячим воздухом. Аппарат для вулканизации горячим воздухом представляет собой горизонтальную цилиндрическую печь, через которую пропускают шприцованный материал на транспортерной ленте непосредственно от шприцмашины. Никаких дополнительных операций не требуется. Процесс ведут при высокой температуре без внешнего давления для завершения вулканизации в короткое время. Например, изоляцию на проводе можно вулканизовать со скоростью 183 м1.ш1н. [c.425]

Свойства белые гранулы без цвета, запаха и вкуса горят только в факеле пламени термопласты высокой пластичности. Растворяются в пизкокипящих кетонах, хлорированных углеводородах, диоксане, окиси пропилена, метилизобутенилкетоне (окиси мезитила) размягчаются в высококн-пящпх кетонах, альдегидах, сложных эфирах, простых эфирах, сероуглероде, ароматических углеводородах пе растворяются в большинстве других растворителей. Примепение композиции для литья иа шприцмашинах п для литья под давлением гибкие листы и плепки жесткие листы, композиции для экструзии электротехнической изоляции и т. п. покрытия по разным материалам. (1079) [c.31]

Lu olene М, S, Н, F, Е, ENO, G — поливипилхлорид в гранулах. М — для литья па шприцмашинах S — для экструзии Н — для экструзии изделий, применяемых при обработке, хранении и т. п. продуктов питания F — для литья под давлением на стержневых прессах Е, ENO, G — для изготовления кабельных изоляций. (902) [c.135]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология