Давление в формующей головке

Для объяснения причин этих явлений и нахождения оптимальных режимов переработки полимерных материалов на шнековых машинах, необходимо разделить процессы, происходяш,ие при экструзии, на макроскопические и микроскопические. К первым относятся механизм и скорости течения полимера в формующей головке под действием внешних сил при различных тем- -Л пературах. Закономерности, выявленные при исследовании эпюр этих скоростей по сечению потока полимера, позволяют выбирать оптимальные -конструкции входов головки (входные углы), а также устанавливать оптимальные соотношения давлений, скоростей формования и температур. Микроскопические процессы рассматриваются в молекулярной механике полимеров. Изучение поведения лпнейных молекул полимеров под действием внешних сил требует [c.249]

Это означает, что возрастание давления в экструдере равно снижению давления в головке. Однако изменения массового расхода и давления представляют интерес не только как параметры процесса. С величиной генерируемого давления связаны также изменения те 1-пературы и мощности, потребляемой червяком экструдера. Наконец, мы заинтересованы в увеличении степени смешения, которая характеризуется функциями ФРД и ФРВ, или, другими словами, интерес представляют средняя деформация сдвига и среднее время пребывания материала в экструдере. Математические модели подсистем позволяют определить связь между основными интересующими нас технологическими параметрами (т. е. объемным расходом, распределением давлений и температуры, потребляемой мощностью, средней деформацией сдвига и временем пребывания) и всеми влияющими на процесс геометрическими (т. е. конструктивными) параметрами, реологическими и теплофизическими свойствами расплава, а также регулируемыми параметрами процесса (т. е. частотой вращения червяка, температурой червяка, цилиндра, головки). Эти зависимости можно использовать как при проектировании новых машин, так и для анализа работы существующих. В дополнение к основным регулируемым параметрам желательно исследовать и другие, такие, как изменение температуры в головке, изменение объемного расхода, однородность экструдата, разбухание и стабильность формы экструдата и параметрическую чувствительность процесса. В гл. 13, посвященной формованию методом экструзии, рассматриваются некоторые из этих параметров. [c.419]

На стабильность процесса влияет и давление в формующей головке. При изменении давления в головке изменяется поток расплава и соответственно время пребывания материала в экструдере. При переработке разных ПВХ материалов на одном экструдере без смены шнека колебания производительности могут быть устранены либо снижением температуры, либо повышением давления в головке. [c.237]

Здесь — объем межвиткового пространства на длине шага нарезки, м Кр, К — коэффициенты геометрической формы канала червяка и кольцевого канала зазора между гребнем витка и цилиндром (12.17), м Цк, .з — эффективные вязкости расплава в канале червяка и в зазоре, Па-с п — частота вращения червяка, с" Ар — перепад давления в зоне дозирования, определяемый величиной сопротивления формующей головки, Па. [c.344]

Прессы для формовки цилиндрических гранул. В этих машинах формовку проводят путем выдавливания влажной катализаторной массы через отверстия формующей головки с последующим разрезанием жгутов на грануляционных устройствах. По принципу создания давления, необходимого для экструзии, различают шнековые (червячные) и поршневые винтовые или гидравлические машины. Грануляционные устройства, применяемые в катализаторных производствах, и комплектующие экструзионные машины разделяются на ножевые, дисковые, струнные и барабанные. В ножевых устройствах (рис. 4.34, а) резка жгутов осуществляется ножами, установленными на вращающемся роторе в радиальном направлении. Частота вращения ротора 10— 150 об/мин (в некоторых до 1550). Плоскость вращения перпендикулярна направлению движения жгутов. Длина гранул определяется скоростью экструзии, частотой вращения ротора и числом ножей, установленных на роторе. В струнных устройствах (рис. 4.34, б) жгут разрезает струны, натянутые между двумя вращающимися дисками (кольцами). Плоскость вращения колец параллельна направлению движения жгута. В дисковых грануляторах (рис. 4.34, в) функции ножей выполняют вращающиеся с частотой 150—400 об/мин диски. [c.225]

В табл. 13.4 указаны соотношения объемный расход — перепад давления (характеристика головки), полученные численным методом, для течения ньютоновских жидкостей в каналах следующей формы эксцентрический кольцевой, эллиптический, равносторонний и равнобедренный треугольники, полукруглый. круговой сектор и конический. Представлена зависимость Q от АР для течения ньютоновской жидкости в прямоугольных и квадратных каналах. [c.502]

Экструзию пленки осуществляют через формующие головки двух типов плоскощелевую для получения пленкн в виде ленты и с кольцевым зазором для производства рукавной пленки [50, с. 16—21]. Скорость движения вытягивающих устройств должна регулироваться в широком диапазоне, при этом необходимо предусмотреть систему быстрого охлаждения с помощью охлаждающих валиков или водяной ванны. Для экструзии применяют ТФП с более высокой вязкостью расплава, чем при переработке литьем под давлением. Температура экструзии выше температуры литья под давлением. [c.199]

Анализ РНХ шнекового нагнетателя и формующей головки позволяет определить производительность экструдера и развиваемого при этом давления на входе в матрицу для конкретного сечения шнек-матрицы при заданной частоте вращения шнека. [c.642]

С целью повышения производительности процесса экструзии может быть использован способ автоматического управления путем изменения скорости вращения шнека экструдера в зависимости от давления в экструдере и расхода массы. Поочередно изменяют температуру формующей головки, температуру цилиндра и скорость вращения шнека до максимально возможных значений в зависимости от изменения обобщающего показателя качества перерабатываемого материала. [c.254]

Тепловое расширение полимеров может быть также оценено по изменению их удельного объема = р , где р — плотность. Эта характеристика используется при переработке пластмасс из расплава, когда важно определить некоторые технологические параметры процесса производства изделий (объем впрыска при литье под давлением, сечение экструдата на выходе из формующей головки экструзионного агрегата, динамика усадки изделия при формовании из расплава). Интересно, что в этом случае аморфно-кри-сталлический состав полимера вызывает непропорциональность зависимости = ф(Т) на участке до температуры плавления (рис. 51, кривые ПЭНП и ПЭВП). После перехода в полностью аморфное состояние зависимость становится линейной. Аморфный ПВХ (рис. 51) ведет себя в полном соответствии с отмеченными ранее закономерностями. [c.135]

Листовой материал из фторопласта-30 хорошо перерабатывается в изделия на вакуумных и пневматических формовочных машинах. Изготовление флаконов и других полых изделий осуществляется на экструзионно-выдувных автоматах при температуре формы 120—140 °С и температуре в формующей головке 240—260 °С. Последующая раздувка для оформления полых изделий осуществляется при давлении воздуха 0,9—1 кгс/см . Продолжительность цикла составляет 25—40 с. [c.188]

Еще одним полимером, который подвергают вспениванию в форме листов и плит с помощью ССЬР, является полистирол. Этот процесс несколько напоминает процесс вспенивания ПВХ дихлордифторметан смешивают под давлением с жидким полимером, а затем сбрасывают избыточное давление через головку экструдера. Полученный пенополистирол может иметь самую различную форму — от 70-миллиметровых плит, используемых в качестве конструкционного теплоизолирующего материала, до тонких листов толщиной несколько миллиметров, которые применяются в производстве упаковочных материалов методом термоформования. [c.677]

Давление в головке машин достигает 100 кг см . При нагревании полиэтилена выше 105—110° он начинает размягчаться и способен формоваться. При температуре 115—120° вязкость материала резко падает и полиэтилен превращается в мягкую пластичную массу, способную [c.74]

Оформляющая головка червячного пресса представляет собой профилирующий инструмент, через который выдавливается расплавленная пластичная масса, принимающая заданную форму. Головки бывают прямоточные или угловые, в которых поток расплава поворачивается вверх, вниз или в сторону. По типу выходящего профиля головки подразделяются на круглые, щелевые и фасонные по образуемому в них давлению — на головки низкого давления (до 4 МН/м ) среднего давления (4—10 МН/м ) и высокого давления (более 10 МН/м ). Часть головки, в которой оформляется профиль изделия, называется матрицей. [c.178]

Шнековые прессы для формовки цилиндрических гранул. В этих машинах формовку проводят путем выдавливания влажной катализаторной массы через отверстия формующей головки с последующим разрезанием жгутов на равные доли. По принципу создания давления, необходимого для. экструзии, различают шнековые (червячные) и гидравлические машины. Последние из-за относительной сложности получения непрерывного цикла выдавливания массы пока применяют лишь в опытных производствах. [c.272]

Повысить температуру экструзии, или снизить скорость выхода расплава повысить давление в головке-за счет увеличения длины формующей части [c.60]

В головках трубного типа длина формующей части головки с постоянной геометрией поперечного сечения при-нима.ется обычно равной наружному диаметру готового провода. В головках давления формующая часть отсутствует и полимер течет через конусный кольцевой канал (фиг. 7.3). Иногда сужение потока осуществляется двумя или тремя секциями, последовательно уменьшающими углы прохода для снижения сопротивления потоку до тех пор, пока поток не достигнет конечного размера. Вакуум, создаваемый в головках трубного типа, должен составлять по крайней мере 20 мм рт. ст., в противном случае может иметь место неплотное покрытие. [c.149]

Наиболее важными параметрами головки являются длина формующей части (при постоянной геометрии поперечного сечения) и увеличение размеров поперечного сечения (в %). Формующая часть создает в головке и цилиндре машины определенное давление, благодаря чему улучшается перемешивание материала, осуществляется сварка потоков расплава, образующихся при обтекании дорнодержателя, и предотвращается образование неровностей на поверхности изделия. Отношение длины формующей части к высоте открытия губок головки обычно принимается равным 10 1. Например, если в трубной головке зазор между мундштуком и дорном составляет 1,6 мм, длина формующей части принимается равной 16 мм. Для высоковязких полимеров длина формующей части меньше, а для низковязких несколько больше рассчитанной по отношению 10 1. Сопротивление течению, а отсюда и величина давления изменяются пропорционально кубу высоты поперечного сечения формующей части. Поэтому малое значение высоты поперечного сечения (менее 3 мм) очень эффективно влияет на повышение давления в головке. [c.202]

Процесс экструзии лучше всего происходит при подаче в формующую головку фторопласта, находящегося в свободно-сыпучем состоянии. Однако в зоне последних витков червяка материал уплотняется, поскольку через него передается давление, создаваемое червяком, на выдавливаемый профиль. Степень уплотнения порошка можно уменьшить путем его предварительного спекания. Подвергнутый спеканию порошок уплотняется труднее, чем свежий. Скорость экструзии невелика — около 127 мм/мин, однако качество кабеля, профилируемого на червячном экструдере, выше, чем на поршневом [84]. [c.165]

Шприц-машина выполняет две, а иногда и три функции. Во-первых, в машине материал расплавляется и превращается в сплошную гомогенную вязкую жидкость. Во-вторых, в машине создается давление, необходимое для продавливания расплава через формующую головку и придания материалу определенной формы и размеров. Кроме того, в некоторых случаях в машине может осуществляться удаление летучих (в большинстве случаев водяного пара). [c.230]

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]

Этими формулами можно пользоваться не только при проектировании новых головок, но также и при анализе характеристик уже существующих головок. Анализируя работу головок даже с сравнительно сложной формой проточной части, можно, зная суммарную величину потерь давления, представить себе, как эти потери распределены по различным участкам головки. При этом градиент скорости рассчитывается для каждого участка отдельно и по нему определяется величина эффективной вязкости, соответствующая режиму течения на этом участке. По полученным данным рассчитывается величина потерь давления. Сумма потерь давления, определенная таким образом для всех участков, должна быть примерно равна фактическому давлению в головке. [c.279]

Не требуется больше никаких допущений для объяснения того факта, что на выходе из головки изделие из полимера будет распухать за счет релаксации высокоэластических деформаций. Теперь по реологическим кривым типа показанных на рис. 13 п 116 можно только указать величины давлений, при которых градиенты скоростей в пространстве от середины потока до стенки формующей головки могут быть уменьшены. Из рис. 116 ясно, что за точкой экстремума градиенты указанных скоростей действительно уменьшаются, и сечение готового изделия на выходе пз формующей головки будет более однородным по молекулярной структуре полимера. [c.251]

Главным рабочим органом шнековой машины является массивный винт (шнек, червяк), заключенный в стальной цилиндр. В некоторых формовочных машинах может быть несколько винтов, которые не только транспортируют массу и создают необходимое давление, но и смешивают, пластифицируют, уплотняют ее, а также интенсифицируют подсушку. Загрузочные устройства могут включать в себя бункеры с мешалками, виброиитатели, питающие шнеки, валки и другие узлы. На рис. 118 приведен шнековый пресс-формователь с гранулятором М-105, используемый в производстве катализатора конверсии метана, а также для экструзионной формовки алюмооксидных и других катализаторных паст [81]. Исход ная паста из загрузочного устройства 3 захватывается двумя 2-образными лопастями 4 и принудительно вмазывается в межвит-ковое пространство шнека 9. Шнек перемещает массу к формующей головке 2 и выдавливает ее в виде цилиндрического жгута. Жгут с помощью электромагнитного устройства отсекается от головки, падает на дисковые ножи 6, разрезается на отдельные цилиндрические гранулы диаметром 14 мм и длиной 14 мм и подается на транспортер. Частота вращения шнека составляет 15—67 об/мин, производительность машины по исходной массе — 150—200 кг/ч. [c.272]

В зоне дозировки, т. е. в формующей зоне, осуществляются гомогенизация материала и равномерный его прогрев. Равномерный выход материала происходит благодаря созданию необходимого давления в головке машины. В этой зоне принято рассматривать три составляющие потока [23] [c.135]

Рис. 5.12. Схема распределения скоростей течения расплава при насосном режиме работы зоны дозирования и различном давлении в формующей головке.

Продолжительность заполнения формы /з должна быть существенно меньше времени жизнеспособности io, иначе будет наблюдаться недолив или некачественное заполнение формующей полости. При реакционном формовании в открытых формах или при изготовлении сравнительно толстостенных изделий небольшой протяженности продолжительность заполнения будет определяться производительностью смесительно-дозирующего агрегата, так как в этом случае режим заполнения контролируется литьевой машиной. При изготовлении тонкостенных изделий большой протяженности на определенной стадии заполнения (зависящей от вязкости) процесс начнет контролироваться не литьевой машиной, а формой, т. е. скорость заполнения формы будет уменьшаться по. мере увеличения длины затекания, либо при постоянном расходе давление в головке (в контурах рециркуляции компонентов) будет постепенно возрастать до тех пор, пока не будет достигнут предельный уровень и подача материала прекратится. В обоих случаях может иметь место недолив.. [c.99]

Процесс экструзии заключается в непрерывном выдавливании расплава полимера через формующую головку, придании ему необходимой конфигурации и последующем охлаждении изделия. Течение расплава через формующие головки происходит под действием давления, которое создается шнековым или дисковым экструдером. Экструдер (экструзионная машина) должен обеспечивать передвижение полимера вдоль цилиндра, его плавление и гомогенизацию, а также создание в цилиндре машины гидростатического давления. Методом экструзии изготавливаются трубы, пленки, профили, сетки в основном из термопластичных полимеров — полиэтилена, полистирола, поликарбоната, поливинилхлорида и др. Поскольку процесс экструзии осуществляется непрерывно, он является наиболее прогрессивным, так как позволяет производить изделия с небольшими трудовыми и энергетическими затратами при незначительных потерях материалов. [c.103]

При использовании дисковых экструдеров полимер в виде гранул или порошка поступает в зазор между вращающимся и неподвижным дисками и плавится, благодаря выделению теплоты трения. Поскольку расплав полимера является вязкоупругой жидкостью, то при вращении диска в расплаве возникают нормальные напряжения и создается давление, под действием которого происходит выдавливание полимера через формующую головку. [c.104]

Рассмотренная схема течения характерна для случая, когда отсутствует перепад давления вдоль винтового канала. Обычно в зависимости от давления, развиваемого в конце зоны плавления, и сопротивления формующей головки экструдер может работать в двух режимах. В том случае, когда в зоне загрузки и плавления создается низкое давление, зона дозирования работает как нагнетающий насос и давление к выходу из экструдера повышается, т. е. в зоне дозирования имеется отрицательный градиент давления (рис. 5.11). В результате часть расплава течет по винтовым каналам шнека в направлении к зоне плавления со скоростью Уд,,, которая совпадает по направлению со скоростью Vq, возникающей от вращения шнека (рис. 5.12,6). При увеличении давления в головке перепад давления вдоль винтового канала возрастает, поэтому скорость v p также повышается (рис. 5.12, а). При геометрическом сложении векторов скорости Удр и vq изменяется эпюра скорости течения расплава в тангенциальном направлении (рис. 5.13). Таким образом, чем больше перепад давления, тем [c.120]

Здесь Q — объемная производительность N — частота вращения червяка а, Р — геометрические характеристики нарезки червяка a=nD[(t/i)—е] X X os ф hi/2 Р = [ t/i) — е] os ф sin ф /i //(12L) D — наружный диаметр червяка t — ша1 нарезки червяка i — число заходов нарезки червяка е — толщина гребня нарезки в осевом направлении ф — угол подъема нарезки w, к — ширина и глубина нарезки L — длина нарезной части червяка — давление в головке Ыэф — эффективная вязкость резиновой смеси Fd, Fp — форм-факторы прямого и обратного потоков (вво уятся для учета влияния боковых стенок нарезки червяка на характер течения резиновой смеси в нарезке червяка) [c.187]

Эксперименты проводились на гранулированном полиэтилене (разветвленный полиэтилен льюполен 1800 Н). Гранулы имели кубическую форму с длиной грани 3—4 мм. Поскольку привод машины осуществлялся по схеме Леонардо, величина потребляемой мощности определялась непосредственно по напряжению и силе тока. Давление на выходе из червяка замерялось датчиком, установленным между концом червяка и матрицей. Температура головки замерялась термопарой. Во время опытов температура головки составляла Г =185 5°С. В качестве профилирующего инструмента применялась матрица с несколькими круглыми отверстиями диаметром 5 мм каждое, расположенными в горизонтальной плоскости. Величину давления в головке регулировали, закрывая часть отверстий. Представленные на рис. 7 характеристики червяка построены по экспериментальным данным, полученным при изменении скорости вращения червяка в диапазоне Л =10—80 об/мин и установке в головке матрицы с 3,5 и 8 отверстиями. Если представить эти характеристики в логарифмической системе координат, то они изображаются прямыми линиями (рис. 8). По тангенсу угла наклона прямых можно определить индекс течения V, который оказывается равным 3. Это значение несколько больше, чем максимальная величина индекса течения = 2,8, которая приводится в опубликованных данных. Зная свойства расплавов полиэтилена, можно предположить, что эта разница связана с различием в условиях течения в одно-и многоканальных матрицах. Однако отсутствие специальных [c.120]

Формующая головка состоит из обогреваемого корпуса, мундштука и дорна. К цилиндру пшек-машины она крепится г/ виде переходной втулки с нарезкой или на шарнире. Дор и ввинчивается в дорнодержатель, представляющий собой решетку с отверстиями, через которые пластичная масса продавливается из цилиндра к формующему зазору. Формующий зазор устанавливается от решетки на расстоянии, обеспечиваю-ще.м полное слияние продавленной через решетку массы. Это расстояние не должно быть меньше двукратного диаметра решетки. Во избежание потери нужного давления необходи. ю следить, чтобы площадь поперечного сечения формующего зазора была несколько меньше площади поперечного сечения всех отверстий решетки. Длина формуюи1его зазора обычно равна 15-кратной величине самого зазора. [c.193]

В процессе экструзии малотекучих материалов в формующей головке возникают большие давления, при этом часто не удается достичь достаточно высокой производительности. При недостаточной текучести полимерного материала не всегда получаются изделия с ровной и глянцевой поверхностью. Формование покрытий из маловязких композиций также сопряжено с некоторыми трудностями возрастает время пленкообразования, снижается адгезионная прочность покрытий и повышается их пористость. [c.73]

Во время расширения пены в формующей головке ячейки пенопласта в большей или меньшей степени раскрываются и коалесци-руют. Этого явления можно избежать, если пену, находящуюся под давлением, подвергать радиационной сшивке [169].Если сшивку полимера осуществляют с помощью химических агентов, то скорость экструзии и температурные режимы должны быть такими, чтобы не допустить даже частичную сшивку полимера в цилиндре экструдера. В свою очередь разложение порофора проводят обычно либо в цилиндре [226], либо в головке экструдера [227]. В первом сл ае получают материалы с сообщающимися ячейками, во втором — со смешанной структурой. [c.268]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология