Формование полых изделий из полимеров

Методы формования полых изделий

Изготовление полых изделий методом раздува осуществляется в две стадии: вначале формуют трубчатую заготовку, а затем переносят ее в форму и, раздувая заготовку сжатым воздухом, придают ей конфигурацию готового изделия. Изделие выдерживают в форме, охлаждая его до температуры теплостойкости, после чего форма раскрывается, и изделие удаляется.

По способу изготовления трубчатой заготовки различают два основных метода: литьевое формование заготовки в специальной форме и свободная экструзия трубчатой заготовки. В обоих случаях окончательное формование изделия производят в охлаждаемой форме, в которую помещают нагретую до температуры высокоэластичности трубчатую заготовку, герметично закупоривают ее концы и раздувают заготовку сжатым воздухом, придавая ей конфигурацию готового изделия.

В настоящее время наиболее широкое распространение получил экструзионно-выдувной способ формования (рис. 8.1), при котором трубчатая заготовка экструдируется из головки экструдера в полость открытой формы (рис. 8.1, а). Когда заготовка достигает заданной длины, полуформы смыкаются, обжимая верхний конец заготовки по контуру формующего горловину ниппеля. Нижний конец заготовки при этом сплющивается и герметично заваривается (рис. 8.1,6). Затем внутрь заготовки подается сжатый воздух, который раздувает ее до соприкосновения со стенками охлаждаемой формы. После охлаждения изделия до температуры теплостойкости форма раскрывается, и готовое изделие удаляется (рис. 8.1, в).

Рис. 8.1 Схема формования полых изделий методом раздува: а— экструзия заготовки; б — раздув; в — выгрузка готового изделия; / — подача воздуха сверху; // — подача воздуха снизу; 111 — подача воздуха через дутьевую иглу.

Изготавливают полые изделия объемом от 0,03 до 3 - 10 л, имеющие как круглое, так и прямоугольное поперечное сечение (бутыли, бочки, бидоны, канистры и т. п.). Обычно сжатый воздух нагнетают в заготовку через полый дорн, одновременно используемый для формования горловины 'сосуда. В некоторых случаях воздух в заготовку вводят при помощи специальной иглы, которая прокалывает стенку или донышко заготовки. После окончания раздува игла вытаскивается, и отверстие в заготовке заваривается. Иногда раздув осуществляется газом, выделяющимся при нагреве предварительно заложенных в заготовку таблеток.

Оборудование для экструзионно-выдувного формования

Экструзионно-выдувной агрегат (ЭВА) состоит из трех основных частей: экструдера с головкой, предназначенного для формования одной или нескольких заготовок; выдувной машины с одной или несколькими формами; аппаратуры управления, в которую входит аппаратура управления экструдером, выдувной машиной и головкой, формующей заготовку, и системы пневмо- или гидропривода.

По способу формования заготовки ЭВА подразделяются на агрегаты с непрерывной экструзией заготовки, агрегаты с осевым перемещением червяка и периодической экструзией заготовки и агрегаты с копильником и периодической экструзией.

По расположению червяка различают ЭВА с горизонтальным и вертикальным червяком.

В настоящее время наиболее широко распространены экструзионные агрегаты с непрерывным выдавливанием заготовки (для изделий емкостью до 0,5 л) и зкструзионные агрегат с копильником (для изделий емкостью 0,5 л).

По емкости формируемых изделий ЭВА в соответствии с ОСТ 2610—73 подразделяются на десять основных типоразмеров. Типичный ЭВА (рис. 8.2) состоит из экструдеpa 1, многоручьевой головки для формования заготовок 2, выдувной машины с комплектом форм 3, устройства для сушки и подогрева гранул 5, пневмозагрузчика 6, шкафа тепловой автоматики 8, пульта управления 9, системы пневмо- и гидропривода 7 и устройства для удаления облоя 4.

Головки для изготовления трубчатых заготовок по направлению потока расплава разделяются на прямоточные и угловые, по числу одновременно формуемых заготовок — на одно-и многоручьевые.

Схема простейшей прямоточной головки приведена на рис. 8.3. Головка состоит из разъемного корпуса /, обогреваемого плавного колена 3, адаптера 4, матрицы 7, дорна с коническим наконечником 8, перфорированного дорнодержателя 2, ленточных нагревателей 5, сгруппированных в три тепловые зоны, и трех термопар (на рисунке не показаны). Расплав А непрерывно поступает от экструдера и, проходя по угловому каналу, попадает через отверстия дорнодержателя 2 в кольцевой канал корпуса головки, из которого он попадает в коническую щель В, образованную коническим наконечником и коническим отверстием в матрице, откуда и выдавливается в виде заготовки С. Центровка матрицы относительно дорна производится с помощью трех равнорасположенных центровочных болтов. Крепление матрицы к головке осуществляется накидным фланцем 6.

Рис.8.2 Экструзионно-выдувной агрегат. Рис 8.3 Прямоточная головка

Двухручьевая головка с тангенциальным вводом расплава (рис. 8.4) состоит из адаптера 1, через который по каналам а и в расплав от экструдера поступает в кольцевые каналы д и б, выполненные в виде кольцевых канавок на обоих дорнах 2, закрепленных в конических гнездах корпуса 6. Вытекая из кольцевых каналов, расплав формирует кольцевую струю, которая выдавливается через конический формующий зазор, образованный наконечником 5, укрепленным на конце дорна 2, перемещаемым микрометрическим винтом 7, и матрицей 4.