Литьевая головка и пластикатор
Литьевые головки с пластикаторами бывают плунжерного и червячного типа. На рис.3.2.16 представлена схема плунжерного пластикатора.
Рис.3.2.16. Схема плунжерного пластикатора:
1 – поршень; 2 – обогреваемый цилиндр;
3 – торпеда; 4 – литьевое сопло (форсунка);
5 – нагреватель
Для увеличения площади обогреваемой поверхности в нагревательной камере пластикатора устанавливается специальное приспособление – торпеда.
В пластикаторах плунжерного типа нагрев материала осуществляется за счет теплопередачи от стенок цилиндра 2 и торпеды 3 к расплаву. Поэтому пластикаторы такого типа не могут обеспечить высокой температурной однородности расплава, ибо во всех случаях для создания теплового потока необходим перепад температур.
Рис.3.2.17. Схема червячного пластикатора:
1 – материальный цилиндр; 2 – червяк; 3 – поршень
В литьевых головках с червячным пластикатором плавление – гологенизация полимера осуществляется в червяке. На рис.2.17 показана схема червячного пластикатора с осевым перемещением червяка при впрыске. В головках такого типа впрыск осуществляется за счет осевого перемещения червяка 2 поршенем 3. Затем в течение времени, необходимого для затвердевания материала в форме, червяк пластикатора вращается и нагнетает материал в переднюю полость камеры 1, одновременно перемещаясь назад.
При переработке полимеров, расплавы которых обладают сравнительно невысокой вязкостью (полиэтилен, полипропилен и др.), развивающимся в момент впрыска давлением расплав нагнетается не только в форму, но и в винтовой канал червяка. Чтобы предотвратить это обратное течение расплава, которое ухудшает условия дозирования и формования изделия, на конце червяка пластикатора устанавливают специальный обратный клапан (рис.3.2.18), открывающийся под действием давления расплава и пропускающий расплав в переднюю полость 6, образующуюся перед концом червяка при его отходе назад.
|
Рис.3.2.18. Схема обратного клапана: а – клапан в открытом состоянии; б – клапан в закрытом состоянии; 1 – корпус; 2 – червяк; 3 – клапан; 4 – наконечник; 5 – сопло; 6 – полость головки |
Для ускорения нагрева полимера в цилиндре расплав дробят на отдельные струи с помощью торпеды-рассекателя. Предпочтение следует отдавать конструкции торпеды, представленной на рис.3.2.19, так как она имеет увеличенную поверхность нагрева и обеспечивает удовлетворительную температурную однородность расплава.
Рис.3.2.19. Торпеда нагревательного цилиндра плунжерных пластикаторов
Для повышения температурной однородности расплава применяют пластикатор с вращающейся торпедой (рис.3.2.20).
Рис.3.2.20. Пластикатор с вращающейся торпедой:
1 – нагревательный цилиндр; 2 – торпеда; 3, 4 – шарики; 5 – нагреватели; 6 – плунжер
В центре полости нагревательного цилиндра 1 устанавливается цилиндрическая торпеда-рассекатель 2, на поверхности которой профрезерованы пазы. Рассекатель опирается на два ряда шариков 3 и 4, расположенных по окружности аналогично шарикам в шариковых подшипниках. Обогрев цилиндра осуществляется электрическими нагревателями сопротивления 5. Перерабатываемый полимер поступает из питателя по каналу а в пространство перед плунжером 6, который продавливает его через нагревательный цилиндр. Проходя по наклонным пазам торпеды, материал приводит ее во вращение. Взаимное наложение поступательного и вращательного движения заставляет расплав двигаться по винтовой траектории. При этом происходит перемешивание расплава и достигается его высокая температурная однородность.
Наконечники червяков имеют различную конструкцию (рис.3.2.21) в зависимости от полимерных материалов. Так, для полистирола и сополимеров стирола, полиэтилена и различных сополимеров этилена применяют гладкие наконечники со смесительной торпедой (рис.3.2.21 а) и наконечники с обратным клапаном (рис.3.2.18).
Рис.3.2.21. Наконечники червяков:
а – гладкий со смесительной торпедой; б – гладкий конический; в – конический со спиральной нарезкой; г – конический со скребками
В случае переработки высококристаллических жидких пластмасс (полиамиды, поликарбонаты) не используют наконечники с обратным клапаном, для материалов таких, как полиформальдегид, используют гладкие конические наконечники (рис.3.2.21 б), и, наконец, для пластикаторов машин, работающих в режиме интрузии, применяют конические наконечники со спиральной нарезкой (рис.3.2.21 в). В случае переработки реактопластов червяки используют наконечники со скребками (рис.3.2.21 г). Угол при вершине конуса наконечника соответствует внутреннему профилю входа в сопло и обычно составляет 40…600. Недостатком такой конструкции является необходимость периодического удаления собирающегося между ножами соскребаемого со стенок материала, не удаляющегося из цилиндра при впрыске.
Прессовая часть литьевой машины предназначена для смыкания и размыкания литьевой формы и создания усилия, необходимого для удержания формы в замкнутом состоянии при впрыске – формовании материала.