4.9. Калибрующий инструмент

Калибрующие устройства, устанавливаемые на выходе из формующего канала головки, выполняют следующие основные функции: 1) фикса­ция приобретенной в формующем канале конфигурации изделия посредством его частичного охлаждения; 2) трансформация исходной конфигурации экструдируемой заготовки до требуемой конечной конфигурации изделия с последующей фиксацией последней; 3) обеспечение требуемой точности размеров наружной, внутренней или одновременно обеих поверхностей изделия.

Выполнение первой из этих функций является обязательным для всех типов калибрующих устройств. Остальные две (или одна из них) в ряде случаев оказываются ненужными. Например, когда требуемая точность размеров изделия невелика (не более 15- 16-го квалитета) и на выходе из головки экструдат имеет форму и размеры, весьма близкие к таковым у готового изделия, и если к тому же экструдиру-ется высоковязкий полимер (например, непластифицированный ПВХ), возможно применение простейших устройств в виде поддерживающих пластин, планок, предохраняющих изделие от провисания под воздей­ствием собственного веса, как на пути от головки к охлаждающей ванне, так и в самой ванне. Профиль свободно скользит по располо­женной под ним планке, прижимаясь к ней лишь силой собственного веса. Пример реализации второй функции показан на рис. 4.1, где кольцевое на выходе из головки поперечное сечение трансформирует­ся на калибрующем стержне в соответствующее сечение готового изделия. При реализации третьей функции необходим принудитель­ный прижим охлаждающего изделия к калибрующей поверхности.

Существует несколько признаков, по которым можно классифициро­вать как методы калибровки, так и сами калибрующие устройства.

Первый признак - по типу поверхности изделия, которая подверга­ется калибровке: внутренняя (только полые профили - см., например, рис. 4.1) и наружная калибровка (полые и монолитные профили). Последний тип калибровки для полых изделий более распространен, так как у большинства изделий именно наружная поверхность являет­ся ответственной и часто должна выполняться с гарантированной точностью.

Второй признак - по способу прижима изделия к формующей поверхности: естественный прижим под воздействием собственного веса изделия; принудительный прижим механическим способом посредством пружин, грузов и т.д.; принудительный прижим с по­мощью сжатого воздуха и с помощью вакуума; различные комбиниро­ванные способы, представляющие собой сочетания- тех или иных из перечисленных выше. При внутренней калибровке используют при­жим вследствие тепловой усадки изделия при охлаждении его на калибре, а также вследствие стремления профиля в состоянии распла­ва к сокращению размеров сечения при принудительной вытяжке его или, наоборот, за счет незначительного увеличения размеров сечения калибра по его длине на начальном участке. Все эти способы прижима при внутренней калибровке требуют достаточно точной согласован­ности изменения размеров сечения калибра по его длине с кинетикой изменения размеров сечения профиля в процессе перемещения его по калибру, что далеко не всегда удается обеспечить. В связи с этим бывает сложно подобрать режим экструзии, при котором обеспечи­вался бы надежный прижим и вместе с тем не возникало бы перио­дически заклинивания профиля на калибре.

Третий признак - по способу охлаждения профиля во время пребы­вания его в калибрующем устройстве: при контакте с холодной метал­лической поверхностью калибра, при контакте непосредственно с охлаждающей жидкостью (водой) или комбинированный способ, сочетающий в себе два первых.

Четвертый признак - по конструктивному типу калибрующего элемента: монотонный канал; монотонный стержень (см. рис. 4.1); набор пластин с отверстиями, соответствующими поперечному сече­нию изделия (диафрагм); профильные ролики.

Сочетание рассмотренных признаков в применяемых на практике калибрующих устройствах чрезвычайно разнообразно. На рис. 4.50 приведены наиболее часто встречающиеся конструкции. На рис. 4.50, а показаны два варианта наружной калибровки в монотонном канале (вверху) и диафрагмами (внизу) с принудительным прижимом посред­ством избыточного давления воздуха, подаваемого в полость изделия через дорн головки. С целью создания давления в полости профиля в нее введена укрепленная на дорне (посредством штанги, троса, цепи и т.д.) пробка, имеющая уплотняющий элемент из резины или фторо­пласта. В профилях с малой площадью поперечного сечения полости