3.1.2.1. Плавление гранул и гомогенизация расплава.

Данная операция осуществляется как правило в шнековых экструзионных агрегатах. Гранулы из бункера захватываются нарезкой шнека и, перемещаясь вдоль цилиндра, плавятся за счет теплоты от нагретых стенок и диссипации механической энергии трения. По мере движения гранулы уплотняются и создается давление. Расплавленная часть полимера благодаря сдвиговому течению перемешивается, приобретая в зоне дозирования необходимую однородность (гомогенизируется).

Для обеспечения непрерывной работы узел смыкания снабжается механизмом для отвода формы с зажатой в ней заготовкой вниз или в сторону, чтобы в период охлаждения изделия можно было производить выдавливание последующей трубчатой заготовки.

В тех случаях, когда изготавливаются крупногабаритные изделия, а производительность экструзионной машины мала, чтобы накопить большую дозу расплава и уменьшить время выдавливания заготовки, используют агрегаты с копильником (рис. 6.2). В период охлаждения изделия расплав из цилиндра 1 поступает в копильник 2, соединенный с патрубком формующей головки 4. По мере накопления дозы расплав поступает в копильник и плунжер 3 поднимается вверх. В момент получения трубчатой заготовки расплав выдавливается в головку из копильника плунжером 3 и одновременно нагнетается шнеком из цилиндра. Вследствие этого расплав с большой скоростью выдавливается через формующую щель головки и время получения заготовки уменьшается.

При изготовлении малогабаритных изделий, чтобы полностью использовать производительность агрегата, применяются многофильерные (многоручьевые) головки. Расплав выдавливается одновременно через несколько формующих каналов, расположенных в общем корпусе головки (рис. 6.3). Из патрубка расплав поступает в распределительный коллектор, а затем вытекает через несколько формующих каналов. В этом случае для выравнивания скоростей течения во входных каналах всех фильер предусматривают дросселирующие краны. При таком способе формования трубчатых заготовок формы также делают многогнездными. Применение многоручьевых головок повышает производительность агрегата и снижает трудоемкость.

Рис. 6.2. Узел выдувного агрегата с копильником: 1 — цилиндр экструдера; 2 — копильник; 3 — плунжер копильника; 4 — формующая головка.	Рис. 6.3. Многоручьевая формующая головка: 1 — корпус головки; 2 — трубчатая заготовка; 3 — цилиндр смыкания формы; 4 — многогнездная форма.

В целом операции плавления и гомогенизации осуществляются аналогично рассмотренным ранее для процесса экструзии. Вязкость расплава должна быть такой же или несколько выше, чем при производстве труб, поэтому по зонам экструдера устанавливается соответственно меньшая температура.

3.1.2.2. Выдавливание трубчатой заготовки.

Формование заготовки является важнейшей операцией, которая во многом предопределяет свойства и качества готового изделия. Поступающий в мундштук расплав должен быть гомогенным, иметь постоянную температуру по всему периметру заготовки и выдавливаться равномерно (без пульсации). При получении изделий, имеющих в сечении форму прямоугольника, эллипса и т. п., а также изделии сложной конфигурации, сечение формующей щели делают неодинаковым — для получения готового изделия со стенками одинаковой толщины участки заготовки, которые раздуваются больше, должны иметь большую толщину. Следует иметь в виду, что выдавливаемая заготовка имеет большую толщину, чем сечение формующего зазора вследствие так называемого «разбухания» экструдата, носящего релаксационный характер.

«Разбухание» зависит от скорости сдвига, длины формующего канала и вязкости расплава, что затрудняет управление процессом.

Кроме того, при формовании продолговатых и длинных изделий было отмечено, что из-за вытягивания пластичной заготовки под действием собственного веса толщина стенок верхней части изделия оказывается меньшей, чем нижней части.

Разнотолщинность заготовки зависит от скорости выдавливания расплава, его вязкости и веса заготовки. Обычно формование заготовки ведут при минимально возможной температуре расплава и высокой скорости экструзии. Поэтому в современных машинах для управления формой, размерами и толщиной стенок заготовки используются микропроцессоры, позволяющие за счет изменения скорости подачи расплава и осевого перемещения конического дорна формировать заготовку с необходимой степенью разнотолщинности. Минимальная разнотолщинность достигается при коэффициенте раздува 3-3,5. Соответствующая программа составляется заранее с учетом геометрии изделия, температурных параметров процесса и реологических характеристик расплава полимера. Перед началом формования следующей заготовки дорн автоматически возвращается в исходное положение.