Выдувное формование.

Для производства полых и объемных изделий из термопластов — канистр, бочек, бутылей, флаконов, игрушек и т. п. — наибольшее распространение получил метод выдувного формования. Производство изделий этим методом осуществляется в две стадии: сначала получают заготовку, которую затем раздувают сжатым воздухом. В отличие от большинства методов получения изделий из пластмасс, где формование осуществляется из расплава, т.е. в вязкотекучем состоянии, в основе этой технологии лежит использование не только пластической, но и преимущественно высокоэластической деформации.

В зависимости от выбранного способа получения заготовки различают два метода раздувного формования:

экструзионный метод, называемый также экструзионно-выдувным формованием;

литьевой метод, называемый литьем с раздувом, инжекционно-выдувное формование.

3.1. Экструзионно-выдувное формование.

3.1.1. Общие сведения.

В этом методе с помощью экструдера формуется заготовка в виде трубки (называемой также рукавом или чулком), которая затем поступает в форму, где и происходит процесс формования изделия за счет создания внутри заготовки повышенного давления воздуха.

Благодаря высокой производительности и высокому уровню автоматизации этот метод является в настоящее время основным способом формования полых изделий и позволяет получать изделия объёмом от нескольких миллилитров до нескольких сотен литров.

3.1.2. Технологическая схема экструзионно-выдувного формования

Технологический процесс состоит из следующих операций:

1 ) подготовка расплава (плавление, гомогенизация и дозирование);

2) выдавливание трубчатой заготовки;

3) смыкание формы и обрезка трубчатой заготовки;

4) формование изделия (раздув);

5) охлаждение изделия;

6) раскрытие формы и извлечение изделия.

Операционная схема процесса показана на рис. 6.1.

Рис. 6.1. Операционная схема изготовления изделий выдуванием из трубчатых заготовок:

а — выдавливание трубчатой заготовки; б — смыкание формы; в — формование изделия; г — размыкание формы.

Для изготовления полых изделий применяются, как правило, экструдеры сравнительно небольших размеров, с диаметром шнека 50-90 мм. Поскольку сопротивление головки сравнительно невелико, а основным требованием является получение расплава с высокой однородностью, длина шнека также не превышает 15-18 D. Схематически процесс производства полых изделий можно представить следующим образом (рис. 9.1). Расплавленный и гомогенизированный в экструдере материал выдавливается из головки вниз в виде трубчатой заготовки, которая попадает в открытую к этому моменту форму. После того, как длина заготовки достигнет необходимой величины, полуформы смыкаются, зажимая нижний и верхний края заготовки своими буртами (пресс-кантами). При этом происходит сварка нижнего конца заготовки и оформление отверстия на ее верхнем конце (или наоборот). После замыкания формы в нее через дорн или ниппель подается сжатый воздух, под действием которого размягченный материал рукава принимает конфигурацию внутренней полости формы. В результате соприкосновения с холодными стенками формы полимер затвердевает; далее форма раскрывается, готовое изделие извлекается и направляется на окончательную обработку (удаление приливов, снятие заусенцев и т. п.).

Производство полых изделий осуществляется на специальных агрегатах, снабженных (помимо экструдера) механизмом перемещения, разъема и смыкания формы с гидравлическим или пневматическим приводом. Так как процесс формования распадается на две неравные по продолжительности стадии: короткую стадию выдавливания заготовки и длительную — формования и охлаждения изделия, то для повышения производительности большинство агрегатов выполняется либо многопозиционными, с несколькими формами, либо — особенно при производстве изделий небольшого объема — снабжается двух- и более канальной формующей головкой, иногда с несколькими мундштуками на каждом из каналов. В первом случае процессы получения заготовки и оформления изделия разобщены и происходят в одной форме, но в различных позициях агрегата; во втором — поток материала из экструдера поступает периодически в один или группу соединенных параллельно мундштуков, через которые заготовки попадают в форму.