2.2.10. Классификация головок

Головки отличаются большим разнообразием типов и конструкций, которые могут быть классифицированы следующим образом.

По направлению выхода изделия:

1) прямоточные головки (например, на рис. 89) с направлением выхода изделия вдоль оси червяка (головки для труб, шлангов, стержней);

2) угловые головки, осуществляющие поворот потока расплава и соответственно изменяющие направление выдачи изделия на опреде­ленный угол по отношению к оси червяка (головки для покрытия проводов, кабелей и каких-либо сердечников изоляцией или защит­ной оболочкой, головки для рукавной пленки, головки для экструзии с раздувом и др.).

Прямоточные головки просты по конструкции, условия течения расплава в их каналах максимально благоприятны.

По конфигурации формующей щели:

1) плоскощелевые;

2) головки с кольцевым поперечным сечением канала (головки для цилиндрических стержней, трубные головки, головки для экструзии с раздувом, головки для получения рукавной пленки);

3) профильные головки, имеющие сложный контур поперечного сечения формующего канала и различающиеся по конфигурации попе­речного сечения изделия (рис. 4.3) на головки для изделий открытого типа, закрытого типа, смешанного типа, специальные головки и голов­ки для изделий из вспененных материалов.

Особенностью плоскощелевых головок является необходимость очень существенного преобразования конфигурации поперечного сече­ния потока расплава: круглое сечение канала головки на входе в нее преобразуется, например, в плоский щелевой канал с высотой 1 мм и шириной иногда более 1 м на выходе. При этом возникает проблема равномерного распределения потока по всей ширине щели, которая решается специфическими для этого типа головок приемами.

Для кольцевых головок, как и для головок, формующих изделия открытого и смешанного типа, обязательно наличие дорна, формующего одну или несколько полостей в изделии.

Общей особенностью головок третьего типа является большая сложность конфигурации поперечного сечения формуемого изделия и, следовательно, геометрии рабочей поверхности переход­ного канала.

По типу термостатирования корпуса головки:

1) с рубашками для обогрева (или охлаждения) жидкостями;

2) с электрическим обогревом нагревателями омического сопротив­ления или индукционного типа.

Из экструдера в головку материал подается, как правило, при той температуре, при которой он должен выдавливаться из формующего канала, так что сколько-нибудь значительного нагрева или охлажде­ния материала в головке происходить не должно. Общий тепловой баланс головки в этом случае определяется двумя составляющими: тепловыделениями в материале вследствие рассеивания работы его деформирования в каналах и теплоотдачей в окружающую среду. Если первая составляющая намного меньше второй (что, как правило, имеет место при экструзии термопластов, так как вязкость их расплавов относительно невелика, а температура головки должна быть намного больше температуры окружающей среды), то применяют второй тип термостатирования, более компактный и простой в обслуживании. Если же эти составляющие близки по значению или вторая превосходит первую (что характерно, например, для экструзии высоковязких резиновых смесей), то применяют первый тип термостатирования, который с равной эффективностью может осуществляться как подво­дом, так и отводом тепла от тела головки.

По общей конструкции корпуса головки:

1) литые;

2) сварно-литые;

3) разъемные, изготовленные механической обработкой из поковок и проката.

Тот или иной тип в данном случае выбирается преимущественно в зависимости от габаритов головки, а также с учетом программы производства (единичный экземпляр, несколько штук, мелкая серия) и конкретных технологических возможностей. В настоящее время применяется преимущественно третий тип корпусов.

По способу крепления к цилиндру экструдера:

1) с фланцевым соединением (головки съемные или откидные на петлях);

2) с байонетным соединением;

3) со стягиваемыми накидными полукольцами.

Выбор того или иного типа крепления, а также типа привода крепежных устройств (механического или ручного) определяется, во-пер­вых, габаритами головки, во-вторых, требуемой частотой съема соловки.

По максимальному давлению в головке, обеспечи­вающему рабочую производительность:

1) головки низкого давления (до 6 МПа) для стержней диаметром более 5 мм, толстых труб и листов и других толстостенных профилей;

2) головки среднего давления (6-20 МПа) для стержней диаметром 3-5 мм или труб и профилей с толщиной стенки около 1 мм;

3) головки высокого давления (свыше 20 МПа) для производства пленок, вытяжки нитей и т.д.