Лекція № 1. 4. Черв’ячні машини

4.1 Сутність екструзійного метода.

Черв’ячні машини – один із найбільш розширених видів обладнання, що використовується у промисловості виробництва і переробки полімерних матеріалів. В різних галузях промисловості ці машини інколи називають екструдерами, шприц-машинами, черв’ячними пластикаторами, прес-автоматами і ін., причому кожне із цих назв пов’язано з конкретним напрямком їх використання. Наприклад, при виробництві і переробці гумових сумішей їх називають шприц-машинами.

Головні робочі органи черв’ячної машини – циліндр і черв’як. Основний процес, що проходить у черв’ячних машинах, - це транспортування матеріал у вздовж гвинтового каналу, що утворений внутрішньою поверхнею циліндра і нарізкою черв’яка. Транспортування супроводжується інтенсивним деформуванням матеріалу і розвитком тиску у гвинтовому каналі. Одночасно з транспортуванням у каналі можуть протікати інші процеси – змішування компонентів, нагрів матеріалу за рахунок деформування і теплопередачі від нагрівачів, перевід матеріалу у в’язко текучий стан, ініціювання нагрівом хімічних реакцій між компонентами, ущільнення і монолітизування рихлих сипучих матеріалів, видалення із матеріалу будь-яких компонентів (наприклад, видалення вологи і газів).

Черв’ячна машина працює , сумісно із змінним інструментом (екструзійною головкою). Матеріал протискається через канали екструзійної головки під дією тиску, що створюється у каналі черв’яка. Основні функції головок полягають в наступному: надання матеріалу конфігурації майбутнього виробу, накладання матеріалу на деякий сердечник, що протягується через головку, фільтрування матеріалу (очищення його від включень).

Інколи черв’ячна машина працює без головки. В цьому випадку матеріал поміщають у проміжну ємність звідки він періодично забирається для формування виробів методом пресування.

При екструзійному методі формування виробів екструдери виконують функції пластикатора і насосу, без переривно протискається отриманий у гвинтовому каналі розплав матеріалу через головку. Екструзійним методом отримують вироби з різною конфігурацією поперечного січення і любої довжини, наносять ізоляцію на провідники і кабелі, покриття на будівельні профілі із дерева і металу, отримують труби, листи, плівки і волокна. В гумовій промисловості цей метод використовується для виробництва заготовок протекторів, камер і стрічок пневматичних шин, для обгумовування дроту і т. д.

При формуванні виробів методами пресування і литва під тиском черв’ячні машини виконують функції пластикаторів і дозатора продукції із потрібною температурою.

Черв’ячні машини в більшості випадків не експлуатуються самостійно, а входить до складу спеціалізованого обладнання. Наприклад, агрегат для виробництва листів включає в себе екструдер , каландр, відрізний і транспортуючий пристрої. В ливарному методі формування черв’ячний пластифікатор-дозатор не є самостійною машиною, а входить до складу ливарної машини в якості однієї із складальної одиниці.