2. Литье под давлением
Это наиболее распространенный и самый прогрессивный метод переработки пластмасс в изделия. Термопласты перерабатывают на специальных литьевых машинах, обеспечивающих более высокую производительность и экономичность по сравнению с прессованием. Оформление изделий производится в холодных формах, которые не нужно периодически подогревать, так как термопласты отвердевают благодаря охлаждению.
Термопластичный материал в виде порошка или зерен загружается через бункер в нагретый цилиндр литьевой машины, переходит в нем в вязко-текучее состояние и с помощью плунжера передавливается через сопло в холодную пресс-форму, периодически присоединяемую к соплу литьевой машины. Заполнив форму, термопластичная масса охлаждается и затвердевает, приобретая очертания формы. Готовое изделие удаляется из формы выталкивателем. Принцип изготовления изделий литьем под давлением показан на рис. 5. Для ускорения расплавления литьевой массы внутрь цилиндра вставляют металлическую торпеду, .имеющую электрический обогрев.
Литьевые машины могут быть полуавтоматические и автоматические.
Время цикла изготовления одного или нескольких сложнейших изделий составляет обычно от 20 до 60 сек. Давление впрыска термопласта в цилиндре достигает 1000 кгс/см2 и более.
Пластмасса, застывшая в широком литниковом (впускном) канале формы, образует на изделии большой литник, при отламывании или отрезании которого остается след, требующий последующей обработки (зачистки). Для уменьшения затрат на эту обработку применяют так называемое точечное литье, отливая изделия через впускное отверстие минимальных размеров. Давление впрыска при этом приходится увеличивать. Качество отливок повышается вследствие хорошего прогревания материала в узком литниковом отверстии.
Для снижения напряжений, особенно в наружных слоях отлитых изделий, их рекомендуется отжигать, что предупреждает образование трещин. Поверхность литьевых изделий всегда получается более ровной и гладкой,— без разводов и серебра, если литьевой материал отгранулирован и подсушен для удаления следов влаги
Рис 5. Схема изготовления изделий из
пластмасс (термопластов) литьем под дав-
хлением:
а — форма открыта, б — форма закрыта, 1—подвижная часть формы, 2 — неподвижная часть формы, 3 — Торпедо литьевой машины; 4 — нагревательный элемент, 5 — плунжер литьевой машины, 5 — сопло, 7 — загрузочный бункер; 8 — гидравлическое давление
Разогретая и размягченная пластмасса находится в цилиндре литьевой машины довольно длительноевре-мя, так как емкость его предусмотрена для большого числа изделий; поэтому метод литья под давлением труднее применить для реактопластов. Несмотря на это, подобные работы ведутся успешно.
Для термопластов, у которых температура перехода в вязко-текучее состояние близка к температуре разложения или воспламенения (поливинилиденхлорид, нитроцеллюлозные этролы), литье под давлением применять нельзя вследствие сильного разогревания литьевой массы.
3. Экструзия (шприцевание, выдавливание)
Это второй распространенный метод технологической переработки термопластов, по принципу сходный с литьем под давлением. Осуществляется он на специальных машинах, называемых экструдерами.
Рис 6 Схема работы экструдера (шнекмашины)
/ — загрузочный бункер, 2 — цилиндр машины. 8 — нагревательные элементы, 4~ формующая головка, 5 — шнек; б—решетка (сетка), 7 — выдавливаемый профиль
Рис 7. Агрегат для получения пленок методом раздувания рукава (направление — вертикально вниз)
1 — экструдер, 2 — рукав, 3 — приемное приспособление
Твердый полимер {в виде порошка или зерен) поступает в экструдер (рис. 6), разогревается в цилиндре и в виде вязкой массы непрерывно выдавливается с помощью шнека или поршня в сопло, имеющее различные профили. Проходя через сопло и выходя из него, пластмасса охлаждается и затвердевает.
Непрерывным выдавливанием получают из термопластов стержни, трубы, желоба, ленты, листы (шириной до 1 м и больше), пленки и нити, перерабатываемые затем в изделия. Нити используют в частности, для изготовления кистей и щеток.
Современные экструзионные машины представляют собой универсальные и автоматизированные агрегаты. Меняя головку, на них изготовляют изделия разных Профилей — не только трубы, стержни, пластины и др., но также выдувные изделия и пленки. Такие машины комплектуют с различными приемными устройствами. На рис. 7 показана схема работы агрегата для изготовления полимерных пленок методом раздувания рукава (трубы), полу-
чаемого экструзией. Рукав раздувают воздухом- давлением 0,2—0,3 атм.
Методами литья под давлением и экструзии перерабатывают полиэтилен, полипропилен, пластифицированный поливинилхлорид, поли амиды, полистирол и сополимеры стирола, эфироцеллюлозные этролы и другие термопластичные материалы.