Технологические параметры процесса. Качество получаемых изделий и производительность процесса зависят от технологических параметров процесса, к числу которых относятся:

1) Температура заготовки – важнейший параметр процесса. Она определяет разнотолщинность и номинальную толщину стенок, определяет вес, прочность сварного шва, величину усадки, качество поверхности изделия и определяет производительность процесса. Температурный режим устанавливается в зависимости от вида и марки перерабатываемого сырья, а также от типа изготавливаемых изделий. Низкая вязкость расплава при высокой температуре обычно приводит к хорошему качеству поверхности и высокой прочности выдувных изделий. Однако, если температура слишком высока, то заготовка имеет тенденцию к удлинению на выходе из головки. При этом заготовка получается более тонкая у головки и более толстая на конце (образуется “шейка“). Такие заготовки не пригодны для формования, так как при этом получаются разнотолщинные изделия. При очень высокой температуре расплава увеличивается общая продолжительность операции формования в силу того, что удлиняется процесс охлаждения. А также при этих условиях увеличивается усадка изделий. К тому же при высокой температуре имеется опасность термодеструкции нетермостабильных материалов (например, непластифицированный ПВХ).

При невысокой температуре расплава перечисленные недостатки отсутствуют, однако если температуры очень низки, то изделия получаются с плохой наружной поверхностью и отличаются малой прочностью сварного шва. Поэтому при производстве изделий из ПЭВП температурный режим: 180-200 С, а при производстве изделий из ПЭНП – 130-160 С.

2) Скорость экструдирования заготовки определяет вес и толщину стенки изделия, чистоту внутренней поверхности, разнотолщинность по высоте и производительность процесса. Увеличение скорости приводит к увеличению толщины стенки заготовки, к уменьшению разнотолщинности по высоте изделия и увеличению производительности процесса. Но при очень высокой скорости экструдирования поверхность заготовки становится шероховатой и ухудшается качество внутренней поверхност изделия.

3) Температура формы влияет на прочность сварного шва, величину усадки, качество поверхности изделия, производительность агрегата. При этом увеличение температуры формы улучшает качество поверхности изделия, увеличивает прочность сварного шва и уменьшает усадку изделия. Температура формы поддерживается в интервале 20-60 С.

4) Скорость смыкания формы определяет прочность сварного шва и производительность процесса. При этом увеличение скорости ведет к резкому местному утонению стенок изделия именно вдоль линии сварного шва. При этом происходит ослабление прочности изделия. Поэтому целесообразно в момент смыкания при сдавливании заготовки скорость движения полуформ замедлять.

5) Давление воздуха.

6) Время охлаждения изделия зависит от температуры и толщины заготовки, от температуры формы от вида полимера, от типа и размеров изделия. При этом увеличение времени охлаждения изделия уменьшает усадку изделия, но при этом уменьшается производительность агрегата.

25. Температурный режим материального цилиндра литьевой машины. Температура формы. Выбор температурного режима. Способы измерения температуры.

Нагревательный цилиндр – это важнейший технический узел литьевой машины, определяющий качество изделия. Температурный режим цилиндра определяет температуру расплава перерабатываемого материала.

При повышении температуры расплава имеет место уменьшение вязкости, поэтому материал льется хорошо, с меньшим сопротивлением, лучше заполняет форму, а формуемое изделие в результате имеет лучшее качество поверхности. Повышение температуры расплава приводит к увеличению длительности охлаждения изделия в форме, а это ведет к уменьшению производительности машины. К тому же с увеличением температуры увеличивается усадка изделий, а это влечет за собой увеличение термических напряжений. При уменьшении темп-ры расплава увеличивается вязкость, возрастают сдвиговые усилия при течении полимера, увеличивается ориентация молекулярных цепей, а время релаксации снижается. Это приводит к тому, что изделия получаются более напряженными, что ухудшает качество изделий. Поэтому в каждом конкретном случае необходимо подбирать оптимальную температуру. Конкретная температура литья зависит от температуры фазового перехода полимера, то есть от температуры стеклования.

Важнейшим фактором повышения качества изделий при литье является достижение максимальной однородности температуры расплава. Максимальная непрерывность процесса нагрева расплава и максимальное его перемешивание создают наибольший эффект в температурной гомогенизации расплава. Чтобы устранить неравномерность нагрева в цилиндре применяют предварительную шнековую пластикацию. Равномерность температуры расплава зависит также от формы и равномерности размера гранул. Наиболее высокую однородность обеспечивают мелкие (3 мм) гранулы одинакового размера.

Температура формы. Темп-ра формующего инструмента определяет режим охлаждения изд-ия в форме, который влияет на производительность литьевой машины и качество изделий. Обычно время охлаждения изделий составляет 60-80 % времени, приходящегося на цикл литья.

Снижение температуры формы позволяет сократить продолжительность охлаждения и повысить производительность. Поверхностные слои изделия охлаждаются быстрее по сравнению с его внутренними слоями вследствие большей теплоемкости и низкой теплопроводности полимера. Поэтому на поверхности изделия образуется затвердевшая оболочка, которая будет препятствовать свободному сокращению внутренней части изделия при дальнейшем охлаждении. В результате внутри изделия возникают напряжения растяжения, а во внешнем слое – напряжения сжатия. Если темп-ра формы достаточно низкая, а литниковая система узкая и обладает большой протяженностью, а также если оформляющая полость сложная, то при литье может наблюдаться недолив. Для многих пластмасс темп-ра форму составляет 40-50ºС.

При литье под давлением аморфных полимеров темп-ра формы не оказывает существенного влияния на механические свойства изделий. В случае кристаллических полимеров от скорости охлаждения зависит процесс кристаллизации, а поэтому влияние температуры формы на механические свойства кристаллических полимеров проявляется в большей степени. Для них необходимо отработать такой режим охлаждения, чтобы изделия имели лучшие физико-химические свойства. Известно, что механические свойства изделий из полиолефинов улучшаются с повышением темп-ры формы.

Выбор температурного режима. Примерную температуру литья можно получит из следующих соотношений:

• для аморфных полимеров (блочный ПС, УПС, УПМ, АБС, МСН (метилметакрилат+стирол+акрилонитрил), ПММА, ПК, ПВХ):

• для кристаллических полимеров с и плотностью энергии когезии (ПЭНП, ПЭВП, ПП, ПБТФ):