3.5 Основные параметры процесса экструзии

К технологическим параметрам переработки пластмасс методом экструзии относятся:

- температура по зонам экструдера;

-давление расплава;

-температура зон головки;

-режимы охлаждения экструдированного профиля;

Основными технологическими характеристиками экструдера являются длина шнека L, диаметр шнека D, соотношение L/D, скорость вращения шнека N, а также профиль шнека и степень изменения объема канала шнека.

Основной характеристикой формующего инструмента, состоящего как правило из экструзионной головки (вместе с фильтрующими сетками) и калибрующего узла, является коэффициент сопротивления течению расплава K. Перепад давления на фильтрующих сетках служит показателем засорения, т. е. увеличения сопротивления сеток и, следовательно, сигналом к их замене.

Укрупненным показателем работы любого экструдера можно назвать его эффективность, измеряемую как отношение производительности экструдера к его потребляемой мощности.

3.6 Обслуживание экструдеров

Обслуживать стандартный одношнековый экструдер несложно. Для подготовки оператора экструдера обычно требуется от одного до нескольких месяцев. Ремонт и обслуживание одношнекового экструдера сводится к замене и прочистке фильтрующих сеток, замене трансмиссионного масла в приводе, замены электрических предохранителей, ремонт или замена нагревателей цилиндра. После наработки прописанного производителем экструдера количества машино-часов необходимо разобрать экструдер и заменить при необходимости шнек и цилиндр.

К необходимой технической документации на экструдер относится:

- Паспорт на экструдер, выпускаемый заводом-изготовителей;

- Электрическая схема экструдера;

- Описание работы экструдера (часто входит в состав паспорта);

- Сборочный чертеж экструдера;

Все изделия, получаемые на основе термопластов методом экструзии, могут иметь в принципе неограниченную длину. Поперечник изделий ограничивается главным образом диаметром шнека экструдера. Чем больше D, тем шире, толще могут получаться изделия

В заключении стоит вновь остановиться на том, что в современных условиях экструдер как таковой редко способен решить задачи, которые стоят перед переработчиками пластмасс. В соответствии с технологическими схемами, используемыми в наши дни, необходимо применение экструзионных линий. В них, помимо экструдера, могут входить:

- Калибрующее устройство;

-Со-экструдеры;

- Охлаждающее оборудование;

- Приемное устройство;

- Маркирующее устройство;

- Ламинирующее устройство;

- Режущее устройство;

Другие вспомогательные технологические единицы;

Калибрующее устройство

Каландр расположен последовательно после щелевой головки и представляет собой механическую систему из трех валов (1-3), последовательно расположенных в вертикальной плоскости. При этом валы образуют две пары (верхний - средний и средний - нижний), в которых каждый из валов вращается в противоположном направлении. Все исполнительные устройства и механизмы каландра размещены на станине, имеющей возможность перемещения относительно экструдера и фиксации на определенном расстоянии от щелевой головки. Расстояние между щелевой головкой и каландром определяется в процессе отработки технологии данной продукции и фиксируется установочными винтами. Каландр образован Валами, диаметром 320 мм. каждый, установленных в подшипниковых опорах, связанных со станиной. При этом опоры вала неподвижны, а опоры валов имеют возможность перемещения по направляющим станины и фиксации, с помощью винтов, относительно вала на определенном расстоянии. Скорость вращения валов каландра задается управляющим устройством-инвертором с Пульта. Каландр имеет собственную систему стабилизации температурного режима. Теплоносителем является специальная жидкость (эмульсия),которая непрерывно циркулирует внутри валов. Эмульсия заливается в расширительный бак до необходимого уровня. В баке эмульсия разогревается. Нагревательные элементы закреплены в крышке бака, там же установлен датчик температуры. Средством подачи жидкости в систему является центробежный насос. Кроме того, в системе имеется радиатор, необходимый для охлаждения жидкости. Управление температурой осуществляется терморегулятором, который расположен на станине экструдера. На выходе каландра, на станине, закреплено устройство продольной обрезки краев материала. На штанге, симметрично, с двух сторон установлены обрезные ножи и прижимы. В работе ножи должны быть надежно зафиксированы на штанге (гайками, с двух сторон). Материал протягивается между верхним и средним, затем между средним и нижним валами с заданной скоростью, в результате чего приобретает требуемую прочность, гладкость и равнотолщинность, необходимую толщину и ширину ленты.

Охлаждающее оборудование

Охлаждения экструдата в процессе калибровки, как правило, бывает недостаточно, поэтому после выхода из калибровочного устройства его необходимо охлаждать дополнительно. В качестве охлаждающих сред используются вода и воздух. Для профилей с незначительной толщиной стен, а также для плоских пленок и листов, вполне достаточно воздушного охлаждения. В этом случае применяются воздушные души, щелевые или кольцевые форсунки и свободные воздушные участки.

Приемное устройство

За участком охлаждения следует приемное устройство, которое захватывает экструдат и с постоянной скоростью отводит его с экструдера. При этом скорость отвода согласована с производительностью экструдера. Для обеспечения вытягивания экструдируемого изделия без проскальзывания к экструдату должно быть приложено соответственное усилие нажима.

Режущее устройство

Режущие устройства используются в линиях для производства жестких профилей. Для резки тонкостенных и малогабаритных профилей могут использоваться рубящие гильотины, которые производят практически мгновенную рубку профиля на прямолинейные отрезки заданной длины, определяемой положением датчиков, дающих команду на резку. Гильотина снабжается направляющими и опорными плитами, форма которых устанавливается в зависимости от геометрии внешнего контура профильного изделия. Привод ножа осуществляется от пневмо- или электрической системы управления. Основной вид применяющих режущих устройств - вращающийся корундовый диск или высокоскоростная дисковая фреза с большим количеством мелких зубьев. Диски или фрезы могут подводиться к отрезаемому профилю сбоку, сверху или снизу в зависимости от конструкции узла резки.

Дополнительные устройства

Помимо указанного оборудования экструзионные линии часто оснащаются устройствами для загрузки сырья, бункерными сушилками, механизмами для автоматизированной упаковки продукции, маркирующими устройствами, датчиками контроля формы и размеров.