Wytłaczanie tworzyw sztucznych(1), tworzywa
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
WSKIZ
WYTŁACZANIE
Technologia
PRZEDMIOT:
TECHNOLOGIA
Wytłaczanie tworzyw sztucznych
Opracowanie:
mgr inż. Paweł Kamrowski
str.1/8
WSKIZ
WYTŁACZANIE
Technologia
PRZEDMIOT: Technologia
TEMAT : Wytłaczanie tworzyw sztucznych
OBOWIĄZUJĄCE ZAGADNIENIA
:
•
podstawowe elementy budowy wytłaczarki,
•
rodzaje układów uplastyczniających stosowanych w przetwórstwie tworzyw
termoplastycznych,
•
podstawowe elementy konstrukcyjne ślimakowego układu uplastyczniającego,
•
wydajność wytłaczania,
•
rodzaje głowic wytaczarskich,
•
charakterystyka linii do wytłaczania różnych profili.
LITERATURA:
1.
Sikora R: Przetwórstwo tworzyw wielkocząsteczkowych, Wyd. Edu. Żak, W-wa 1993.
2.
Dobrosz K., Matysiak A.: Przetwórstwo tworzyw sztucznych, ZZDZ W-wa 1988.
3.
Wilczyński K.: Przetwórstwo tworzyw sztucznych, Wyd. PW, W-wa 2000.
4.
W. Szlezyngier: Tworzywa sztuczne, Rzeszów 1998.
5.
Poradnik Tworzyw Sztucznych, WNT 2000.
CEL ĆWICZENIA:
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się procesem wytłaczania tworzyw sztucznych.
str.2/8
WSKIZ
WYTŁACZANIE
Technologia
ZAGADNIENIA TEORETYCZNE
1. Teoretyczne podstawy wytłaczania
Wytłaczanie jest metodą przetwórstwa polegającą na
ciągłym
uplastycznianiu tworzywa
w układzie uplastyczniającym i przetłaczaniu go przez kanały głowicy wytłaczarskiej. Proces
wytłaczania przebiega w wytłaczarkach, gdzie narzędziem jest głowica wytłaczarska
zaopatrzona w dyszę wytłaczarską, a otrzymany przedmiot nosi nazwę wytłoczyny. W
technologii rozróżnia się trzy
metody wytłaczania
:
1. wytłaczanie kołami zębatymi (w pompie zębatej elementami roboczymi są
odpowiednie koła zębate) – stosowane do wykonywania przędzy, żyłek,
2. wytłaczanie tłokiem,
3. wytłaczanie ślimakiem.
Wytłaczanie tłokiem jest obecnie rzadko stosowane ze względu na brak możliwości
mieszania przetworzonego materiału, poza tym proces uplastyczniania przy tej metodzie
zachodzi bardzo trudno i tworzywo zmienia swój stan fizyczny ze stałego w plastyczny tylko
wskutek ogrzewania od ścianek cylindra.
Obecnie najczęściej stosowane jest wytłaczanie ślimakowe przy czym istnieje wiele
odmian
tej metody, oto kilka z nich:
•
wytłaczanie jednoślimakowe: zwykłe i autotermiczne,
•
wytłaczanie wieloślimakowe współbieżne, przeciwbieżne, ze ślimakami rozsuniętymi
lub zazębiającymi się itd..
Wytłaczarka ślimakowa składa się z czterech podstawowych układów:
1.
napędowego,
2.
uplastyczniającego składającego się z cylindra i ślimaka,
3.
narzędzia – głowicy wytłaczarskiej,
4.
sterowania i regulacji.
Przeznaczenie
napędu
nie wymaga komentarza, poza tym, że istnieje możliwość
bezstopniowej regulacji obrotów ślimaka.
Układ
uplastyczniający
wytłaczarki składa się z:
•
cylindra zaopatrzonego na swej długości w kilka regulowanych stref grzania
•
ślimaka o odpowiedniej konstrukcji.
str.3/8
WSKIZ
WYTŁACZANIE
Technologia
1
4
2
3
Rys. 1. Budowa wytłaczarki, podział układów: 1- zasilania, 2- uplastyczniania, 3- narzędzia, 4-
sterowania i regulacji.
Najistotniejszym elementem układu uplastyczniającego jest ślimak. Poza jego geometrią do
opisu służą takie pojęcia technologicznie jak:
•
strefy ślimaka,
•
współczynnik sprężania ślimaka,
•
przepływy w kanale ślimaka.
W większości podręczników wyróżnia się trzy
strefy ślimaka
:
•
zasilania, w której tworzywo ma postać stałą a na jej końcu występuje początek
uplastycznienia,
•
sprężania, tworzywo zmienia swój stan fizyczny ze stałego w plastyczny,
•
dozowania, w której następuje homogenizacja uplastycznionego tworzywa.
Współczynnik sprężania
ślimaka wyraża się stosunkiem objętości kanału jednego pełnego
uzwojenia na początku strefy zasilania, do analogicznej objętości na końcu strefy dozowania.
Przepływy są ściśle związane z konstrukcją ślimaka i bezpośrednio determinują wydajność
wytłaczania (rys. 2.).
str.4/8
WSKIZ
WYTŁACZANIE
Technologia
Rys. 2. Rozkład sił i przepływy w kanale ślimaka (opis w tekście).
Składowa F
1
siły obwodowej F, powoduje przemieszczanie się uplastyczniającego
tworzywa wzdłuż zwoju ślimaka w kierunku głowicy. Jest to tzw. przepływ wleczony W
W
.
Natomiast składowa F
2
powoduje odpychanie tworzywa w kanale ślimaka od krawędzi
czynnej zwoju w kierunku krawędzi biernej (w poprzek tego kanału). Jest to przepływ
poprzeczny W
P
. Przepływ ten powoduje intensywne mieszanie i ugniatanie tworzywa, co
ułatwia jego uplastycznienie. W układzie rzeczywistym obserwujemy sumaryczny skutek
obu tych przepływów. Oprócz nich, w wytłaczarce ślimakowej mamy jeszcze przepływ
ciśnieniowy (wsteczny) W
C
oraz przeciekowy W
PC
. Powodują one przemieszczanie
tworzywa w kierunku zasobnika w kanale ślimaka jak i przez prześwit między zwojem a
cylindrem.
Ogólnie wydajność wytłaczania określa równanie przepływu:
W = W
W
– W
C
– W
PC
(1)
Ponieważ przepływ przeciekowy jest niewielki możemy go pominąć, zatem:
W = W
W
– W
C
(2)
2. Głowice wytłaczarskie
Głowica wytłaczarska jest narzędziem służącym do kształtowania profilu wytłoczyny.
Generalnie istnieją trzy typy głowic:
•
głowice proste
, przeznaczone do wytłaczania profili, prętów, rur itd.,
•
głowice kątowe
lub krzyżowe do wytłaczania folii rękawowej oraz nakładania
izolacji na kable,
•
głowice szczelinowe
do wytłaczania płyt.
Na rys. 3 pokazano głowicę prostą do wytłaczania rur zawierającą podstawowe elementy
typowych głowic wytaczarskich.
str.5/8
[ Pobierz całość w formacie PDF ]