Рис.7.1 Схема одночервячного пресса:
I – зона загрузки; II – зона плавления или пластикации; III – зона дозирования или нагнетания.
1 – головка (мундштук); 2 – червяк (шнек); 3 – корпус; 4 – рубашка для циркуляции теплоносителя; 5 – загрузочная воронка; 6 – формообразующая деталь.
За зону загрузки обычно принимают длину шнека от загрузочного отверстия до места появления слоя расплава на поверхности цилиндра или шнека. Зона плавления – это участок шнека от начала плавления до полного расплавления слоя гранул или неполного плавления, но разрушения оставшегося твердого слоя гранул на части, распределения их в расплаве и перехода к движению в результате вязкого течения. В зоне дозирования происходит окончательное плавление оставшихся частиц, выравнивание температуры расплава полимера по сечению и его гомогенизация, т.е. тщательное перемешивание расплава и придание ему однородных свойств за счет сдвиговых деформаций вязкого течения в каналах шнека [6].
Непосредственно процесс экструзии заключается в следующем:
Материал поступает в воронку 5 в виде ленты с катушки или в виде гранул, крошки. Вращающийся червяк (шнек) увлекает нарезкой смесь вдоль цилиндрического корпуса 3, уплотняя и деформируя ее. Головка 1 и формообразующая деталь 6 оказывает значительное сопротивление движению материала и создают формующее давление. Винтовая нарезка червяка обеспечивает деформирование и непрерывное перемещение материала вдоль цилиндра, для чего необходимо, чтобы коэффициент трения материала на поверхности червяка был по возможности ниже, а коэффициент трения на поверхности цилиндра достаточно высок.
Если это условие не будет выполняться, то материал может вращаться вместе с червяком, не перемещаясь к головке. Для процесса экструзии это условие выполняют подбором геометрии нарезки червяка, формы загрузочного отверстия, обработкой поверхности шнека и цилиндра и подбором оптимальных тепловых и скоростных параметров процесса [5].
При использовании дисковых экструдеров полимер в виде гранул или порошка поступает в зазор между вращающимся и неподвижным дисками и плавится, благодаря выделению теплоты трения. Поскольку расплав полимера является вязкоупругой жидкостью, то при вращении диска в расплаве возникают нормальные напряжения и создается давление, под действием которого происходит выдавливание полимера через формующую головку (рис. 7.2) [2].
Достарыңызбен бөлісу: |
