Расширенное руководство по полимерам. Производство пластиков. Фундаментальные основы. Часть 12

Существует множество вариантов изготовления материала цилиндра, при этом большинство цилиндров экструдера рассчитаны на внутреннее давление не менее 10 тысяч фунтов на кв. дюйм (69 МПа). Единицы более высокого давления (30 тысяч фунтов на квадратный дюйм или 210 МПа) изготавливаются для процессов литья под давлением, поскольку они работают при более высоких давлениях. Они имеют минимальное безопасное давление разрыва не менее 50 тысяч фунтов на квадратный дюйм (350 МПа). Необходимость защиты от коррозии и / или износа, стоимость, необходимость обслуживания или ремонта и некоторые другие характеристики могут определять выбор материалов. Цилиндры могут быть сделаны из цельного куска металла.

Наиболее распространенным материалом является углеродистая сталь. Классифицируются цилиндры по длине и внутреннему диаметру. Обычной практикой является отношение L / D, которое представляет собой длину ствола (L) к отношению диаметра отверстия (D), но есть также отношение длины к диаметру винта (L / D). Для низкой производительности, такой как волоконная или профильная экструзия, обычно используются экструдеры диаметром от 40 до 60 мм (1,6-2,3 дюйма), тогда как для листового производства пластика более распространены винты диаметром 120 и 150 мм (4,7 и 5,8 дюйма). Диаметры цилиндров для литья под давлением приблизительно одинаковы, поскольку они должны обеспечивать определённые параметры готового пластика.

Лишь немногие из установленных поршневых и инжекционно-выдувных машин имеют размеры, близкие к полной мощности блока впрыска. Типичное использование составляет от 25 до 60%. Большинство поставщиков машин для литья под давлением предлагают несколько размеров установок для литья под давлением для любого заданного тоннажа пресса. Проблема наличия слишком большой дробеструйной способности может привести к тому, что некоторые IMM станут непригодными для использования в определенных пластмассах и применениях. Примером является чрезмерное время выдержки пластика, в частности, для технических материалов. Любой пластик, который будет разлагаться при длительном хранении при температуре впрыска, будет иметь проблемы с небольшими партиями, длительными циклами и большими единицами впрыска. К этим типам пластмасс относятся поликарбонаты, акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС), нейлон, ацеталь, целлюлоза, PES и большинство огнестойких пластиков.

Другая проблема, связанная с очень большими инжекционными узлами и небольшими размерами зоны впрыска, связана с конструкцией пластифицирующего винта. Для правильной пластификации винт должен передавать примерно 40% энергии, необходимой для расплавления пластика через приводной двигатель. Если вращение шнека слишком мало, а глубина в зоне счетчика слишком велика относительно необходимой пропускной способности, от привода шнека будет поступать очень мало энергии. Эта ситуация приведет к очень плохой гомогенизации расплава, что приведет к плохому качеству детали. Когда узел впрыска слишком большой, ход шнека, необходимый для заполнения формы, также очень короткий, что иногда не позволяет эффективно использовать систему привода машины и электронику. Логичным решением является покупка совершенно нового, меньшего по размеру узла впрыска у оригинального поставщика станка.

Для увеличения размера зоны впрыска можно использовать пластификатор. Для процесса увеличения необходимо учитывать ряд параметров, таких как: толщина стенки цилиндра, результирующий винт L / D, снижение скорости впрыска, крутящий момент привода шнека и падение давления впрыска. Прежде чем рассматривать процесс увеличения, необходимо определить, можно ли должным образом настроить выходные параметры, используя уменьшенное давление и подходящие скорости. Давление и скорость будут уменьшаться прямо пропорционально разнице в проекционных зонах ствола. Если это не создает проблем, перед продолжением необходимо учитывать соотношение L / D (длины и диаметра) и структурную целостность ствола.