Politechnika Śląska

Wydział Mechaniczny Technologiczny

Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z maszynoznawstwa ogólnego i maszyn technologicznych

Ćwiczenie nr 6

Maszyny do wytłaczania tworzyw sztucznych

Semestr I

Grupa IV

Sekcja II

07.12.2004

Wykonał :

Tomasz Dańczyk

W procesie wytłaczania przetwarza się tworzywa termoplastyczne w postaci proszku lub granulatu.

Wytłaczanie jest procesem ciągłym Przygotowana w wytłaczarce struga ogrzanego i uplastycznionego tworzywa wprowadzana jest do głowicy wytaczarskiej, gdzie jest wstępnie kształtowana w zadany wyrób. Po wyjściu z gło­wicy wytłoczy na jest chłodzona i poddawana dalszej obróbce, polegającej zwy­kle na nadaniu ostatecznych wymiarów i wykończeniu powierzchni.

Schemat wytłaczarki jedno ślimakowej z głowicą: 1 - lej zasypowy, 2- ślimak, 3 -cylinder, 4 - płaszcz grzewczy, 5 - wentylatory, 6 - kanał chłodzący, 7 - głowica, 8 -płyta sitowa, 9 - elementy układu napędowego

Wytłaczarka składa się z następują­cych zespołów:

1. zespól uplastyczniania - w skład tego zespołu wchodzą: lej zasypowy, cylin­der z grzałkami, jeden lub dwa ślimaki oraz uchwyt mocujący głowicę,

2. zespół napędowy najczęściej składa się z silnika prądu stałego oraz przekła­dni i sprzęgła przeciążeniowego,

3. zespół regulacji i sterowania - regulacji podlegają temperatury w poszcze­gólnych strefach oraz prędkość obrotowa ślimaka,

Parametry procesu wytłaczania to:

-wejściowe:

- prędkość obrotowa ślimaka,

- temperatura cylindra i głowicy,
-wyjściowe:

-wydajność,

- rozkład ciśnień w cylindrze i głowicy (do 80 MPa),

- temperatura tworzywa.

WYTŁACZANIE RUR I PROFILI

Linia technologiczna do wytłaczania rur i profili: 1 - wytłaczarka, 2 - głowica, 3 -zespół kalibrująco-chłodzący, 4 - odciąg, 5 - piła, 6 - urządzenie odbierające z wyłącznikiem krańcowym, uruchamiającym piłę

W głowicy rurowej struga tworzywa kształtowana jest za pomocą rdzenia, osadzonego na -kilku wspornikach (4). Rozkład grubości ścianki rury na obwodzie reguluje się za pomocą śrub (5), poprzez odpowiednie ustawienie pierścienia zewnętrznego względem rdzenia. Grubość ścianki rury zmienia się, wymieniając elementy ustnika.

Wychodząca z głowicy miękka rura przechodzi przez zespół kalibrująco-chłodzący, w którym nadaje jej się ostateczny wymiar średnicy zewnętrznej i wstępnie chłodzi. Spotykane są dwa rodzaje urządzeń kalibrujących: próżnio­we lub ciśnieniowe.

W obu przypadkach elementem kalibrującym jest tuleja o średnicy we­wnętrznej równej założonej średnicy zewnętrznej rury, powiększonej o wartość skurczu tworzywa.

Wprowadzona do kalibratora próżniowego rura jest dociskana do tulei ci­śnieniem atmosferycznym na skutek podciśnienia wytworzonego pomiędzy zewnętrzną powierzchnią rury a tuleją. W kalibratorze ciśnieniowym wprowadzane od strony głowicy sprężone powietrze rozdmuchuje rurę na od­cinku pomiędzy głowicą a korkiem, dociskając zewnętrzną powierzchnię rury do tulei. Ostateczne chłodzenie rury następuje w wannie chłodzącej lub urządzeniu zraszającym.

Z zespołu kalibrująco-chłodzącego rura jest wyciągana za pomocą odciągu. Za odciągiem znajduje się pilą i odkładacz (rury sztywne) lub urządzenie do nawijania (rury miękkie).

Podobnie jak rury wytłacza się profile o dowolnym przekroju. W głowicy nie ma możliwości regulacji rozkładu grubości ścianek. W tej technologii możliwe jest tylko kali­browanie próżniowe.

WYTŁACZANIE FOLII Z ROZDMUCHEM

Lina technologiczna do wytłaczania folii z rozdmuchem:
1 - wytłaczarka, 2 -głowica, 3 - rękaw folii,
4 - urządzenie kalibrujące, 5 - rolki,
6 - urządzenie na­wijające folię

Z głowicy (2) wytłaczana jest rura cienkościenna, którą uszczelnia się w górnej części rolkami ściskającymi (5). Od strony głowicy podawane jest sprężone powietrze, rozdmuchujące rurę w tzw. rękaw (3). Rozdmuch powoduje pocienienie ścianki. Na rękawie umiesz­czone jest urządzenie kalibrujące (4), ograniczające rozdmuch rękawa. Gotowa folia jest nawijana w urządzeniu (6). Niedokładności grubości folii na szerokości pasma dochodzą do kilku procent, co mogłoby ujawniać się po nawinięciu. Celem uniknięcia tego zjawiska stosuje się głowice obrotowe lub oscylacyjne

WYTŁACZANIE GŁOWICĄ SZCZELINOWA

Jest to druga technologia wytłaczania folii. Tworzywo przechodzi z wytła­czarki do głowicy szczelinowej (2), gdzie formowana jest szeroka wstęga, która następnie chłodzi się na walcu (3). W systemie rolek wstęga jest rozciągana, co powoduje zmniejszenie jej grubości i uzyskanie folii. Gotowa folia jest nawijana w urządzeniu nawojowym (5). Uzyskiwane dokładności grubości folii są znacz­nie większe niż w technologii z rozdmuchem. Wysokość szczeliny ustnika w głowicy regulowana jest w kilkudziesięciu miejscach na całej szerokości głowicy.

Linia technologiczna do wytłaczania filii głowicą szczelinową: 1 - wytłaczarka
2 - głowica szczelinowa, 3 - walec chłodzący, 4 - rolki rozciągające, 5 - urządzenie nawijające folię

WYTŁACZANIE PŁYT

Technologia ta jest podobna do wytłaczania folii głowicą szczelinową. Po wyjściu z głowicy szczelinowej pasmo uplastycznionego tworzywa przechodzi do trójwalcowego kalandra, gdzie jest wygładzane i chłodzone. Szczelina po­między walcami powinna być 10-15% większa od grubości pasma. Zapobiega się w ten sposób powstawaniu naprężeń i wad, będących wynikiem ściskania płyty.

Linia technologiczna do wytłaczania płyt: 1 - głowica, 2 - kalander trójwalcowy. 3 - rolki, 4 - walce przeciągające, 5 - noże krążkowe - boczne, 6 - wstęga tworzywa, 7 - nożyce gilotynowe, 8 - rolki,
9 - płyta

POWLEKANIE

Technologia ta pozwala uzyskiwać powłoki z tworzywa na prętach, rurach, kształtownikach oraz przewodach elektrycznych (produkcja kabli).W głowicy kątowej uplastycznione tworzywo „oblewa" podawany ze stałą prędkością element. Tworzywo chłodzi się po wyjściu z głowicy. Dzięki skurczowi uzyskuje się dobrze przylegającą powlokę.

Głowica powlekająca: 1 - rdzeń wewnętrzny. 2 - kanały wewnętrzne, 3 - prowadnica, 4 - element powlekany, 5 - pierścień zewnętrzny ustnika, 6 - cylinder wytłaczarki

GRANULACJA

W technologiach wtrysku i wytłaczania najwygodniej przetwarza się gotową mieszankę tworzywa z wypełniaczami w postaci granulatu. Dlatego często stosuje się wysokowydajne urządzenia do jego produkcji. Tworzywo wychodząc z głowicy granulacyjnej formowane jest w szereg prętów o średnicy kilku milimetrów. Pręty te są cięte albo bezpośrednio przy głowicy - metoda na gorąco, albo po schłodzeniu - metoda na zimno.

Głowica granulacyjna: 1 - nóż (strzałki oznaczają kierunek przepływu tworzywa)

---