Способ изготовления длинномерных изделий

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ, сердечник и оболочка которых выполнены из термопластичных материалов с разной степенью усадки, заключающийся в термообработке сердечника с последующим наложением оболочки методом экструдирования и охлаждением изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделий за счет обеспечения их продольной герметичности, термообработку сердечника осуществляют воздействием на его внешнюю поверхность терморадиационного облучения плотностью в пределах от 10⁴ до 10⁶ Вт/м², а время между окончанием терморадиационного облучения поверхности сердечника и началом наложения оболочки выбирают, не превышающим времени воздействия облучения на внешнюю поверхность сердечника, которое определяют из условия

где t время воздействия на внешнюю поверхность сердечника, с;
R радиус сердечника, м;
a температуропроводность материала сердечника, м²/с.

Изобретение относится к технологии переработки термопластических полимерных материалов, а именно к способам изготовления длинномерных изделий, например труб, профильных изделий, кабелей, а также изделий с продольной герметичностью. Оно может быть использовано в химической промышленности, в машиностроении.
Цель изобретения повышение качества изделий за счет обеспечения их продольной герметичности.
Согласно изобретению способ изготовления длинномерных изделий, сердечник и оболочка которых выполнены из термопластичных материалов с разной степенью усадки, заключается в термообработке сердечника с последующим наложением оболочки методом экструдирования и охлаждения изделия, причем термообработку сердечника осуществляют воздействием на его внешнюю поверхность терморадиационного облучения плотностью в пределах от 10⁴ до 10⁶ Вт/м², время воздействия облучения определяют из условия
t 10^-3, где t время воздействия на внешнюю поверхность сердечника, с;
R радиус сердечника, м;
a температуропроводность материала сердечника, м²/с, а время между окончанием терморадиационного облучения поверхности сердечника и началом наложения оболочки выбирают, не превышающим времени воздействия облучения на внешнюю поверхность сердечника.
В качестве излучателей при опытном изготовлении длинномерных изделий используют галогенные лампы типа ЭГ-220-5000.
Конструкция излучателей представляет собой набор водоохлаждаемых цилиндрических отражателей эллиптического сечения, через общую фокусную ось которых проходит сердечник изделия и на оси концентрируются лучи источников, расположенных в другой фокусной оси этих отражателей.
Для изготовления сердечника и оболочки применяют следующие материалы: поливинилхлорид, полиэтилен, фторполимер.
П р и м е р 1. На экструзионной линии МЕ-125 с червяком экструдера диаметром 125 мм производят наложение оболочки из фторполимера фторопласта-40Ш, на сердечник, представляющий собой скрученную заготовку из жил, изолированных полиэтиленом высокой плотности.
Температурный режим (в ^оС) переработки фторопласта-40Ш в экструдере поддерживают следующий:
Цилиндр экструдера Головка Матрица I зона II зона III зона IV зона 280 290 300 310 330 340
Максимальное время воздействия облучения определяют по уравнению
а) для диаметра заготовки 8 мм
t 10^-3 0,1 с, где 1,5 10^-7 температуропроводность полиэтилена;
б) для диаметра заготовки 18,5 мм
t 10^-3 0,6 с;
в) для диаметра заготовки 40 мм
t 10^-3 2,7 c.
Длину зоны облучения выбирают равной 0,5 м.
Контроль за качеством герметизации осуществляют воздействием гидростатического давления до 60 кгс/см² вдоль оси изделия. Образец считается не выдержавшим испытание в случае появления следов влаги на заделанном конце.
Результаты экспериментов заготовок диаметром 8; 18,5 и 40 мм приведены соответственно в табл. 1, 2, 3.
П р и м е р 2. На экструзионной линии МЕ-125 с червяком экструдера диаметром 125 мм производят наложение оболочки из полиэтилена высокой плотности на сердечник, имеющий профиль круглого сечения диаметром 15 мм из пластицированного поливинилхлорида.
Температурный режим (в ^оС) переработки полиэтилена высокой плотности в экструдере поддерживают следующий:
Цилиндр экструдера Головка Матрица I зона II зона III зона IV зона 190 210 220 230 250 260
Максимальное время терморадиационного облучения сердечника определяют по формуле
t 10^-3 0,47 c.
Длина излучателей выбрана равной 1 м.
Контроль за качеством герметизации осуществляют воздействием гидростатического давления до 100 кгс/см² вдоль оси изделия.
Данные экспериментов приведены в табл. 4.
П р и м е р 3. На экструзионной линии МЕ-125 с червяком экструдера диаметром 125 мм производят наложение оболочки из пластифицированного поливинилхлорида на сердечник кабельного изделия, представляющий собой скрученную заготовку из жил, изолированных полиэтиленом высокой плотности. Сердечник герметизирован специальным составом и поверх него намотана с положительным перекрытием лента из поливинилхлорида.
Температурный режим (в ^оС) переработки пластифицированного поливинилхлорида в экструдере поддерживают следующий:
Цилиндр экструдера Головка Матрица I зона II зона III зона IV зона 120 140 150 155 160 170
Диаметр сердечника 14,3 мм.
Максимальное время термооблучения сердечника равно
t 10^-3 0,52 c.
Длина излучателей выбрана равной 1 м.
На таком же расстоянии излучатели находятся от экструдера.
Контроль за качеством герметизации осуществляют воздействием гидростатического давления до 60 кгс/см² вдоль оси изделия.
Экспериментальные данные приведены в табл. 5.
Как следует из приведенных данных, при термообработке внешней поверхности сердечника терморадиационным облучением плотностью от 10⁴ до 10⁶ Вт/м² в течение времени, определяемого из приведенного выше условия t 10^-3 и обеспечения времени между окончанием терморадиационного облучения поверхности сердечника и началом облучения, не превышающего времени воздействия облучения на внешнюю поверхность сердечника, можно получить необходимую продольную герметичность изделия. Уменьшение плотности терморадиационного облучения ниже 10⁴ Вт/м² или увеличение ее свыше 10⁶ Вт/м², а также превышение времени терморадиационного облучения, определенного из приведенного выше условия, приводит к нарушению продольной герметичности изделий. Тот же недостаток наблюдается в случаях, когда время между окончанием терморадиационного облучения поверхности сердечника и началом облучения превышает время воздействия облучения на внешнюю поверхность сердечника.
Использование предлагаемого способа позволяет по сравнению с известным получить длинномерные изделия, элементы которых изготовлены из термопластических материалов с разной степенью усадки, с высокой степенью адгезии между сердечником и оболочкой, например многослойной изоляции труб, комбинированных профильных изделий, герметизированных кабельных изделий, на гидростатическое давление до 100 кгс/см².