Устройство для непрерывного формования заготовок из порошковых полимерных материалов

(19) (1 А з 511 В 29 г 3/О АНИЕ ИЗОБРЕТЕН о Красноеской техл. 425-378 СР по за- /014, 1980 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Московский ордена Трудового Знамени институт тонкой химичнологии им. М. В. Ломоносова(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ФОРМОВАНИЯ ЗАГОТОВОК ИЗ ПОРОШКОВЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее раму, вибратор, матрицу со сквозным рабочим каналом, пуансон, соединенный с приводом перемещения и загрузочный бункер, отличающееся тем, что, с целью повышения качества заготовок за счет обеспечения стабильности давления прессования, матрица снабжена обжимным механизмом, размещенным на ее выходном конце, который выполнен с продольными прорезями.10 20 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к переработке пластмасс, а более конкретно к установкам для непрерывного производства заготовок из порошковых полимерных материалов,Известно устройство для непрерывного прессования стержней из фторопласта, содержашее матрицу со сквозным отверстием, пуансон, загрузочное устройство и привод пуансона 1.Недостатком данного устройства является низкое и нестабильное качество заготовок в течение всего периода эксплуатации устройства. Это вызвано тем, что в процессе эксплуатации устройства силы трения, возникающие на поверхности контакта изделия и матрицы, приводят к износу последней и, соответственно, к увеличению диаметра матрицы, особенно в той части,которая расположена ниже зоны работы пуансона.Увеличениедиаметра матрицы при сохранении диаметра заготовки приводит к уменьшению натяга на поверхности контакта заготовки и матрицы и, соответственно, к уменьшению сил трения. Следствием этого является возникновение перемещения заготовки при давлении прессования меньшем, чем это необходимо для получения требуемой плотности, В итоге после спекания заготовки получаются недостаточно плотными, а увеличение усадки, связанное со спеканием, недостаточно плотной заготовки, приводит к более значительному искажению ее размера.Например, в начале использования устройства для прессования стержней диаметром 10 мм и длиной 50 мм удельный вес заготовок в неспеченном состоянии 1,83 г/см и после спекания - 2,19 г/см. После прессования 10000 заготовок при износе матрицы 0,03 мм удельный вес неспеченой заготовки 1,75 г/см, спеченой - 2,05 г/см,а диаметр заготовки уменьшается на 5% по сравнению с первыми партиями заготовок, т. е. после прессования партии 10000 изделий требуется замена матрицы, так как изделия оказываются некондиционными. При производительности устройства около 60 заготовок в час и односменной работе 10000 изделий изготовляется за 1 мес., следовательно, срок службы матрицы устройства составляет всего лишь 1 мес.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для непрерывного формования заготовок из порошковых полимерных материалов, содержащее раму, вибратор, матрицу со сквозным рабочим каналом, пуансон, соединенный с приводом перемешения и загрузочный бункер. В известнсм устройстве матрица выполнена составной вдоль оси и содержит недеформируемую часть, сопрягающуюся с пуансоном, и деформируемую в радиальном направлении часть, внутренний диаметр которой в свободном состоянии меньше внутреннего диаметра недеформируемой части матрицы 12.Однако при износе деформируемой части матрицы и увеличении ее диаметра уменьшается натяг на поверхности контакта заготовки и матрицы, боковое давление и силы трения, это приводит к снижению давления прессования в процессе производства заготовок и, соответственно, к снижению плотности таблетки, что вызывает искажение раз меров после спекания заготовки. Например, при прессовании 30000 заготовок того же размера, что и при использовании устройства 11, при износе деформируемой части матрицы 0,08 мм натяг уменьшается и удельный вес неспеченой заготовки 1,77 г/см, спеченой 2,06 г/см, диаметр заготовки уменьшается на 5% по сравнению с первыми партиями заготовок, Срок службы матрицы устройства 3 мес т.е. только в течение 3 мес. был обеспечен выпуск кондиционных заготовок.Цель изобретения - повышение качества заготовок за счет обеспечения стабильности давления прессования.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для непрерывного формования заготовок из порошковых полимерных материалов, содержащем раму, вибратор, матрицу со сквозным рабочим каналом, пуансон, соединенный с приводом перемещения, и загрузочный бункер, матрица снабжена обжимным механизмом, размещенным на ее выходном конце, который выполнен с продольными прорезями.Такое выполнение устройства позволяет создать гарантированное регулируемое обжатие поверхности контакта заготовки и разрезной части матрицы, а следовательно, и требуемой значение сил трения, что обеспечивает перемещение заготовки только при достижении давления прессования, необходимого для получения заданной плотности заготовки. На фиг. 1 изображено устройство для непрерывного формования заготовок из порошковых полимерных материалов, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.Устройство состоит из матрицы 1 с продольными прорезями Б на ее выходном конце, пуансона 2, вибратора 3, смонтированного на неразрезанной части матрицы, обжимного механизма, смонтированного на матрице 1 с помошью фланца 4 и гайки 5 и выполненного в виде пружины 6 и прижима 7. Матрица 1 с обжимным механизмом и вибратором 3 крепится к раме 8 посредством пружин 9. Прижим 7 воздействует на выходной конец матрицы 1 через шарики 10 с целью уменьшения потерь на трение.В матрице 1 выполнен сквозной рабочий канал В, а для загрузки порошка предназначен загрузочный бункер, выполненный в данном случае заодно с матрицей 1. Пуан1006257 Составитель Л. Кольцова Техред И. Верес Корректор А. ференц Тираж 645 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор Г, Ус Заказ 2020/30 сон 2 соединен с приводом перемещения (не показан).Устройство работает следующим образом, В матрицу 1 вставляют технологическую оправку 11, выполненную из материала, коэффициент трения которого о стенки матри цы 1 такой же, как и у спрессованного порошка, и с диаметром, равным диаметру рабочего канала В матрицы 1.Настраивают обжимной механизм с целью обеспечения необходимых сил трения и сил бокового давления. Включают ход пуан 1 О сона 2, который продвигает технологическую оправку 11 на глубину, обеспечивающую объем, необходимый для полной загрузки порошка, при этом контролируется усилие прессования. После этого пуансон 2 поднимается, включается вибратор 3, загружается порошок, выключается вибратор 3 и включается ход пуансона 2. В дальнейшем все операции повторяются.В предлагаемом устройстве износ разрезной части выходного конца матрицы 1 20 не влияет на размеры и плотность прессуемых заготовок, так как размер заготовок определяется диаметром той части матрицы 1, где размещен пуансон 2, а давление прессования настроено в широких пределах без нарушения условия разрушения таблетки от сил бокового давления.Например, в начале использования предлагаемого устройства для прессования стержней диаметром 10 мм и длиной 50 мм удельный вес заготовки в неспеченном состоянии 1,82 - 1,84 г/см и после спекания соответственно - 2,18 - 2,19 г/емз. После прессования 120000 заготовок, т.е. после эксплуатации устройства в течение года, износ матрицы 1 - 0,37 мм, удельный вес неснечешкгй заготовки 1,82 - 1,83 г/смз и после снекания - 218 - 2,19 г/смз, диаметр спеченной заготовки практически сохранялся постоянным.При глубине закаленного слоя матрицы 1 мм период эксплуатации матрицы составляет 5 лет.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обеспечить высокое стабильное качество заготовок в течение всего пернола эксплуатации устройства.