Способ изготовления деталей из литьевых композиций

Известен способ изготовления деталей из литьевых композиций, напримериз расплавов полимеров, по которомурасплав нагнетают в форму с последующим его охлаждением при регулируемыхдавлении и температуре. Для толстостенных изделий с соотношением толщины стенки и пути прохождения расплава не более 1;7 (против 1:250 приобычном литье под давлением расплавподают в обычную литьевую форму вращающимся червяком при переднем положении червяка. После полного запол -нения формы давление повышается, ичервяк начинает отходить назад поддавлением накапливающегося перед нимрасплава. За счет этого давленияпроисходит подпитка изделия. Этотметод имеет некоторые недостатки:требуется сложное оборудование, возможен застой горячего расплава вкопильнике и в механизме подпитки,что может вызвать разложение расплава, при большой длине иэделия наего поверхности возможны стыки слоеврасплава, наличие воздуха в Формеухудшает качество изделия,25Цель изобретения - разработатьвысокопроизводительный и простойспособ получения крупных блоков ипрофилей без пустот, трещин и раковин, устраняющий недостатки известного способа, позволяющий получатьвысококачественные иэделия.По предлагаемому способу расплавиз экструдера поступает в формупеременных объема и температуры, где 35сначала ведется формование как бытонкостенного изделия с толщинойстенок 2,5-3 мм в горячую Форму, азатем одна иэ стенок формы отодвигается под давлением расплава, и происходит непрерывное заполнение холодной формы беэ падения давления и доступа воздуха. При охлаждении обеспечивается подпитка иэделия расплавом, находящимся у горячей крышки.На Фиг. 1 изображено начало заливки по предлагаемому способу, расплав заполняет узкую щель; на фиг. 2 процесс непрерывной разливки; нафиг. 3 - застывание и охлаждение детали.Способ изготовления толстостенных профилей иэ пластмасс заключается в следующем.В начале заливки экструдер 1 ссоплом 2 подведен к крышке 3, накоторой закреплен обогреватель 4.Внутрь крышки вмонтирован обратныйклапан 5. Поршень б заранее установлен на расстоянии 2,5-3 мм от крышки3 и прогрет за счет излучения крышки или собственного обогрева (на схеме не показан ), Поршень б подогнанк форме 7 с зазором не более 0,2 мм.Форма охлаждается водой при помощирубаи.ек 8. 65 При включении экструдера 1 расплав через сопло 2 и обратный клапан 5 поступает в зазор между поршнем 6 и крышкой 3, постепенно заполняет его, вытесняет воздух в зазоры между Формой 7, крышкой 3 и поршнем 6, Давле-. ние расплава, заполняющего узкую нагретую щель, практически не падает. Это достигается регулировкой ширины щели. Стыки исключены, так как крышка 3 и поршень б нагреты, а расплав постепенно перемещается от центра крышки 3 к периферии.После полного заполнения щели расплав начинает перемещать поршень б, который удерживается силой Р., создаваемой гидроцилиндром. Сила Р обеспечивает нужное давление расплава (см. Фиг, 2 ). Это давление должно быть меньше давления от экструдера. По мере заполнения формы расплав полимера перемещается в ее холодную часть, где он начинает охлаждаться. Форма постепенно заполняется расплавом без доступа воздуха. За время заполнения часть расплава успевает застыть.После окончания заливки экструдер 1 отводят от крышки 3, он может быть использован для заливки другой форьы, Обратный клапан 5 закрывается, и .начинается период охлаждения. Этот процесс не непрерывный, как заливка. Наиболее интенсивно вначале необходимо охлаждать расплав полимера у поршня б, а не у крышки 3, чтобы не нарушить подпитку. Граница твердого материала и расплава должна иметь форму, показанную на фиг. 3 пунктиром. Подпитку осуществляют путем подачи поршня б с застывшим материалом по направлению к крышке 3. Давление подпитки равно давлению заливки. Температура крышки 3 только на 10- 15 С превышает температуру плавления материала. Это резко сокращает время охлаждения. Когда трещина слоя расплава у крышки 3 уменьшится до 10 мм, обогреватель отключают, и происходит полное застывание расплава. Непрерывная подпитка обеспечивает высокое качество изделия без пустот и раковинПри изготовлении цилиндрических деталей большого диаметра деталь при охлаждении значительно отходит от стенок формы, что замедляет охлаждение. В образовавшийся зазор подают воду ( на чертеже не показано), которая интенсивно передает тепло от детали к стенке формы 7. При дальнейшем отходе детали от стенок Формы воды самозасасывается в зазор.Удаление детали из формы осуществляют по тому же механизму, что и подпитку. Это предельно упрощает необходимое оборудование. Крышка 3 отсоединяется от формы 7 вручную или/2 Тираж 640 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раушаказ 39 одписСССР омитетаоткрытий кая наб.,/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 механически откидывается на шарнире самой деталью прн выталкивании.Изображенный на чертежах способ заливки че является единственным, но он наиболее простой. Возможны и другие варианты заливки. 5Второй вариант - с отходом горячей крышки 3. При осуществлении способа по этому варианту экструдер делается подвижным (можно применить предпластикатор от литьевой машины, 0 экструдер, использующий эффект Вайсенберга и т.д, ). Поршень 6 заменяется съемной крышкой. Горячая крышка 3 вместе с экструдером вводится внутрь формы на всю длину минус 2,5- 3 мм и удерживается гидроцилиндрами. В этом случае она выполняет роль поршня. После заполнения щели между крышками начинает отходить под давлением расплава горячая крышка с экструдером. Подпитка осуществляется обратным перемещением горячей крышки. Чистота поверхности деталей, полученных по этому варианту, лучше, хотя он конструктивно более сложен.Третий вариант - с отходом формы. При осуществлении этого варианта экструдер стационарный, Поршень 6 заменен съемной крышкой, Экструдер 1 с горячей крышкой 3 введен внутрь формы на всю ее длину минус 2,5-3 мм, Горячая крышка служит поршнем, После заполнения щели между крышками начинает отходить форма 7. Подпитка осуществляется перемещением формы с деталью. Качество деталей такое же, как и по второму варианту.П р и м е р. Изготовляют деталь цилиндрической формы диаметром 146 мм, длиной 300 мм, Производительность экструдера 7 кг/ч, Температура расплава полиэтилена низкой плотности 160 С, время заливки 35 мин, давление заливки и подпитки 50 ати, 25 ати и 4 ати. Время охлаждения 2,5 ч, из которого отдельное включение зоны, ближайшей к поршню 6, происходит в течение 30 мин, отключение обогрева крышки 3 - через 2 ч 10 мнн после окончания заливки. Результаты лабораторных испытаний показали высокую прочность 6 ) полученных деталей 150-205 кг/см по сравнению со 130 кг/см, гарантируемыми МВТУ 6-05-889-65 для полиэтилена марки П-Т, который применяли при испытании ), Остальные показатели изменились незначительно.