Физико-химические основы переработки полимеров в изделия для машин и оборудования. Баронин Г.С - 20 стр.

UptoLike

39
40
Лабораторная работа 5
При твердофазной экструзии (прессовом или плунжерном выдав-
ливании), в противоположность объемной штамповке, формование
идет из открытой прессформы до тех пор, пока есть запас материала.
В технике твердофазной экструзии металлов применяется прямое и
обратное прессовое выдавливание. Использование обратного выдав-
ливания при переработке термопластов не всегда убедительно. Луч-
ших результатов можно достигнуть
прямым выдавливанием, однако,
широкого распространения этот метод ещё не получил [24, 28, 44, 48,
57, 63].
ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ДЕФОРМАЦИИ ПОЛИМЕРОВ В
УСЛОВИЯХ ТВЕРДОФАЗНОЙ (ПЛУНЖЕРНОЙ) ЭКСТРУ-
ЗИИ
Цель работы: определение основных технологических параметров
твердофазной экструзии термопластов.
Лабораторные установки, приборы и принадлежности: лабораторная
установка на базе гидравлического пресса усилием 4тс с ячейкой типа
капиллярного вискозиметра (рис 4.1); испытательная установка на
базе машины «Инстрон», работающей
на сжатие с испытательной
ячейкой типа капиллярного вискозиметра (рис. 4.2); набор сменных
фильер для испытательной ячейки; потенциометр ПП-63; термопара;
микрометр; микроскоп с микрофотонасадкой МФН-12; образцы по-
лимера.
Основной характеристикой процесса твердофазной экструзии яв-
ляется величина «экструзионного отношения»
λ
экс
[24], которая рав-
на отношению площадей поперечного сечения заготовки и формую-
щего отверстия. Диаметр экструдата никогда точно не совпадает с
диаметром отверстия в головке из-за релаксационных процессов, про-
исходящих после выдавливания. Поэтому вводится дополнительный
параметр
ρ
экс
, который равен отношению поперечного сечения заго-
товки и экструдата. Параметр
ρ
экс
называется «деформационным от-
ношением» при твердофазной экструзии полимеров.
Для некоторых полимеров (полиолефинов) при всех значени-
ях
λ
экс
удаётся осуществить процесс прессового выдавливания. В дру-
гих случаях это удаётся только до определенного значения
λ
экс
, по-
сле чего образец не формуется в монолитный экструдат, а раскраши-
вается. Для некоторых полимеров вообще не удается осуществить
процесс твердофазной экструзии через формующее отверстие при
комнатной температуре [9].
Методические указания
Опыты по твердофазной экструзии (ТФЭ) полимерных материа-
лов при температурах ниже Т
с
или Т
пл
проводятся на лабораторной
установке с испытательной ячейкой типа капиллярного вискозиметра
(рис. 4.1 - 4.2) с загрузочной камерой диаметром 5мм и набором
сменных фильер с различными геометрическими размерами капилля-
ра (табл. 4.1).
Параметрами твердофазной экструзии полимеров и факторами,
эффективно влияющими на качество готового экструдата являются
экструзионное отношение
λ
экс
, температура материала, необходимое
давление выдавливания Р
ф
, угол входового конуса в капилляр, длина
капилляра и наличие модифицирующих добавок [32, 33, 67].
Усилие на заготовку создается гидравлическим прессом (1), обо-
рудованным образцовым манометром типа МКД (5) до 100 Бар и ин-
дикатором часового типа (3) с ценой деления 1х10
-5
м, с помощью ко-
торого измеряется перемещение плунжера, передающего давление на
заготовку.