Качество полимерных изделий выполненных на литьевом оборудовании напрямую зависит от того, насколько правильно и точно подготовлен к обработке материал. К подготовительным работам с заготовкой относится ее нагревание до определенных температур.
Предварительный разогрев полимерной заготовки
Главным критерием, оказывающим воздействие на плавку полимерной заготовки, является температурный режим, при котором обрабатывается материал перед попаданием в экструдер. Благодаря подготовительным работам сырье приобретает необходимые свойства для дальнейшей качественной обработки. При использовании специальных электронагревателей для нагрева полимера удается сэкономить высокий процент энергетических затрат в дальнейшем.
Предварительный нагрев сокращает время пребывания сформированного пластика в пресс-форме, и тем самым снижает продолжительность цикла прессования. Работы по предварительной расплавке материала должны занимать максимально короткий промежуток времени, чтобы не было глубокого отверждения. При этом заготовка должна быть равномерно прогретой по всей своей поверхности и глубине. Важно исключить перегрев поверхностного слоя полимера. Для подготовительного разогрева в основном используют специальные термостаты или шкафы с циркуляцией сырого воздуха. Такое оборудование оснащается инфракрасными нагревателями или высокочастотными системами.
Высокочастотный нагрев считается самым известным и удовлетворительным способом, но использовать его можно только для отдельных групп полимеров. Данный метод основан на переходе электрической энергии в теплоотдачу. Полимерная заготовка помещается между двумя пластинами нагревательных устройств и обрабатывается контактным способом. Быстрота нагрева зависит от диэлектрических характеристик сырья.
Способы нагрева
Не каждый полимер можно обработать высокочастотным методом. К универсальной методике предварительного нагрева можно отнести установки, в конструкцию которых входят инфракрасные нагреватели.
Прессовка полимера — это совокупность действий, при которых материал одновременно подвергается нескольким операциям. Во время прессовки полимер под воздействием высокого давления подается в пресс-форму, нагревается до полной расплавки и в гомогенном состоянии заполняет все элементы формы. В формообразующем инструменте пластик находится до этапа полного охлаждения и затвердения. Этап выдержки начинается с возникновением высокого давления и заканчивается после подъёма пуансона. Выдержка обусловлена скоростью затвердевания пластика, температурными показателями пресс-формы, термическим состоянием полимера, типом изготавливаемого изделия и его плотностью.
Для нагрева пресс-форм в основном применяют электронагреватели: патронные, спиральные и плоские ТЭНы. Все эти элементы нагрева предназначены для контактного типа воздействия и требуют плотной усадки.
Патронные нагреватели монтируют в специальные отверстия пресс-формы. Спиральные электронагреватели протягивают по отведенным пазам. Плоские ТЭНы устанавливаются поверх форм. Для нагрева экструдера существует отдельный тип контактного нагревателя — хомутовый ТЭН. Зависимо от конструкции оборудования хомутовый нагреватель может изготавливаться с индивидуальными показателями мощности и произвольным диаметром. На протяжении всего цикла полимеризации сырье постоянно поддают нагреву до разных термических значений, поэтому электронагреватели размещают по всей длине шнека. На сопло монтируют устройство с двойным резистивным элементом. Сопловые ТЭНы — это отдельная категория нагревателей с высокой мощностью и ограниченными размерами.
Из-за того, что разные типы полимеров затвердевают в течение разного времени, их отбор определяется назначением изделия. В некоторых случаях длительная выдержка не всегда является гарантией качества изделия. Но, именно этот этап занимает больше времени, чем остальные периоды отдельно взятого цикла. Сокращение этапа выдержки сказывается на длительности процедуры производства.
Работая с моделями, которые требуют охлаждения под высоким давлением (например, изделия из слоистых полимеров) выдержку учитывают как отдельную операцию. Она может занимать очень много времени из-за сниженной теплопроводности и увеличивается при росте плотности обрабатываемой модели.
Распределение температур полимерного расплава
Температура в междувитковом пространстве шнека размещается неравномерно. В качестве примера представим, что термические значения на отрезке цилиндрической зоны составляют 170 градусов Цельсия, а верхняя часть шнека изолирована, значит, температура на этих двух зонах уже будет разной. Наибольших температур полимер достигает в середине межвиткового пространства, а переходя на внешнюю область межвитковых каналов, градусы будут утрачиваться.
Такое распределение температуры обусловлено сложным течением расплава вдоль всей длины шнека.
От подготовки полимера к обработке и поддержке правильных температур на протяжении всего производственного цикла зависит не только качество и дальнейшие свойства изделия, но и целостность оборудования. Неправильно прогретый материал быстро засоряет оборудование, что негативно влияет на его дальнейшую работу.
Заказывайте электронагреватели у компании «Полимернагрев» и вы сможете обеспечить бесперебойное производство продукции из полимеров разного типа.
