4.2.3 Протяжка

Сущность метода состоит в протягивании большого числа непрерывных волокон, пропитанных вязкотекучим связующим, через фильеру, сечение которой и определяет профиль получаемого изделия. После формования профиля связующее отверждают. Протяжку называют еще палтрузией. Этим методом получают моно­литные и полые профили с различной формой поперечного се­чения – круглой, квадратной, треугольной, прямоугольной и т. д. Кроме того, палтрузией могут быть получены профили с Е-, Т- и I-образным поперечным сечением высотой до 300 мм, шириной до 150 мм и толщиной более 10 мм. В на­стоящее время стеклопластиковые профили несколько дороже металлических, однако, во многих случаях, например, при работе изделий в контакте с химически агрессивными средами, они оказываются незаменимыми.

При палтрузии в качестве наполнителя наиболее широко используется волокно в виде ровницы, состоящей из 15 – 60 нитей, каждая из которых образована из 100 – 400 стеклянных волокон толщиной 5 – 10 мкм. Размер и расположение волокон должны способствовать их пропитке и склеиванию. В некоторых случаях их подвергают термической или химической очистке, окраске. Помимо жгутов из непре­рывных волокон можно использовать также ткани и маты.

Технологический процесс палтрузии непрерывный (рис. 4.6) и в зависимости от происходящих процессов разделен на следующие стадии: подготовка волокна и связующего, пропитка, формование профиля, отверждение связующего (выдержка – отверждение связующего при постоянной температуре), нарезка профиля, охлаждение до конечной температуры.

Разматываемые со шпуль (1) жгуты с помощью направляющих устройств (3) подаются в ванну для пропитки смолой (2). Время пребывания волокон в пропиточной ванне должно обеспечивать полное пропитывание и смачивание волокон связующим. Содержание смолы в жгутах после пропитки должно составлять около 30 %. Для предотвращения увеличенного содержания смолы в жгутах в конце ванны устанавливаются специальные отжимные валки (4), где волокна освобождаются от избытка смолы и включений воздуха.

Рис. 4.6. Установка для производства профильных изделий методом протяжки, предусматривающая покрытие профиля слоем термопластичного полимера. 1 - жгуты, 2 – пропитывающая ванна, 3 – направляющие ролики, 4 – отжимные валки, 5, 8 – распылительные камеры для нанесения рубленого волокна, 6 – распылительные форсунки, 7 – сближающие валки, 9 – профилирующая фильера (формующая головка), 10 – головка экструдера, 11 – охлаждающая ванна, 12, 19 – тянущие устройства, 13 – барабан, 14, 15, 16 – термокамеры, 17, 18 – профилирующие валки, 20 – режущее устройство

Формование. При выходе из ванны, жгуты сближаются двумя парами валков (7) в один пучок и попадают в формующую головку (9), нагретую до заданной температуры. При протягивании жгута, пропитанного связующим, через формующую головку ему придается конфигурация фильеры головки (рис. 4.6.). При этом отжимаются избытки связующего.

В некоторых случаях полученный профиль пропускают через головку червячного экструдера (10), где на него наносится тонкое термопластичное покрытие.

Отверждение. Приданная в головке конфигурация фиксируется при отвержде­нии композиции в термокамере (14). Время нахождения профиля в термокамере и ее температура зависят от типа связующего и должны обеспечивать сохранение профилем своей конфигурации. Как правило, эта стадия является лимитирующей по времени и определяет скорость процесса протяжки. Нагрев профиля при отверждении может производиться и токами высокой частоты. Использо­вание токов высокой частоты позволяет достигать высокой производительности труда, уменьшает выход брака, повышает эксплуатационные качества готовых изделий.

Полученный профиль охлаждается в водяной бане или в пневмокамере и режется на отрезки необходимой длины.