Охарактеризуйте технологию производства и особенности оборудования для получения плоских изделий методом каландрования.
Каландрованием называют непрерывный процесс, при котором размягченный и термопластичный полимерный материал, будучи однократно пропущенным через зазор между валками, образует бесконечную ленту. При необходимости неоднократного воздействия на материал ленту пропускают между несколькими валками одной валковой машины — каландра. В зависимости от величины зазора между валками получают пленочные и листовые изделия.
В основном каландрованием перерабатывают ПBXжесткий и пластифицированный, сополимеры винилхлорида и винилацетата, а также ПЭ, ПП, эфиры целлюлозы, ПЭТФ, ПК. Этот процесс широко используется для получения однослойных, многослойных, дублированных на различные подложки рулонных материалов. Скорость процесса может достигать 250 м/мин, а минимальная толщина пленки составлять 10 мкм, ширина рулонных изделий, полученных каландрованием, обычно не превышает 2500 мм.
Самозатягивание полимера является условием непрерывного и равномерного его поступления в рабочий зазор между валками.
Перевод полимерного материала с одного валка на другой осуществляется регулированием температуры валков, от которой зависит значение коэффициента трения полимера.
К
аландры,
построенные по схемам а-г, применяют в
комбинированных экструзионно-каландровых
технологиях. Валковые L-образные
(е), Г-образные (ж), Z-образные
(з) и S-образные
(и) машины используют наиболее часто,
поскольку они делают возможным визуальный
контроль за процессом и обеспечивают
большую длительность соприкосновения
материала с горячими валками, чем
достигается лучший его прогрев,
способствующий повышению качестваизделий.
Четырехвалковые каландры позволяют
получать многослойные декоративные
пленки.
Охарактеризуйте технологию производства и особенности оборудования для получения изделий методом ротационного формования.
Этот метод переработки позволяет получать полые изделия разнообразных форм и размеров из термопластичных материалов, используемых в виде порошков или паст (пластизолей). Процесс ротационного формования отличается простотой и включает три основных стадии.
Iв холодную форму, представляющую собой полую раковинообразную конструкцию, загружается определенное количество полимерного материала.
II закрытую форму помещают в камеру нагрева, где и происходит собственно процесс формования. При этом с помощью соответствующих устройств форма приводится во вращение относительно двух осей. При вращении с относительно невысокой частотой (от 0,4 до 2,0 c-1) расплавленный полимер распределяется по стенкам формы.
III заключается в охлаждении формы с отформованным изделием, которое может осуществляться с помощью холодного воздуха или водяного тумана; при этом форма продолжает вращаться для полного и равномерного затвердевания полимера по всей поверхности формы. После завершения охлаждения форма раскрывается и готовое изделие извлекается из нее; благодаря усадке материала при охлаждении изделия процесс извлечения не вызывает затруднений.
Процесс происходит при атмосферном давлении, условия формования исключают значительные нагрузки на стенки оснастки, поэтому формы для ротационного формования могут иметь тонкие стенки и относительно дешевы. Для обогрева форм используется горячий воздух (электрические нагреватели) или сжигаемый природный газ.
К преимуществам ротационного формования, но сравнению с другими методами получения полых изделий, относятся простота изготовления и дешевизна оснастки, возможность варьирования толщины стенки (вплоть до 15-20 мм), очень низкий уровень остаточных напряжений в готовом изделии, практически полное отсутствие отходов и, как следствие, экономичность процесса.
Низкая стоимость оснастки в ряде случаев делает экономически целесообразным использование ротационного формования для получения малых партий изделий. Недостатками процесса являются длительность цикла формования, ограниченный выбор материалов и их относительно высокая стоимость, низкий уровень размернойточности готовых изделий.
Для переработки методом ротационного формования используются в основном несколько видов термопластов. Это, в первую очередь, полиэтилен, доля которого составляет от 85 до 95% продукции, причем применение находят практически все виды этого полимера, в том числе сшивающийся. Его достоинства — высокая термостабильность, легкая перерабатываемость гранул в порошок, относительно низкая стоимость.
Формы для ротационного формования достаточно просты и изготавливаются из стали или алюминия. Алюминиевые формы используют для изготовления сложных изделий, а также при изготовлении нескольких одинаковых форм (литьем). При эксплуатации формы подвергаются значительным термическим напряжениям из-за многократных циклов нагрева (до 300 °С) и охлаждения.