Течение расплава через сетки и формующую оснастку.
Расплав вращающимся шнеком продавливается через ре-шетку, к которой прижаты металлические сетки. Сетки фильт-руют, гомогенизируют и создают сопротивление движению рас-плава, на них теряется часть давления. Проходя через систему фильтрующих сеток, порции полимерного расплава с большей вязкостью задерживаются на сетках. Этого времени должно хва-тить для того, чтобы порция расплава достигла заданной темпе-ратуры.
Сверхвысокомолекулярные фракции полимера и различ-
ные примеси задерживаются сетками и через некоторое время
они вместе с сеткой удаляются из цилиндра экструдера.
После прохождения сеток гомогенизированный расплав под остаточным давлением (Р = 5,0 - 35 МПа) продавливается в формующую оснастку и, приобретая заданный формующей го-ловкой профиль, выходит практически под очень небольшим из-быточным давлением из фильерной части головки. Кривая 3 на рисунке . 6 показывает зависимость Q от Р. Количество расплава Qгол, выходящего через головку, можно представить следующим соотношением:
Qгол = К ΔP/η, (5)
где ΔР = P – Рвыx – перепад давления в головке (здесь P – давле ние на входе в головку – конец зоны III, Рвыx – давление на вы-ходе из головки); η – вязкость расплава в головке; К – постоян- ная, характеризующая сопротивление течению расплава в кана-лах и формующей части головки.
Если в головке имеется только один цилиндрический ка-нал, например для изготовления прутка, то
К = πR4/(8lф), (6)
а уравнение (5) преобразуется в известное уравнение Пуазейля.
Для плоской формующей щели (рисунок 7):
К = w δщ /12lф (7)
Для головки с кольцевым формующим зазором (труба):
К = π(Rн + Rв)(Rн – Rв)3/(12lф), (8)
где Rн – наружный радиус щели; Rв – внутренний радиус щели; w – ширина щели; dщ – толщина щели; lф – длина плоской формующей части щели.
Таким образом, из трех основных форм сечений головок можно рассчитать К головки, состоящей из их сочетаний.
Рисунок 9 – Схемы плоскощелевых головок для
изготовления листа
1 – устройство, регулирующее толщину потока в головке;
2 – регулировочный винт для губок; 3 – формующие губки;
D – ширина (диаметр) подводящего канала; w – ширина формующей щели; l0, l1 – длины пути расплава; lф – длина плоской формующей
части щели; dщ – толщина формующей щели.
Для получения качественных изделий необходимо, чтобы заключительный отрезок пути расплав перемещался некоторое время при постоянной длине lф и толщине dщ калибруемой фор-мующей части (рис. 6). В этом случае происходит наиболее пол-ное выравнивание скоростей движения расплава, проходят ре-лаксационные процессы, ликвидируется пульсация и т. д. Чем длиннее lф (больше lф/dщ), тем меньше пульсация расплава. В зависимости от типа выпускаемого изделия и требований к точ-ности его размеров значения lф/dщ, находятся в пределах 20 - 60.