Принципиальная конструкция дискового и поршневого экструдеров

Перерабатывающие машины, чьи названия вынесены в заголовок, объединяет лишь одна общая особенность — малая распространенность.

Дисковые или эластодинамические экструдеры устроены и действуют следующим образом (рис. 6.12). Основной рабочий элемент — диск 2 — вращается в массивном корпусе 1, в котором имеется загрузочное отверстие, расположенное тангенциально к окружности диска. Полимерный материал 3 захватывается вращающимся с частотой до 45 с^-1 диском и увлекается в кольцевой конический зазор. Под действием силы трения материала у поверхности диска и корпуса происходит его быстрый нагрев и расплавление. Расплав испытывает как пластическую, так и вязкоэластическую деформации. Последняя вызвана распрямлением макромолекулярных цепей и поэтому является обратимой. Результирующая микроусилий в распрямленных макромолекулах действует по радиусу к центру вращения диска (эффект Вайсенберга). В результате расплав испытывает давление, смещающее его к центру вращения и выдавливающее его через формующее отверстие. На выходном узле дискового экструдера устанавливают кольцевой электронагреватель 4.

Достоинством дисковых экструдеров является высокий коэффициент полезного действия, а недостатки состоят в малом значении давления на расплав (до 1 МПа), в чувствительности к гранулометрической неоднород-ности перерабатываемого полимер-ного материала и наличию в его составе наполнителей.

Поршневые экструдеры используются для переработки определенных марок фенопластов и фторопластов. При производстве трубок и капилляров из фторопласта 4 применяют машину, схема которой представлена на рисунке 6.13. Ее основными элементами являются материальный цилиндр 4 (в данном случае не обогреваемый), плунжер 3, совершающий возвратно-поступательное движение, и дорн 5 с дорнодержателем 6. Порошковый полимер 1 из бункера 2 самотеком через загрузочное отверстие поступает в цилиндр. При движении плунжера перекрывается загрузочное отверстие, создается значительное давление на полимер, под действием которого он уплотняется и перемещается по кольцевому зазору к выходу из цилиндра. При возвратном движении плунжера загрузочное отверстие открывается, и новая порция порошкового полимера поступает в рабочий цилиндр. При необходимости (отверждение реактопластов, спекание изделий из фторопластов) экструдер комплектуется необходимым количеством нагревателей, а дорн существенно удлиняется.

Лекция 3.

Тема 2 (продолжение).

2.4. Движение полимера в экструдере.