ДВУХКАНАЛЬНАЯ ЭКСТРУЗИОННАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ СЛОЖНОПРОФИЛЬНОЙ РЕЙКИ
TWO-CHANNEL EXTRUSION HEAD FOR MAKING POLYMER COMPOSITE PROFILE BAR

Изобретение относится к устройствам для изготовления изделий из полимерных материалов и может быть использовано в нефтехимической промышленности для производства обрамляющих реек.
Известна конструкция экструзионной головки для изготовления профильных реек, содержащая корпус, профилирующую планку, обойму, в которой запрессованы полуцилиндрические секции, имеющие фасонные проточки и совмещенные с помощью пазов и выступов, образующие формующую втулку с профильным каналом головки [А.с. СССР №171393, МКИ В29С 47/14, 07.03.1962].
Недостаток данного устройства - отсутствие системы охлаждения полуцилиндрических секций, что снижает качество изготавливаемых профильных изделий, и низкая производительность, так как в экструзионной головке один формующий канал, из которого экструдируется один профиль.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерных профильных изделий, содержащая корпус, выполненный разъемным с системой охлаждения и расположенными в нем вкладышами. Вкладыши образуют между собой формующую щель профильного сечения, состоящую из двух формующих каналов, сообщающихся с питающим каналом и заключенных между профильным и плоским участками вкладышей [а.с. СССР №148899, МКИ В29С 47/12, 01.01.1967, прототип].
Недостатком известной экструзионной головки является отсутствие возможности регулирования скоростей экструдата по поперечному сечению при истечении из формующего канала, что может привести к искажению формы и ухудшению качества экструдируемого изделия.
Изобретение направлено на решение задач увеличения производительности выпуска изделий и повышения качества поверхности экструдируемых профильных реек.
Указанные задачи решаются за счет того, что двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерной сложнопрофильной рейки содержит корпус, выполненный разъемным, состоящий из четырех секций. В центре между двумя секциями предусмотрено углубление для циркуляции охлаждающей жидкости, при этом секции образуют между собой два формующих канала, сообщающихся с питающим каналом. При этом формующие каналы выполнены сложнопрофильного сечения с симметрично расположенными в них впадинами и выступами треугольной и эллипсоидной поверхностями, которые образуют верхнюю поверхность изделия. В местах выступов в формующих каналах смонтированы цилиндрические стержни.
Технический результат, обеспечиваемый двухканальной экструзионной головкой для изготовления полимерной сложнопрофильной рейки, выражается в увеличении производительности и улучшении качества сложнопрофильной рейки, благодаря выбору оптимальной геометрии поперечного сечения формующих каналов.
Выбор оптимальной геометрии поперечного сечения формующих каналов осуществляется за счет согласованного расположения секций с симметрично расположенными в них треугольными и эллипсоидными проточками в верхней части канала, которые образуют верхнюю поверхность экструдируемого изделия.
Подбирая конструктивно значения вышеуказанных параметров пазов, добиваются равномерного распределения скоростей во всех точках поперечного сечения экструдируемого изделия, уменьшая тем самым остаточные сдвиговые напряжения, исключая неравномерный выход экструдата и коробление изготавливаемого изделия.
Этим обеспечивается высокая размерная точность и качество экструдируемой сложнопрофильной рейки.
Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг.1 - поперечный разрез двухканальной экструзионной головки для изготовления полимерной сложнопрофильной рейки; на фиг.2 - поперечное сечение получаемой сложнопрофильной рейки.
Двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерной сложнопрофильной рейки, в соответствии с фиг.1, содержит разъемный корпус, состоящий из четырех секций 1, 2, 3, 4, в котором расположены формующие каналы 5, заключенные между секций 1 и 3, 2 и 4 с треугольными 6 и эллипсоидными 7 проточками, с формообразующей верхней поверхностью изделия. Между секциями 3 и 4 выполнено углубление 8 для циркуляции охлаждающей жидкости с патрубком 9. В местах выступов в формующих каналах смонтированы цилиндрические стержни 10. Все четыре секции корпуса соединяются между собой болтами 11. Присоединение экструзионной головки к экструдеру не показано.
На фиг.2 представлено поперечное сечение полимерной сложнопрофильной рейки, где показаны треугольные 6 и эллипсоидные 7 выступы и отверстия в рейке 12.
Двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерной сложнопрофильной рейки работает следующим образом.
Расплав полимера, нагнетаемый шнеком экструдера, попадает в питающий канал, далее расплав нагнетается в формующие каналы 5. Формующие каналы 5 придают расплаву полимера форму в виде сложнопрофильной рейки с треугольными и эллипсоидными выступами, в соответствии с фиг.2, при помощи секций 1-4. Секции корпуса 1-4 изготовлены из стали 45 с высоким классом обработки поверхности Ra0.8, что позволяет при совмещении указанных деталей получать при сборке цельные, без малейших зазоров, профильные формующие каналы 5, при продавливании через которые струи расплава полимера на поверхности сложнопрофильной рейки не образуется следов от мест соединения деталей, и сложнопрофильная рейка выходит из формующего канала с глянцевой поверхностью с высоким классом чистоты.
Между секциями 3 и 4 предусмотрено углубление 8 для циркуляции охлаждающей жидкости хладагента через патрубок 9 в систему охлаждения экструдируемой сложнопрофильной рейки через формующие каналы 5. В местах выступов в формующих каналах смонтированы цилиндрические стержни 10, которые образуют в изделии отверстия 12, в соответствии с фиг.2.
Предлагаемое изобретение полезно при производстве сложнопрофильной рейки, которая будет использоваться для облицовки стен помещений.
Экспериментальные исследования проводились на опытной установке с экструдером АТЛ-45, имеющим шнек диаметром 45 мм и длиной 1125 мм.
Экструзионная головка имела следующие геометрические размеры: ширина корпуса 240 мм, длина 300 мм, высота 230 мм, длина формующих каналов 220 мм.
На указанной экструзионной головке получали сложнопрофильную рейку из полипропилена марки 01003 ТУ2211-020-0020-3521-96 шириной 100 мм, толщиной по выступам 15 мм, отверстие в изделии 7 мм, глубиной по впадинам 5 мм.
Оптимальный режим экструзии при температуре в пределах 468-478 К и создаваемом давлении экструзии в пределах 4,0-4,5 МПа.
Предлагаемая двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерной сложнопрофильной рейки позволяет увеличить производительность и улучшить качество сложнопрофильной рейки.