1.2 Выбор и краткая характеристика основного применяемого оборудования для переработки полимерных материалов по данной технологии

Основным направлением развития переработки пластмасс литьем под давлением является переход от отдельных литьевых машин, работающих в автоматическом режиме, к участкам и цехам с полной автоматизацией технологической цепочки.

Литьевые машины с числовым программным управлением в комплексе с устройствами для автоматической подачи сырья из тары в бункер машины, для перестановки литьевых форм, для термостатирования литьевых форм, с автоматическими манипуляторами для съема и выноса из зоны формования готовых изделий, транспортерами для перемещения изделий от машины позволяют комплектовать автоматические поточные линии по выпуску литьевых изделий. [6]

В настоящее время наиболее целесообразно применять следующие технологические схемы: в полуавтоматическом и автоматическом режимах работы оборудования с распределением программ изделий по расчетным рабочим местам.

При автоматизированных производствах рекомендуется применять автоматизированные склады хранения сырья, представляющие собой систему емкостей, оборудованных указателями уровня сырья. Сырье подается к месту потребления при помощи пневмотранспорта, включающегося автоматически по вызову от литьевой машины при понижении уровня сырья в бункере или через определенные промежутки времени. [7]

При изготовлении изделий конструкционного назначения все шире находят применение литьевые термопласты, которые характеризуются комплексом ценных механических, теплофизических и диэлектрических характеристик. Широкомасштабное внедрение прогрессивных термопластов требует дальнейшего совершенствования технологии их переработки от подготовительной операции - сушки, до финишной - термообработки.

С целью совершенствования и интенсификации процесса сушки термопластов была разработана технология сушки в фонманирующем слое с одновременным облучением инфракрасными лучами. При конвекционно-лучевом теплообмене обеспечивается объемное и быстрое удаление влаги из обрабатываемых термопластов до требуемых по НТД (ГОСТ, ОСТ, ТУ) значений остаточной влажности, что позволяет исключить основные виды брака в деталях, образцах (пузыри, расслоение, трещины, "серебро, включения - продукты термоочистителной деструкции"), увеличивая их эксплуатационный ресурс в 2-4 раза. При этом производительность сушки возрастает в 10-20 раз.

Для реализации процесса сушки в качестве базового оборудования была разработана установка модели ТИС. Установка состоит из пульта управления, съемной крышкой с ИК лампами, бункера с отверстиями внизу, внутри которого расположены напорная труба и эжектор, калорифера с шестью ТЭНами, системы очистки воздуха, пневмо- и электроаппаратуры. Установка модели ТИС работает в полуавтоматическом и автоматическом режимах.

Техническая характеристика ТИС.

Производительность установки при исходной остаточной влажности до 0,5% - 15-30 кг/ч.

Время сушки - 1-4 ч.

Расход воздуха - 15 м3/ч.

Температура воздуха - 60-130°С.

Рабочее давление воздуха - 0,2-0,5 МПа.

Емкость бункера - 25 дм2.

Габаритные размеры - 900х600х1250 мм.

Масса - 200 кг.

Для исключения адсорбции горячим материалом влаги из окружающей среды высушенные термопласты из ТИС целесообразно выпускать в специальную герметичную тару или обогреваемый бункер устройства АЛЗ, входящего в состав термопластавтомата. [8]

Загрузочные бункеры применяются также с вакуумированием с целью удаления летучих веществ из перерабатываемого материала; бункеры с подогревом в токе горячего воздуха; бункеры с многоэтажными дозирующими шайбами. [26]

Автоматизация технологического процесса литья под давлением термопластов и повышение качества обеспечивается комплексом модели АЛ. В комплекс входит устройство для загрузки и сушки термопластов АЛЗ, вибрационного формования ВУ, съема деталей АЛС и пульт управления, обеспечивающий синхронную работу устройств с термопластавтоматом (например, модели ДЕ - 3127). Литье осуществляется следующим образом. Термопласты с помощью эжектора подаются из установки ТИС в обогреваемый бункер, где нагревается до заданной температуры в целях удаления остаточной влажности. Затем на расплав термопласта в узле впрыска (устройство ВУ) или форме (с размещенным УЗ преобразователем) воздействует колебательная энергия ультразвуковой частоты (18-22 кГц), обеспечивающая за счет мгновенного повышения давления, увеличения скорости течения материалов, а значит скорости сдвига. При больших скоростях сдвига быстро ориентируются сегменты макромолекул, и уменьшается вязкость термопластов. В результате УЗ воздействия происходит гомогенизация расплава, возрастает текучесть и прочностные характеристики термопластов, стабилизируется усадка отливок. Съем отливок осуществляется с помощью комбинированной системы воздухосъемников и толкателя с пружинной в форме.

Техническая характеристика осуществляется

для загрузки и сушки термопластов АЛЗ.

Производительность эжектора - 31-40 кг/г.

Производительность сушки в бункере - 5-10 кг/г.

Высота подачи термопластов в обогреваемый бункер - до 3000 мм.

Температура сушки - 60-120°С.

Потребляемая мощность - 1,6 кВт.

Габаритные размеры бункера или высота - 700 мм.

Диаметр верхней части - 450 мм.

Масса - 48 кг.

Техническая характеристика вибрационного устройства ВУ.

Амплитуда колебания УЗ волноводов - 3 мкм.

Количество волноводов - 4 шт.

Рабочая частота - 18-22 кГц.

Потребляемая мощность - 1 кВт.

Габаритные размеры: - вибрационной приставки - 200х290х290 мм;

генератора - 770х550х425 мм.

Время подготовки этого автоматизированного комплекса к работе составляет 30 минут. Использование автоматизированного комплекса обеспечивает повышение прочностных характеристик изделий и снижение технологических отходов. [8]

С целью дальнейшего совершенствования технологии лить под давлением термопластов был разработан гибкий производственный модуль модели МТ, который состоит из термопластавтомата (например, ДЕ 127-63Ц1), автоматизированного устройства программного управления "Микро", устройств АЛЗ и АЛС, унифицированного блока с набором форм-вкладышей. Модель функционирует автономно, осуществляет многократные циклы и может быть встроена в систему более высокого уровня ("Электроника-60", СШ-1420 и т.д.). пульт управления модулем включает восемь терморегуляторов Ш-4528 или Ш-4538 (для регулирования температуры бункер, сопла, форм), а также устройства "Микро", которое обеспечивает заданные режимы смыкания и размыкания формы, подвода и отвода сопла, набор дозы и скорости впрыска.

Использование блока с индукционным обогревом и унифицированным посадочным местом с подпружиненным фиксатором позволяет в 20-30 раз интенсифицировать процесс переналадки форм-вкладышей и обеспечить их быстрый и равномерный нагрев до заданных температур.

Режим работы элементов модуля зависит от цикличности работы и задается автономно системой управления.