Факторы, влияющие на качество изделий, получаемых методом экструзии: износ пары шнек-гильза экструдера, нагрев-охлаждение зон экструдера, реологические свойства экструдируемого материала, окончательное формование и скорость вытяжки, вулканизация и виды получаемых дефектов.
При длительной работе (от 700 до 3000 часов, в зависимости от качества материалов) на винтовой машине однозначно будет наблюдаться эффект искажения геометрии первоначально полученного профиля изделия. Связано это с постепенным износом в первую очередь оснастки и во вторую очередь пары шнек-гильза, вызванного наличием в рабочей смеси определенного количества абразивных частиц, которые обычно находятся в наполнителях. Этот процесс необходимо постоянно иметь в виду и вносить необходимые корректировки в зафиксированную технологию. При многоручьевой экструзии будет наблюдаться уменьшение сечения профилей расположенных на периферии фильеры и одновременное увеличение сечения профилей расположенных ближе к центру. Также это вызвано и тем, что по теории экструзии неньютоновских жидкостей на винтовой машине, скорость потока всегда выше у центра. Для снижения влияния этих эффектов на геометрию экструдируемого изделия, используют фильтрующие шайбы (filterplates) с переменным или постоянным сечением отверстий, более сложную (многослойную) конструкцию фильер с распределением потоков и более точное регулирование температур нагрева-охлаждения зон экструдера.
Практически всегда, оператор, участвующий в настройке процесса экструзии, не обращает особого внимания на корректировку показателей температуры по зонам экструзионной машины. Обычно она выставляется, как общепринятая для всех профилей и скоростей выпуска, для данного типа экструдера. Но не следует забывать, что с помощью этих температур можно предотвратить появление «межвиткового противотока», отрегулировать зазор в паре шнек-гильза и тем самым компенсировать показатели износа и равномерно распределить скорости потока в формующих каналах.
Допустим, мы экструдируем какой-либо профиль, из какой угодно резиновой смеси одного и того же поставщика, или делаем ее сами по постоянной рецептуре из одних и тех же компонентов. Даже при самом высоком качестве резиносмешения, тщательном дозировании компаундов и строгом соблюдении технологии мы никогда не получим два абсолютно одинаковых бэтча продукта. Они всегда будут отличаться по реологическим показателям и очень сильно влиять на геометрию экструдируемых изделий. В процессе работы надо постоянно следить за величиной давления в формующей зоне или показаниями потребляемой энергии главного двигателя экструдера и вовремя корректировать эти перепады оборотами шнека или температурами в зонах. Даже малейшее изменение в рецептуре резиновой смеси обычно ведет к радикальному изменению технологических параметров экструзии и зачастую приводит к переделке оснастки. Естественно, при переходе на другие типы резиновых смесей, производители первоначально пытаются использовать «старую» оснастку, но обычно все заканчивается на стадии экспериментов и приходится «все начинать сначала».
«Начало» всегда одно и тоже – рабочий чертеж, свойства изделия, допуски по размерам и форме. Продолжение у каждого изделия разное. Обычно после изготовления оснастки происходит ее ручная доводка. Можно предполагать, что и как будет происходить с фильерой и потоками в ней при экструзии и, минуя множество подводных камней, избежать неисправимых в последствии ошибок. Но как бы ни были развиты теоретическая база и практические приложения, основанные на анализе течений, определяемых методом «конечных объемов», после, всегда будет присутствовать тщательный, порой ювелирный труд. Понимание того, что каждый профиль состоит из более простых геометрических форм, базисные понятия о релаксации невулканизированной резиновой смеси после выхода из любого экструзионного канала, являются основой при проектировании и последующей настройке оснастки. Некоторые незначительные дефекты, связанные с распределением скоростей в формующем канале, можно «сгладить» за счет увеличения или уменьшения скорости вытяжки, но только в том случае если это не приведет к уменьшению всех геометрических параметров профиля.
Поделиться с друзьями: