Классификация оборудования, подготовительное, формующее (основное) и завершающее изготовление изделия

Оборудование для переработки пластических масс служит для преобразования исходного полимерного материала в изделия с заранее заданными эксплуатационными характеристиками. Конструирование и изготовление машин и агрегатов для переработки пластмасс осуществляется на предприятиях различных отраслей машиностроения.

Большинство методов переработки пластических масс предусматривает использование процессов формования изделий из полимеров, находящихся в вязкотекучем состоянии - литье под давлением, прессование, экструзия и др. Некоторые процессы основаны на достижении материалом в момент формования высокоэластического состояния - пневмовакуумное формование. В промышленности используются методы формования из растворов и дисперсий полимеров.

Переработка пластмасс включает в себя три основные группы процессов – подготовительные, формующие и завершающие.

Процессы подготовительного цикла исп-ся для улуч-я технол-х св-в перерабатываемого сырья, а так же для получения полуфабрикатов и заготовок, исп-х в основных методах пер-ки. К пр-сам изг-я подготовительного цикла относятся измельчение, гранулирование, сушка, таблетирование, предварительный подогрев.

Формующие процессы – это процессы переработки, с помощью которых осуществляется изготовление пластмассовых изделий. Можно выделить две группы этих процессов: непрерывные (экструзия, каландрование) и периодические (литье под давлением, пневмоформование вакуумное, раздувное формование, напыление, прессование и ряд других). Изготовление изделий из стеклопластиков осущ-ся методами, разнообразными по аппаратурно-технологическому оформлению. Технологический процесс изг-я изделий из стеклопластиков состоит из следующих операций: подготовка связующего и наполнителя, совмещение связующего и наполнителя, формование изделия.

Завершающие методы предназначены для придания готовым изделиям определенного внешнего вида, создания неразъемного соединения отдельных элементов пластмассового изделия. К ним относятся процессы механической обработки изготавливаемых изделий, окрашивание и металлизация их поверхности, сварка и склеивание отдельных частей.

Каждый из методов переработки осуществляется на том или ином оборудование. Кроме основного оборудования в перерабатывающих производствах используется вспомогательное типовое оборудование для транспортировки, расфасовки, хранения и складирования.

По назначению все многообразие машин можно разделить на три группы, соответствующих трем основным стадиям процессов. Это оборудование подготовительного цикла, к которому относятся устройства для приемки, транспортирования и хранения сырья, – различного вида дозаторы, смесительное оборудование, оборудование для измельчения сырья и отходов. Основное формующее оборудование, к которому относятся все виды машин и агрегатов, предназначенных для формования изделий, – это агрегаты на базе червячных прессов, литьевые машины, машины для термоформования листовых и пленочных заготовок, аппараты для напыления, гидропрессы, оборудование для изготовления изделий из стеклопластиков. Завершающее оборудование – это различные станки для механической обработки пластмассовых деталей, машины для сварки, аппараты для окрашивания нанесения печати и металлизации пластмассовых изделий.

Основное требование, предъявляемое ко всем видам оборудования это обеспечение получения продукции отличного качества при высокой производительности.

1. Оборудование для предварительной подготовки полиме-ров к переработке: сушка и нагрев.

Для проведения процессов сушки применяют разнообразное оборудование. Контактную сушку выполняют по периодическому методу в камерных сушилках (рис. 28). В этих сушилках процесс сушки осуществляется газовыми теплоносителями, обычно воздухом.

Основными элементами таких сушилок являются камера 1 с наружной изоляцией, снабженная набором перфорированных полок 2 или других устройств для размещения высушиваемого материала, теплообменник 4, вентилятор 3 или другое устройство для подачи воздуха. Циркулирующий в камере воздух после нагрева в теплообменнике 4 вентилятором 3 нагнетается в распределительный канал а и подается к высушиваемому материалу. Поток нагретого воздуха можно проводить над поверхностью высушиваемого материала или непосредственно через слой матер-ла.

Воздух обычно нагревают с помощью газа или электронагревательными элементами, что наиболее распространено.

Достоинства: простота устройства, низкой стоимости. Недостатки: необходимостью применения ручного труда, малой степенью механизации загрузочно-разгрузочных работ, возможностью загрязнения материала.

Указанных недостатков лишены сушилки, разработанные ЗАО «Атлант» г. Минск. Сушка осуществляется нагретым воздухом по замкнутому циклу (рис. 29).

Гранулированный материал из напольной емкости гибким транспортером подается в осушительный бункер 6, где материал сушится горячим воздухом. Осушка влажного воздуха происходит в осушителе 7. После сушки материал из нижней части бункера подается в накопительную емкость.

Воздух вентилятором 1 через распределитель 3 нагнетается в осушитель 7. Сухой воздух, поступающий от осушителя, направляется распределителем 4 на нагревательный узел 5. Затем сухой нагретый воздух поступает в воздушный диффузор бункера 6, и, проходя через слой материала в бункере, сушит его. Выйдя из бункера, воздух фильтруется в фильтре 9, затем снова направляется в систему циркуляции вентилятором 1.

В то время как один осушитель 7, содержащий молекулярные сита находится в фазе работы другой осушитель 8 находится в стадии регенерации, т.к. вентилятор 2 нагнетает воздух через распределитель 4 на осушитель 8, в котором он нагревается до 200–250 °С для создания условий регенерации для молекулярных сит. Затем распределитель 4 выбросит влажный воздух. Сушилка работает в автоматическом режиме. Цикл длится около 4 часов – 3 часа на нагрев и 1 часа на охлаждение молекулярных сит. По окончании цикла работы распределители 3 и 4 поворачивают поток воздуха в обратном направлении.

На ЗАО «Атлант» г. Минск разработана и выпускается бункер-сушилка для подогрева и сушки материала непосредственно на термопластавтомате или червячном прессе (рис. 30).

Вентилятором 1 воздух продувается через электрический калорифер 2, оттуда поступает через диффузер 3 в бункер 4, где находится подсушиваемый материал. Отработанный воздух через фильтр, установленный на фланце 5 выходит наружу.

Бункер-сушилка обеспечивает подогрев и сушку матер-иала непосредственно на оборудовании, постоянный контроль температуры, магнитный сепаратор под бункером обеспечивает улавливание металлических частиц, возможно задание темп-ры сушки с пульта управления.

Фирмой «KOCH» разработана энергосберегающая схема, позволяющая снизить расход электроэнергии на 40 % (рис. 31).

Принцип работы следующий: когда сухой воздух, пройдя сквозь материал, достигает верхнего края сушильной к емкости, специально установленный датчик измеряет температуру воздуха. Если температура воздуха превышает допустимое значение, вход сухого воздуха в сушильную емкость блокируется специальным клапаном. Температура воздуха, при которой срабатывает клапан, задается на панели управления. За счет запирания сушильной емкости, в которой материал уже высушен, появляется «дополнительный объем» воздуха. Он направляется в другие емкости сушилки или вновь поступает через калорифер на сушку.