Забыли данные входа?   Регистрация  

Цикл статей о переработке ПВХ с сайта kiron.nm.ru

В этом разделе приведены две базовых особенности влияния охлаждения расплава ПВХ на геометрию профиля. Эти особенности проверены на практике. Приведены наиболее яркие примеры применения этих свойств в реальных ситуациях. Кроме того, раздел содержит описание некоторых способов влияния на конечные характеристики профиля.

• Поведение стенки поперечного сечения ПВХ профиля при калибровании ее с одной стороны.
Речь пойдет о стенках коробчатых профилей и полках «уголков» в поперечном сечении. Под «калиброванием» в данном случае понимается совместные охлаждение, прижим к стенке калибратора под действием вакуума и трение об эту стенку из-за протягивания тянущим устройством. Указанная особенность поведения выглядит следующим образом: если мы калибруем плоскую поверхность расплава ПВХ об стенку с одной стороны, она выгибается от этой стенки. Смысл приведенного утверждения раскрывается на Рисунке.

 

поведение стенки поперечного сечения пвх профиля при калибровании с одной стороны

Рисунок 2. изгиб стенки профиля при «калибровании».

Обе части рисунка показывают одну и ту же схему с противоположных сторон. На рисунке схематично изображен характер искривления стенки ПВХ профиля в калибраторе. Возможные влияния сопряженных стенок и перегородок профиля, как и возможный продольный (вдоль направления экструзии) изгиб не показаны. Для понимания особенностей процесса «калибрования» достаточно представлять направление изгиба.

На практике, данную особенность можно использовать при выпрямлении изогнутых полок «уголков».
ВАЖНО: показанная ниже схема работает только в случае, если вакуумные пазы калибратора не закольцованы. Другими словами, если существует возможность изменить интенсивность вакуума с одной стороны, без её изменения с другой. 
Например, открывая полностью вакуум с внутренней стороны калибратора «угла» и «прикрывая» вакуумные краны с наружной части, мы получим профиль с вогнутыми внутрь полками и наоборот. "Рисунок 3" поясняет упомянутый пример.

 

влияние вакуума калибратора на формирование профиля пвх

Рисунок 3. изгиб "уголка" в зависимости от условий калибрования.

Данная особенность связана с предыдущей, является ее обратной стороной и формулируется так: если отсутствует охлаждение стенки профиля, она прогибается внутрь.
Отсутствие охлаждения самой стенки может возникать по двум причинам:
o Прилегающий борт калибратора не охлаждается, или не достаточно охлаждается, водой. Ситуация возникает из-за ошибок в подключении воды, перегибов водяных шлангов, засорения внутренних каналов калибратора и т.д.
o Стенка не притягивается к борту калибратора из-за отсутствия (недостаточности) «вакуума» в этом борту. Причины – ошибки подключения, закрытые отдельные вакуумные краны, засорение вакуумных пазов калибратора смазками ПВХ смеси.

Рисунок 4 схематично показывает рассматриваемую ситуацию. Если вы видите, что какая-то часть профиля «завалена» внутрь, как на рисунке, в первую очередь следует проверить условия его охлаждения.

Изгиб стенки коробчатого профиля при отсутствии охлаждения.

Рисунок 4. Изгиб стенки коробчатого профиля при отсутствии охлаждения.

Пример: Опираясь на знание этих двух особенностей можно регулировать изгиб поверхности подоконника. Подавая воду на вогнутую сторону профиля между калибраторами и «подогревая» противоположную сторону (за счет уменьшения интенсивности подачи воды в калибраторе на эту сторону) можно выпрямить поперечное сечение подоконника.

• «Заламывание» профиля в калибраторах и ваннах.
При нормальных условиях, все калибраторы и кондукторы ванны должны быть установлены на одной оси, параллельно оси экструзии, определяемой цилиндром станка. При смещении кондукторов и калибраторов в поперечном направлении относительно этой оси (см. Рисунок 5), возможны значительные искажения поперечного сечения профиля, «загибы» полок, искривления перегородок и т.д.

«выравнивание калибраторов». Ванна верхнего левого калибратора смещена относительно оси экструзии.

Рисунок 5. «выравнивание калибраторов». Ванна верхнего левого калибратора смещена относительно оси экструзии.

При наличии некоторого опыта работы, можно целенаправленно создавать подобные смещения для получения ожидаемых изменений в геометрии сечения.
В случае существования угла между осями калибраторов, калибраторов и ванны существует большая вероятность искривления мерных отрезков профиля или, другими словами, «сабля» (см. Рисунок 6). Надо отметить, что установка инструмента (фильеры, калибраторов и ванны) строго по оси не дает гарантии предотвращения возникновения «сабли», однозначно определить причины ее возникновения достаточно проблематично.
ДОПОЛНИТЕЛЬНО: Одной из причин появления "сабли" может быть сквозняк в районе формующей головки (фильеры). Не равномерность поля температур по корпусу. В подобных случаях, иногда практикуется защита головки асбестовой тканью для нормализации процесса истечения. Необходимо отметить, что автор только слышал о подобных случаях, но никогда не сталкивался лично.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО: Ещё одной причиной появления «сабли» может являться «вторичное тепло», которое поднимается из глубины профиля к поверхности и снова размягчает её. Как правило, это связано с превышением скорости экструзии над расчётной для данного калибратора. Место подъёма «вторичного тепла» легко определить. Достаточно положить ладонь на профиль за окончание блока калибраторов (и ванн если они есть) и по мере продвижения профиля почувствовать повторный разогрев изделия. До этого места необходимо продлить калибровочную ванну с водой, а иногда и возможность вакуумирования. 
Наоборот, создание искусственного «залома» является эффективным (а иногда единственным) способом устранения такого дефекта (см. Рисунок 6).

«Исправление продольного изгиба профиля». Второй калибратор находится на оси экструзии.

Рисунок 6. «Исправление продольного изгиба профиля». Второй калибратор находится на оси экструзии.

В обычном случае, для исправления показанного на рисунке изгиба детали достаточно «заламывания» ванны в указанном направлении. Поворот первого калибратора (как на рисунке), явление достаточно редкое. Разумеется, подобным образом можно исправлять и изгибы профиля в вертикальной плоскости (т.н. "лыжа"). В случае отсутствия ванны в составе инструмента, исправлять изгиб профиля можно с помощью преднамеренного углового смещения всего блока калибраторов. В этом случае направление «залома» определяется опытным путем. 
ВАЖНО: надо понимать, что исправляя продольную кривизну профиля подобным образом, вы создаете добавочные "внутренние напряжения" в материале которые могут сказаться через некоторое время, при хранении готовых изделий. Проще говоря, профиль может искривиться в последствии, к примеру, при его нагреве на солнце во время транспортировки в металлическом контейнере.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО: в случае коробчатых профилей (оконные профиля, профиля с сечением, приближенным к квадрату), при исправлении продольного изгиба, хороший результат дает дополнительный нагрев профиля на участке после окончания ванны и до гусеницы тянущего устройства. Нагрев можно выполнять бытовым электронагревателем старого типа (спираль нагревательного элемента в прозрачной трубке + металлический отражатель). Сторона нагрева определяется экспериментально, часто это сторона "горба" профиля.

• Вытягивание профиля в калибраторах.
Явление «вытягивания» профиля в продольном направлении в калибраторах присутствует всегда. В некоторых случаях, оно становится заметно и начинает влиять на параметры готового профиля. Вытягивание чаще всего наблюдается в первом калибраторе. Проявляется следующим образом: на входе в калибратор жгут массы выглядит значительно шире, чем отверстия калибратора, на выходе из первого (и последующих) калибраторов профиль «узкий», размеры поперечного сечения занижены. В этом случае, дальнейшему «наполнению» профиль не поддается.

Подобная ситуация возникает из-за пластической деформации не остывшего, а значит мягкого, материала в калибраторе. Причина явления – недостаточно быстрое охлаждение материала профиля. При этом, в каком-то месте по длине калибратора, силы сопротивления вытягиванию достигают значений предела текучести материала при данной температуре. Материал начинает вытягиваться. Если в указанном месте калибратора значение предела текучести материала увеличить, (остудить материал), вытягивания не произойдет.

На практике, картина чрезмерного вытягивания профиля, обычно встречается при повышенных, в сравнении с номинальными, скоростях экструзии или при повышенной температуре охлаждающей воды. Для разрешения ситуации достаточно уменьшить скорость экструдирования профиля.

Говоря о вытягивании профиля в калибраторах надо понимать, что интенсивность вытягивания может значительно различаться в разных точках поперечного сечения профиля. Если провести ровную поперечную черту маркером на поверхности жгута (плоского) профиля на выходе из фильеры, после первого калибратора черта будет искривлена. Частично, искривление нарисованной полосы объясняется разной степенью вытягивания поверхности профиля вдоль черты.


reklama

Реклама