Plastics_4_2014

ТЕХНОЛОГИИ П Л А С Т И К С № 4 ( 1 3 3 ) 2 0 1 4 w w w . p l a s t i c s . r u 61 казателей массовая производительность не меняется в течение всего цикла. Подача газа в расплав осуществляется с помощью специального инжектора. В те периоды, когда подача газа не производится, инжектор закрывается, а газ возвращается обратно в процесс через открытый дроссель- ный клапан и перепускной контур. На этом этапе регулятор давления 3 контролирует рабочее давление на закрытом инжекторе. Чтобы ввести газ в расплав, инжектор остается открытым до тех пор, пока не бу- дет достигнуто требуемое содержание газа. Дроссельный клапан на перепускном кон- туре в это время закрыт. При открытии инжектора происходит самопроизвольное падение давления. В этом процессе рабочее давление уравнивается с давлением расплава непосредственно под инжектором. Особенности узла пластификации Для процесса MuCell требуется специ- альный узел пластификации. В шнеке, от- ношение длины к диаметру которого обычно составляет от 24 до 25, присутствуют: — зона пластификации (зона подачи, уплотнения и набора дозы); — задний обратный клапан, предотвра- щающий попадание расплава с газом в зону пластификации и его вспенивание в этой зоне; — зона смешения для гомогенизации сверхкритической жидкости в расплаве; —передний обратный клапан с меньшим ходом. Инжектор устанавливается на цилиндре непосредственно перед задним обратным клапаном. После того как сверхкритиче- ская жидкость входит в зону смешения, она равномерно распределяется в расплаве за счет процессов сдвига и перемешивания, а также диффузии. К наконечнику шнека уже формируется однофазный раствор «сверх- критическая жидкость-полимер». Чтобы это состояние сохранялось, раствор должен на- ходиться под давлением в течение всего цик- ла. Это обеспечивается даже при открытой предохранительной заслонке за счет исполь- зования запатентованного решения ENGEL Austria [9]. Прерывание осуществляемого с его помощью активного контроля обратно- го давления приведет к падению давления и вспениванию расплава внутри цилиндра. Процесс можно рассматривать как по- следовательность отдельных этапов (рис. 2). После впрыска шнек находится в переднем положении, а оба обратных клапана закры- ты. Затем начинается процесс набора дозы впрыска. Расплав подается вперед, и в ре- зультате два обратных клапана (А) откры- ваются. После того как под инжектором установится постоянное давление, начи- нается ввод газа. При открытии инжектора давление подачи уравнивается с давлением в цилиндре. Затем сверхкритическая жидкость подается в расплав с постоянной произво- дительностью (Б). Когда в процессе набора дозы шнек про- ходит заданное расстояние, пластификация прекращается. Ввиду того, что материал больше не подается, давление в зоне пла- стификации падает. Образующийся перепад давления между зонами смешения и набора дозы впрыска закрывает задний обратный клапан (В). В зависимости от геометриче- ских параметров, износа компонентов и характеристик технологического процесса в этот момент на обратном клапане могут возникать утечки расплава. Соответственно, давление под инжектором падает. До опреде- ленной степени падение давления является нормой и не оказывает влияния на качество производимых изделий. При начале впрыска шнек двигается вперед в осевом направлении. За счет дав- ления впрыска перед шнеком на переднем Рисунок 1. Схема подачи газа в расплав, отображаемая на экране системы управления литьевой машины Дроссельный клапан Регулятор давления 3 Введение газа Перепускной контур Регулятор давления 2 Компрессор Регулятор давления 1 Массовый расходомер А Рисунок 2. Протекание процесса MuCell A— начало набора дозы впрыска; Б — начало подачи газа; В — окончание набора дозы впрыска; Г — начало впрыска В Б Г Передний обратный клапан Инжектор Задний обратный клапан