Plastics_7_2010

w w w . p l a s t i c s . r u 38 ТЕМА НОМЕРА /ОПЫТ П Л А С Т И К С № 7 ( 8 9 ) 2 0 1 0 Tooling for uPVC profiles Dmitriy Podolyak In order to produce die heads for pro- cessing of unplasticized polyvinyl chlo- ride (uPVC) into high-quality profiles a range of special features of every stage such as tool design, production and fin- ishing, shouldbe taken intoaccount.The author describes how todesign required tooling allowing to avoid non-uniform swelling exiting from die in terms of width and thickness as well as different dimensional changes during drawing. Увеличение износостойкости Говоря об особенностях изготов- ления формующего инструмента для переработки НПВХ, следует отметить меры, направленные на предотвраще- ние коррозии и быстрого износа деталей головки. Известно, что НПВХ при перера- ботке методом экструзии подвергает- ся разогреву до температуры 180-200°С; при этом он обладает выраженными коррозионными свойствами из-за вы- деления хлористого водорода. Совре- менные рецептуры НПВХ могут иметь в своем составе значительное количе- ство мела, микрочастицы которого, обладая абразивными свойствами, па- губно влияют на состояние формообра- зующих каналов. Для увеличения коррозионной и из- носостойкости формующего инструмен- та детали экструзионной головки необ- ходимо изготавливать из качественных нержавеющих сталей и подвергать тер- мообработкеинанесениюизносостойких покрытий. Если экструзионная головка предназначена для длительной эксплуа- тации,наилучшийвариант—применение качественных нержавеющих сталей. Для формообразующих деталей можно посо- ветоватьевропейскиенержавеющиестали 1.2083и1.2316,изотечественныхсталей— их ближайший аналог 40Х13. В других случаях можно использовать инструмен- тальнуюстальсобязательнымнанесением коррозионностойкого покрытия. Обычно рекомендуется задавать первоначальную твердость деталей головки не выше 30-32 HRC и только после доводки производить окончатель- ную термообработку до 45-50 HRC. На практике это не всегда представляется возможным из-за неустранимости за- калочных деформаций деталей головки после термообработки. В таких случаях целесообразно задавать твердость дета- лей из нержавеющих сталей немного ниже предела механической обрабаты- ваемости (35-38HRC), а окончательную термообработку не проводить. Сложная конфигурация каналов и необходимость их точного сопряже- ния в смежных деталях экструзионной головки для переработки НПВХ де- лают неизбежным использование до- рогостоящего оборудования (электро- эрозионных вырезных и прошивных станков, фрезерных станков с ЧПУ) (рис. 4) и применение сложных техно- логических приемов. Тем не менее их возможности не безграничны, поэтому конструктору нередко приходится идти на компромисс, упрощая геометриюка- налов, чтобы обеспечить технологич- ность их изготовления. Доводка инструмента Ручная полировка и доводка являет- ся обычной практикой в процессе изго- товления формующего инструмента для экструзииПВХ-профилей. Внутренние (рабочие) поверхности формообразую- щих деталей выполняются с чистотой обработки 0,32 мкм. Поверхности всех остальных деталей, соприкасающихся с расплавом, рекомендуется выполнять с чистотой обработки не ниже 0,63 мкм. Качество полировки каналов в фор- мообразующей плите в значительной степени влияет на процесс экструзии профиля, ведь именно в этой зоне со- противление расплаву наибольшее. Контуры каналов смежных деталей должны совпадать без «ступенек» во избежание образования в этих местах зон термического разложения ПВХ- экструдата. Обычно операции по до- водке деталей экструзионных головок производятся вручную посредством слесарного инструмента, полироваль- ных шкурок и паст или при помощи малогабаритных пневматических либо электрических гравировальных машин со специальными насадками (рис. 5). Как правило, неоднократные испы- тания (а то и доработка) экструзионной головки неизбежны, даже если ее кон- струкция уже отработана и испытана на других предприятиях. Это связано с тем, что в каждом конкретном случае имеют место специфическиефакторы, которые невозможно в полной мере учесть при расчете и проектировании головки. В первую очередь наладчик должен обеспечить равноскоростнуюэкструзию на всех участках профиля на выходе из головки. Как правило, он добивается этого следующими способами: — регулировкой потока экструдата через различные участки формообра- зующей детали посредствомподпилива- ния этих участков конусной фрезой или буром в высоту и в глубину со стороны входа в деталь с обязательной последую- щей полировкой; — изменением высоты зазоров по длине формующего участка. Работа наладчика включает также подбор температурного режима, сте- пени вытяжки, оптимальной скорости экструзии, интенсивности охлаждения калибратора, положения калибратора относительно фильеры, давление ваку- ума по зонам калибратора. Рисунок 3. 3D-модель детали фильеры Рисунок 4. Изготовление детали фильеры по 3D-модели на станке с ЧПУ Рисунок 5. Инструменты для ручной доводки Фото ООО «Интел Техно» Фото ООО «Интел Техно» Фото ООО «Интел Техно»