Головки экструзионных машин

Назначение головки – направить размягченный и гомогенный полимерный материал к выходному формующему отверстию и превратить материал в непрерывно выходящее изделие заданного профиля.

Конструкции формующих головок характеризуются значительным разнообразием.

По направлению потока расплаваголовки могу быть:

• прямоточными, у которых ось внутреннего канала является продолжением оси цилиндра экструдера;

• угловыми (или поворотными), в которых поток размягченного полимера поворачивается (обычно на 90⁰) вниз, вверх или в сторону.

По конфигурации формующей щели различают головки:

• щелевые (для листов, плоских пленок, для покрытий по бумаге);

• кольцевые (трубные, рукавные, пленочные),

профильные (фасонные) (для получения профилей простого и сложного очертания, соответственно).

По форме профиля:

• для изделий открытого типа (листы, плоские пленки, стержни, уголки, швеллера и др.);

• закрытого типа (рукава, трубы, шланги, трубчатые уплотнители);

• смешанного типа и специальные головки (сложные профили, армированные, комбинированные, гибридные изделия).

По величине давления различают головки:

• низкого давления (до 4 МПа), предназначенные для изготовления стержней из полимерных материалов диаметром более 5 мм, толстостенных труб и листов толщиной более 1 мм;

• среднего давления (от 4 до 10 МПа) - для производства стержней диаметром 3-5 мм, труб и листов с толщиной стенки менее 1 мм;

• высокого давления (более 10 МПа) – для производства пленок.

При изготовлении полых изделий (труб, шлангов, рукавов и т.п.) внутри мундштука концентрично с ним устанавливается дорн – специальная деталь, формующая внутреннюю полость профильного изделия.

При входе в головку, после червяка, иногда устанавливается пакет фильтрующих сеток, предназначенный для очистки текущего полимера от инородных включений, а также для увеличения сопротивления в головке, что способствует лучшей гомогенизации материала вследствие усиления обратных потоков в цилиндре экструдера.

Головки и сетки создают сопротивление и влияют на величину давления, развиваемого червяком: при увеличении сопротивления головки увеличивается давление массы в ней и уменьшается выход экструдата.

При всем разнообразии конструкционного оформления в большинстве формующих головок можно выделить наличие общих элементов.

К ним относятся корпус 1 с элементом присоединения к цилиндру экструдера. Это может быть фланцевое, байонетное или резьбовое соединение. Адаптер 2 фильтр-решетка 3; кольцевые зонные электронагреватели 7; регулировочное кольцо (губка в плоскощелевых головках). 8. В головках закрытого типа обязательно присутствует дорн 4 с дорнодержателем 6 и нередко система 5 для подачи воздуха внутрь изделия (труба, пленочный рукав, закрытый профиль).

Поверхность рабочих каналов головки, кроме ее формующей зоны, может быть гладкой или с винтовой нарезкой, позволяющей улучшить процесс гомогенизации расплава.

Рис. 6 - Схема устройства экструзионной головки