Специализированные машины. 
Оборудование заводов пластмасс. 
Часть 2

Помимо машин для формования однослойных листовых и пленочных термопластов существуют агрегаты для изготовления изделий, состоящих из нескольких слоев. Формование изделий из двух и более слоев термопласта применяется обычно при использовании в качестве основного несущего слоя пористых материалов. Эти материалы имеют хорошие механические свойства, малую теплопроводность, хорошо изолируют звук, однако их существенным недостатком является гигроскопичность. Изделия из этих материалов быстро впитывают влагу и теряют свои теплоизоляционные свойства. Вторым существенным недостатком является малая поверхностная твердость поропластов. Для устранения этих недостатков внешние поверхности изделий из поропластов покрывают тонким слоем других термопластов, лишенных перечисленных недостатков. При формовании многослойных изделий обеспечивается достаточная прочность связи между отдельными слоями материала.

Машина для формования изделий из двухслойных материалов (рис. 5.53) состоит из инфракрасного нагревателя 1, формовочной камеры 8 с зажимной рамой в верхней части и вакуум-насоса 6 с приводом 7. В формовочной камере установлена матрица 9. На фланец 5 формовочной камеры укладывают лист 4 пористого термопласта и сверху помещают промежуточную раму 3, имеющую по всему периметру каналы, соединенные с вакуум-насосом 6. Эту раму покрывают термопластичной пленкой 2, после чего пакет зажимают рамой 10.

Вследствие вакуумирования зазора между слоями пористого материала 4 и пленки 2, а также одновременного нагрева инфракрасными лучами до высокоэластического состояния слои 2 и 4 материала плотно соединяются друг с другом. Затем матрица 9 поднимается, ее оформляющая полость вакуумируется, и под действием разности давлений двухслойный материал формуется. Небольшие газовые пузыри, оставшиеся между слоями формуемых.

Рис. 5. S3. Схема машины для формования двухслойных изделий материалов при первой операции, полностью удаляются при окончательном вакуумном формовании. Аналогичным методом изготавливают изделия из трех и более слоев.

Совмещение литья термопластов под давлением и термоформования листовых термопластов в объемные изделия позволяет использовать для формования заготовки с неравномерной толщиной. Так как равномерный нагрев разнотолщинных заготовок технически сложно осуществить, то литье под давлением и формование заготовок в объемные изделия обычно осуществляют на одной установке, состоящей из литьевой машины и формующей приставки. Благодаря этому можно формовать изделия из заготовок, частично охлажденных после их отливки до температуры высокоэластического состояния. Схема работы такой установки приведена на рис. 5.54.

Между литьевыми полуформами /, установленными на плитах узла смыкания литьевой машины, вводится сомкнутая зажимная рама 2 По внутреннему периметру полурам выполнены проточки, образующие полость для формования периферийного канта на отливаемой заготовке. После смыкания литьевой формы (см. рис. 5.54, а) подводится сопло материального цилиндра литьевой машины и осуществляется впрыск термопласта в оформляющую полость формы. Отлитая заготовка выдерживается под давлением и охлаждается до температуры высокоэластического состояния. После этого полуформы размыкаются и зажимная рама переводится на позицию формования (рис. 5.54, б), где с одной стороны заготовки подводится матрица 3, ас другой — пуансон 5. Пуансон скользит по направляющим 6, проводит предварительную механическую вытяжку, а затем в матрице создается разрежение и происходит окончательное оформление изделия. Матрица и пуансон отводятся, а зажимная рама перемещается в позицию съема изделия (см. рис. 5.54, в). На этой позиции происходят раскрытие зажимной рамы, съем изделия с помощью выталкивателя 4 и смыкание пустой рамы. Затем цикл повторяется.

Кант на заготовке обеспечивает надежное ее закрепление в зажимной раме при формовании на второй позиции. Конфигурация.

Рис. 5.54. Схема формования на литьевой машине с формующей приставкой:

а — литье заготовки; б — оформление изделия; в — съем изделия.

Рис. 5.55. Схема установки для термоформования термопластов на базе гидравлического пресса.

канта предусматривается такой, чтобы его можно было не обрубать, а использовать в качестве элемента готового изделия, как это показано на примере стаканчика 7.

При производстве изделий с небольшой глубиной вытяжки механический плунжер может отсутствовать, а при производстве толстостенных изделий вместо вакуума можно использовать давление сжатого воздуха.

Несколько особняком в ряду оборудования для термоформования листовых термопластов стоят установки на базе гидравлических прессов. Они предназначены для переработки практически всех видов листовых термопластов толщиной до 15 мм. Эти установки позволяют совместить в узле формования ряд механических и отделочных операций, таких, как отжим кромок, пробивка отверстий и сварка.

В качестве примера подобной установки на рис. 5.55 приведена схема машины, состоящей из трех основных частей: силового (формовочного) устройства на базе гидравлического пресса, нагревательного устройства и магазина-питателя.

В магазин-питатель загружают стопу предварительно нарезанных заготовок 13, а первую заготовку размещают на подвижном столе 9. При этом стол находится в исходном положении, т. е. одна его часть расположена в магазине-питателе, а вторая — в нагревательном устройстве. После включения установки стол 9 перемещается в направлении силового устройства и заготовка оказывается в термокамере 8, где с помощью электронагревателей 11 начинается ее разогрев. Температура в камере контролируется специальной термопарой 10. В это же время механизм захвата листа с помощью пневмоцилиндра опускает вакуумные присоски 12 до уровня верхнего листа, лежащего в стопе заготовок. Присоски подхватывают лист, возвратным ходом поршня пневмоцилиндра поднимают его выше уровня поверхности стола 9 и удерживают заготовку в этом положении до возврата стола в магазин-питатель. Первая заготовка в это время нагревается до высокоэластического состояния, и стол 9 возвращается в исходное положение. При этом, чтобы первая заготовка не перемещалась вместе со столом в магазин-питатель, она удерживается на месте специальным приспособлением, перемещаясь при этом на переднюю часть стола, расположенную ближе к силовому устройству. Как только стол вернулся в исходное положение, механизм захвата сбрасывает на него очередную заготовку. После этого стол опять перемещается влево и первая заготовка из нагревательного устройства перемещается в зону формующего инструмента силового устройства. Там она снимается со стола с помощью либо вакуумной рамы, расположенной по контуру матрицы, либо рамы, снабженной специальными приколками, и оказывается уложенной на пневмокамеру 4, закрепленную на неподвижной нижней плите 5 силового устройства. Гидроцилиндр 1 опускает верхнюю траверсу 2 с расположенной на ней матрицей 3, и происходит закрепление заготовки с одновременной герметизацией внутренних полостей формы. Затем осуществляется предварительная механическая вытяжка заготовки плунжером 6, приводимым в движение гидроцилиндром 7. Далее в пневмокамеру 4 подается сжатый воздух и происходит оформление изделия. После его охлаждения форма размыкается, изделие снимается и на стол 9 подается очередная заготовка, нагретая до температуры формования.

Перемещение стола осуществляется от привода, показанного на рис. 5.56. Привод состоит из пневмоцилиндра 1, рейки 2, входящей в зацепление с зубчатым колесом 3, на котором закреплен блок 4. Поворачиваясь, блок тянет тросик 5, приводя в движение стол б.

Установки на базе гидравлических прессов обеспечивают формование в полуавтоматическом режиме. Для работы в полностью автоматизированном цикле агрегат часто оборудуется устройством, производящим захват нагретой заготовки с «горячей» части стола (рис. 5.57). Заготовка 2 зажимается между неподвижным верхним зажимом 1 и нижним подвижным зажимом 4. Зажимы смыкаются вследствие давления штока 10 пневмоцилиндра 11 на.

Рис. 5.56. Схема привода транспортирующего стола установки на базе гидравлического пресса.

Рис. 5.57. Схема устройства для захвата заготовок, применяемого в установках на базе гидравлического пресса.

коромысле нижнего зажима. Зажим поворачивается вокруг шарнира 5, и заготовка зажимается.

Чтобы уложить заготовку на формующий инструмент, необходимо продвинуть ее немного вперед с поддона 3. Это достигается движением вниз штока 8 пневмоцилиндра 7, неподвижно закрепленного на переднем торце нижнего стола пресса. Шток поворачивает относительно шарнира 6 коромысло 9, и установленное на нем зажимное устройство вместе с заготовкой отходит вправо. Затем пневмоцилиндр 11 освобождает заготовку.

Установки на базе гидравлических прессов имеют несколько модификаций.

Еще одним примером подобного агрегата может служить установка, работающая в линии с экструдером (рис. 5.58). Она состоит из экструдера б, перерабатывающего гранулированный термопласт в относительно толстый нерулонируемый лист, который после выхода из формующей головки направляется на гладильные вальцы 5. На вальцах лист калибруется, приобретает глянцевую поверхность и охлаждается, после чего по рольгангу 3 подходит к режущему устройству 4 и далее по рольгангу к электронагрева;

Рис. 5.58. Схема линии экструдер — формующий агрегат для переработки толстолистовых материалов в объемные изделия тельному устройству 2. После нагрева заготовка передается в формующий агрегат 1, где происходят формование изделия и его вырубка.

Подобные установки не имеют подвижного стола и механизма захвата и подъема листов из стопы заготовок. Передвижение заготовок в зону нагрева происходит с помощью подвижной каретки. Эта каретка снабжена обрубным устройством и специальными приколками, которые захватывают заготовку. Из зоны нагрева каретка с разогретой заготовкой поступает в зону формования. Там она сталкивает изделие, отформованное в предыдущем цикле, сбрасывает заготовку на форму и возвращается в исходное положение для принятия следующей заготовки.

Имеется модификация установок, рассчитанных на одновременное формование двух изделий (установки двухпоточного формования). Они включают в себя силовое устройство с двухэтажной формующей оснасткой и нагревательную камеру с двумя подвижными столами, расположенными один над другим.

Разработаны установки, в которых нагревательная камера и магазин-питатель совмещены в одном узле.