Раздувное формование
Технология, оборудование, рынок, экономика Справочник
Покупка
Тематика:
Технология полимерных материалов
Издательство:
Профессия
Перевод:
Сабсай О. Ю.
Год издания: 2008
Кол-во страниц: 656
Дополнительно
Вид издания:
Справочная литература
Уровень образования:
Профессиональное образование
ISBN: 978-5-93913-122-3
Артикул: 103586.01.01
В русском переводе уникальной книги дан полный обзор важнейших аспектов переработки полимерных материалов раздувным формованием: рассмотрены научные основы, технологии, оборудование, рынок изделий, получаемых этим методом, экономика. Информация из этой книги пригодится как опытным технологам, конструкторам и инженерам, так и начинающим специалистам.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Blow Molding Handbook Technology, Perfomance, markets.Economics The Complete Blow Molding Operation 2nd revised Edition by Dominick V. Rosato, BSME, PE, PE Andrew V. Rosato David P. Di Mattia HANSER Hanser Publishers, Munich Hanser Gardner Publications, Inc., Cincinnati
Д. Росато, А. Росато, Д. ДиМаттиа РАЗДУВНВЕ ФОРМОВАНИЕ перевод с английского языка под редакцией канд. физ.-мат. наук О.Ю. Сабсая Санкт- Петербург 2007
УДК 678.01:53
ББК35.713Англ
Р74
Р74 Д. Росато, А. Росато, Д. ДиМаттиа. Раздувное формование / Пер. с англ, под ред. Сабсая О.Ю. — СПб.: Профессия, 2008. — 656 стр., ил.
ISBN 978-5-93913-122-3
ISBN (англ.)
В русском переводе 2-го издания уникального справочника дан полный обзор важнейших аспектов переработки полимерных материалов раздувным формованием: научные основы процесса, традиционные и специальные технологии, оборудование и оснастка, рынки материалов, машин и изделий, экономические аспекты всех этапов производства.
Рассмотрены полимерные материалы: их свойства, методы подготовки и рециклинга. Большое внимание уделено контролю за технологическими процессами, современным способам обработки информации, компьютерному обеспечению всех этапов работы над изделием.
Книга будет интересна как опытным технологам, конструкторам и инженерам, так и начинающим специалистам.
УДК 678.01:53
ББК 35.713Англ
All right reserved. Carl Hanser Verlag, Munich/FRG.
Authorized translation from the original English language edition published by Carl Hanser Verlag, Muhich/FRG
Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.
ISBN 978-5-93913-122-3
ISBN (англ.)
© Carl Hanser Verlag, Munich, 2004
© Изд-во «Профессия», 2008
Содержание
1 Введение 15
1.1 Обзор 15
1.2 Объем отрасли 17
1.3 П олимер ные матер налы 17
1.4 Основы процесса раздувного формования 23
1.4.1 Типы раздувного формования 25
1.4.2 Сопоставление экструзионно-раздувного (ЭРФ) и инжекционно-раздувного (И РФ) формования 27
1.5 Другие процессы раздувного формования 28
1.5.1 Раздувное формование с окунанием 28
1.5.2 Прессование с раздувом и растяжением 31
1.5.3 Ротационное формование 31
1.5.4 Другие процессы формования 36
1.6 Средства управления процессом 37
1.7 Конструирование изделий 37
1.8 Основы производства 37
1.9 Основы переработки полимеров 39
1.10 Колебания параметров переработки и свойств материала 39
1.10.1 Сырье 40
1.10.2 Технологический процесс 40
1.10.3 Разработка изделия и выбор оборудования 41
1.10.4 Взаимосвязь «полимер—процесс» 41
1.11 Производство изделий 41
1.12 Соэкструзия и многослойное литье под давлением 45
1.13 Правила переработки 45
1.14 Подход FALLO 45
2 Плавление в пластикаторах 47
2.1 Подача материала 48
2.1.1 Загрузочный бункер 48
2.1.2 Скорость подачи 49
2.1.3 Бункерный питатель 50
2.2 Рабочий цилиндр 50
2.2.1 Отношение длины рабочего цилиндрак его диаметру 52
2.2.2 Рабочий цилиндр и устройство загрузки 52
2.2.3 Охлаждение загрузочного отверстия 53
2.2.4 Бороздки рабочего цилиндра 53
2.2.5 Проверка рабочего цилиндра 54
2.2.6 Выравнивание 54
2.2.6.1 Дрожание пластикатора 55
Содержание
2.2.7 Калибровка отверстий рабочего цилиндра 55
2.2.8 Нагрев и охлаждение рабочего цилиндра 55
2.2.8.1 Измерение температуры рабочего цилиндра 56
2.2.8.2 Методы нагрева 56
2.2.8.3 Методы охлаждения 57
2.2.9 Металлодетекторы 58
2.2.10 Соединение рабочего цилиндра и экструзионной головки 59
2.2.10.1 Концевой раструб 59
2.2.11 Безопасность рабочих цилиндров 59
2.3 Шнек 59
2.3.1 Зоны шнека 61
2.3.1.1 Зона питания 61
2.3.1.2 Зона перехода 62
2.3.1.3 Зона дозирования 62
2.3.2 Работа шнека 62
2.3.3 Конструкция шнека 65
2.3.3.1 Работа шнека как смесителя 66
2.3.3.2 Плавление полимера 67
2.3.3.3 Степень сжатия 69
2.3.3.4 Отношение длины шнека к его диаметру 70
2.3.3.5 Типы шнека 71
2.3.4 Крутящий момент шнека 76
2.3.5 Охлаждение шнека 77
2.3.6 Статический смеситель 77
2.3.7 Сводообразование в шнеке и рабочем цилиндре 78
2.3.8 Зазор между шнеком и рабочим цилиндром 78
2.3.9 Диаметр шнека в различных точках 78
2.3.10 Производительность шнека 79
2.3.11 Материал шнека и течение расплава 80
2.3.12 Замена шнека 86
2.4 Дегазация 86
2.5 Очистка экструдера 90
3 Экструзионно-раздувноеформование (ЭРФ) 93
3.1 Основной процесс 93
3.2 Требования к процессу 97
3.2.1 Экструзионная головка 99
3.2.2 Пресс для раздувного формования 102
3.3 Течение расплава 105
3.3.1 Формование заготовки 106
3.3.2 Разбухание заготовки 110
3.3.3 Провисание заготовки ИЗ
3.3.3.1 Вязкоупругость ИЗ
3.3.4 Складчатость 114
3.3.5 Раздув заготовки 115
3.3.6 Нарушение сплошности расплава 115
3.3.7 Течение с растяжением 117
3.4 Молочная бутылка 118
3.5 Раздувное формование промышленных изделий 120
3.6 Производство многослойных изделий 121
3.6.1 Соэкструзия 123
3.6.2 Применение соэкструзии 124
Содержание
7
3.6.2.1 Химический рынок 125
3.6.2.2 Рынок пищевых продуктов 125
3.7 Экструдер 129
3.7.1 Основные сведения об экструдерах 131
3.7.1.1 Одношнековый экструдер 132
3.7.1.2 Экструдер с несколькими шнеками 134
3.7.1.3 Двухшнековый экструдер 135
3.7.2 Работа экструдера 136
3.7.2.1 Проверка экструдера 138
3.7.2.2 Запуск экструдера 138
3.7.2.3 Выключение экструдера 140
3.7.2.4 Другие аспекты эксплуатации оборудования 141
4 Инжекционно-раздувноеформование 144
4.1 Основы процесса 144
4.2 Двухкомпонентное литье под давлением: получение многослойных изделий 148
4.2.1 Раздувное формование при многослойном литье под давлением 148
4.3 Л итье под давлением 148
4.3.1 Характеристика оборудования 151
4.3.2 Формование полимера 152
4.3.3 Концепция конструкции изделия 152
4.3.4 Основы технологического процесса 154
4.3.5 Пластикация 155
4.3.5.1 Конструкция шнека 155
4.3.6 Литьевая форма 157
4.3.7 Переработка 157
4.3.8 Регулирование процесса 158
4.3.9 Типы литьевых машин 159
4.3.10 Машины с возвратно-поступательным движением шнека (одностадийные) 160
4.3.11 Двухстадийные литьевые машины 162
4.3.12 Гидравлический аккумулятор 164
4.3.13 Сравнение машин с возвратно-поступательным движением шнека и двухстадийных машин 165
5 Раздувное формование с растяжением 169
5.1 Основы процесса 169
5.1.1 Стадии р азду ва 172
5.2 Преимущества раздувного формованияс растяжением 176
5.3 Поведение полимера при ориентации 177
5.4 Режимы ориентации 178
5.5 Многослойное литье под давлением в процессах раздувного формования
с растяжением 179
5.6 Формование бутылок из П ЭТ 181
5.6.1 Температура раздувной формы 184
5.6.2 Температура заготовки 184
5.6.3 Вес бутылки 186
5.6.4 Конструкция горлышка бутылки 186
5.6.5 Усадка 188
5.6.6 Бутылки ПЭТ, предназначенные для горячего наполнения 188
5.6.7 Другие характеристики 190
6 Оснастка(экструзнойные головки и формы) 191
6.1 Обзор 191
Содержание
6.2 Экструзионные головки для ЭРФ 194
6.2.1 Поведение полимерного расплава 195
6.2.2 Экструзионная головка и экструдер 196
6.2.3 Коллекторы 196
6.2.3.1 Коллектор и экструзионная головка 198
6.2.3.2 Накопительная/аккумулирующая головка 202
6.2.4 Регулировка экструзионной головки 206
6.2.5 Конструкция фильеры и дорна 207
6.2.5.1 Расчет размеров мундштука и дорна 209
6.2.6 Профилирование фильеры 212
6.2.7 Выходная часть оформляющего канала 214
6.2.8 Головка для соэкструзии 217
6.3 Экструзионно-раздувное формование 219
6.3.1 Раздув заготовки 219
6.3.1.1 Подача воздуха 219
6.3.1.2 Раздув через иглу 223
6.3.2 Пресс-канты 224
6.3.3 Обработка горловины 229
6.3.4 Обрезка облоя 236
6.3.5 Раздувные формы с вакуумными стенками 239
6.4 Формы для инжекционно-раздувногоформования 242
6.4.1 Литье преформ 243
6.4.2 Типы литьевых форм 244
6.5 Производство многослойных изделий 246
6.6 Конструкция раздувных форм 248
6.6.1 Основы конструкции 250
6.6.2 Вентиляция и поверхность формы 253
6.6.3 Охлаждение форм 258
6.6.3.1 Число Рейнольдса 260
6.6.3.2 Падение давления 260
6.6.3.3 Регулирование подачи тепла 261
6.6.3.4 Факторы, влияющие на охлаждение 263
6.6.3.5 Внутреннее охлаждение 264
6.6.4 Компьютерные программы для конструирования пресс-форм и изделий 264
6.7 Изготовление форм 265
6.7.1 Материалы 265
6.7.1.1 Стальные экструзионные головки и формы 267
6.7.1.2 Алюминий 274
6.7.1.3 Прочие материалы 275
6.7.2 Конструкция систем охлаждения 279
6.7.3 Поверхность деталей 283
6.7.3.1 Металлизация 286
6.7.3.2 Нанесение покрытий 288
6.7.3.3 Полировка 289
6.7.3.4 Техника полировки 292
6.7.4 Традиционное производство 294
6.7.5 Стандартизованные формы 295
6.7.6 Быстрая смена форм 295
6.8 Покупка форм 296
6.9 Безопасность 297
Содержание
9
6.9.1 Комиссия по вопросам, связанным с электричеством 297
6.9.2 Комиссия по стандартизации 297
7 Полимерные материалы и возможность их переработки 298
Обзор 298
7.2 Основы материаловедения в области раздувного формования 300
7.3 От полимера к пластику 302
7.3.1 Плотность/Удельный вес 303
7.3.2 Молекулярная масса 304
7.3.3 Реология 305
7.3.3.1 Ньютоновское и неньютоновское поведение 306
7.3.4 Анализ реологических и механических свойств 306
7.3.5 Вязкоупругость 307
7.3.5i. 1 Основные понятия вязкоупругости 308
7.3.5.2 Молекулярно-массовое распределение 309
7.3.5.3 Упругость 310
7.3.5.4 Чувствительность к сдвигу 311
7.3.5.5 Поведение полимерного материала 314
7.4 Виды полимерных материалов 314
7.4.1 Термопласты 316
7.4.1.1 Частично кристаллические и аморфные полимеры 316
7.4.2 Реактопласты 320
7.4.3 Сшитые термопласты 321
7.4.4 Жидкокристаллические полимеры 321
7.4.5 Первичные пластики 323
7.4.6 АЕАГ-пластики (чистый полимер) 323
7.4.7 Сополимеры 323
7.4.8 Получение смесей (компаундов) и сплавов 323
7.4.9 Бытовые и конструкционные полимерные материалы 324
7.4.10 Эластомеры 324
7.4.11 Вспененные полимеры 328
7.5 . Основы переработки 329
7.5.1 Деформация расплава 330
7.5.2 Вязкость 331
7.5.3 Молекулярно-массовое распределение 332
7.5.4 Дефекты расплава 333
7.6 Влияние на поведение при переработке 335
7.6.1 Температура плавления 335
7.6.2 Температура стеклования 337
7.6.2.1 Механические свойства и температура стеклования 339
7.7 Барьерные материалы 340
7.7.1 Однослойные контейнеры 341
7.7.2 Нанесение покрытий 343
7.7.3 Многослойные контейнеры 344
7.7.4 Барьерные материалы 346
7.8 Ориентация и кристалличность 346
7.8.1 Ориентация при раздувном формовании 347
7.8.1.1 Переработка 347
7.8.1.2 Влияние на свойства 349
7.8.2 Кристаллизация при раздувном формовании 350
7.8.2.1 Влияние кристаллизации на свойства полимеров 354
7.9 Межмолекулярные связи 355
Содержание
7.9.1 Дисперсионные силы Лондона 355
7.9.2 Полярность 356
7.10 Свойства 357
7.10.1 Выбор материала 361
7.10.2 Предварительные рекомендации 366
7.10.3 Механические свойства 366
7.10.3.1 Свойства при растяжении 372
7.10.3.2 Энергия удара 372
7.10.3.3 Твердость 372
7.10.3.4 Усталостная прочность 373
7.10.3.5 Долговременный тест на релаксацию напряжений и ползучесть 373
7.10.4 Усадка 374
7.10.5 Термические свойства 374
7.10.5.1 Термическое поведение 380
7.10.6 Память пластика 380
7.10.7 Коэффициент линейного термического расширения 381
7.10.8 Термические напряжения 381
7.10.9 Зависимость свойств от влагосодержания 382
7.10.9.1 Проницаемость по водяному пару 383
7.10.10 Проблемы деградации 384
7.10.11 Проверка получаемого полимерного сырья 384
7.10.11.1 Приготовление образцов 384
7.10.11.2 Допустимый уровень качества 385
7.10.11.3 Размер образцов 385
7.10.11.4 Тестирование 385
7.11 Оценка возможности переработки пластика 386
7.11.1 Проверка правильности выбора 387
7.11.2 Определения теста контроля качества 390
7.11.2.1 И ндекс течения расплава 391
7.11.2.2 Определение индекса течения расплава 394
7.11.2.3 Другие тесты течения расплава 395
7.12 Вторично перерабатываемые полимеры 396
7.12.1 Переработка вторичных полимеров 398
7.12.2 Измельчение 398
7.13 Сушка 399
7.13.1 Сушка гигроскопичных полимеров 400
7.13.2 Сушка негигроскопичных полимеров 401
7.13.3 Сушка ПЭТ 402
7.13.4 Сушка полиамида (найлона) 403
8 Основы конструирования изделий 406
8.1 Обзор 407
8.1.1 Взаимосвязь материала и процесса с конструкцией изделия 407
8.1.2 Конструкция, форма и жесткость 410
8.1.3 Остаточное напряжение и релаксация напряжений 411
8.1.4 Параметры конструкции 414
8.1.4.1 Двухосная ориентация 415
8.1.5 Взаимосвязь конструкции и полимера с условиями переработки 415
8.1.6 Конструирование: различные подходы 418
8.2 Основные принципы конструирования 418
8.2.1 Основы конструирования 424