Устройство для формования трубчатых профилей

Предлагаемая полезная модель предназначена для формования пластичных высокодисперсных систем и может быть использована в различных отраслях промышленности, применяющих плунжерную экструзию для получения трубчатых профилей. Задачей предлагаемой полезной модели является исключение возвратных потоков в процессе формования трубчатых изделий из углеродной пасты и получение качественных профилей с гладкой бездефектной поверхностью. Поставленная задача решается созданием устройства для формования трубчатых профилей из углеродной пасты, содержащего плунжер, подвижно закрепленный на штоке гидравлического пресса, накопительную емкость, установленную на подпорных кольцах, на выходе из которой расположена фильера с центральной иглой, закрепленной на иглодержателе и предназначенной для формирования осевого канала в трубчатом профиле, причем плунжер изготовлен из чередующихся стальных и фторопластовых колец, скрепленных между собой стальной шпилькой, стальные кольца выполнены диаметром меньше диаметра накопительной емкости на 1,0-2,0 мм, фторопластовые кольца выполнены диаметром больше диаметра накопительной емкости на 0,1-0,3 мм, а длина иглы меньше длины формующей части фильеры на 1,0-2,0 мм.

Предлагаемая полезная модель предназначена для формования пластичных высокодисперсных систем и может быть использована в различных отраслях промышленности, применяющих плунжерную экструзию для получения трубчатых-профилей.

Из уровня техники известна фильера для формования профильных изделий из полимерных материалов для исключения постэкструзионного разбухания или эффекта капиллярной релаксации и сохранения гладкой поверхности вышедшего из фильеры профиля (патент РФ на полезную модель 89019). К фильере крепится насадка, которая выполнена в виде цилиндра, а внутренняя поверхность насадки подобна профилю формирующегося потока с коэффициентом подобия 1,01-1,5. Внутренняя поверхность насадки отшлифована с классом чистоты 2,5, что способствует скольжению потока без разрушения поверхности. К недостаткам описанного устройства следует отнести следующее: малейшее смещение положения фильеры и насадки может привести к появлению дефектов на экструдируемой поверхности в виде царапин и др., и ухудшению качества изделия.

Наиболее близким к предлагаемому решению является пресс-форма для профильного прессования (Н.И. Басов, В. Брой. - Техника переработки пластмасс. - Изд-во «Химия», 1985 г., с. 379). Устройство содержит плунжер, загрузочную камеру, формующую фильеру для получения профильных изделий из термореактивных материалов, в которой длина фильеры выбирается таким образом, чтобы материал в процессе прохождения через фильеру успевал отвердеть. Как правило, длина формующей части фильеры составляет 8-10 диаметров фильеры.

К недостаткам конструкции устройства необходимо отнести значительную длину формующей части фильеры, что приводит к развитию высоких давлений в процессе прессования, которое может достигать 100-200 МПа, что является нетехнологичным и снижает безопасность работы, а также конструкцию плунжера, которая не исключает возвратные потоки при экструзии.

Задачей предлагаемой полезной модели является исключение возвратных потоков в процессе формования трубчатых изделий из углеродной пасты и получение качественных профилей с гладкой бездефектной поверхностью.

Поставленная задача решается созданием устройства для формования трубчатых профилей из углеродной пасты, содержащего плунжер, подвижно закрепленный на штоке гидравлического пресса, накопительную емкость, установленную на подпорных кольцах, на выходе из которой расположена фильера с центральной иглой, закрепленной на иглодержателе и предназначеной для формирования осевого канала в трубчатом профиле, причем плунжер изготовлен из чередующихся стальных и фторопластовых колец, скрепленных между собой стальной шпилькой, стальные кольца выполнены диаметром меньше диаметра накопительной емкости на 1,0-2,0 мм, фторопластовые кольца выполнены диаметром больше диаметра накопительной емкости на 0,1-0,3 мм, а длина иглы меньше длины формующей части фильеры на 1,0-2,0 мм.

Отличительным признаком предлагаемого устройства является то, что для исключения возвратного потока экструдируемого материала плунжер выполнен в виде чередующихся колец из фторопласта и стали, различающихся диаметром, и прочно скрепленных между собой стальной шпилькой. Длина формующей части фильеры, как правило, составляет 1-1,5 диаметра фильеры, а качественная бездефектная поверхность формованного трубчатого профиля обеспечивается за счет разности длины формующей части фильеры и длины иглы на 1,0-2,0 мм.

На Фиг. представлено устройство для формования трубчатых профилей, на котором приняты следующие обозначения:

1 - шток гидравлического пресса;

2 - плунжер;

3 - накопительная емкость;

4 - фильера;

5 - игла;

6 - стальная шпилька;

7, 8 - подпорные кольца.

Предлагаемое устройство работает следующим образом: на подпорное кольцо 7 устанавливают подпорное кольцо 8. Помещают в центральное отверстие подпорного кольца 8 фильеру 4 с иглой 5. С помощью резьбового соединения на подпорное кольцо 7 устанавливают накопительную емкость 3 и заполняют ее пластичной углеродной пастой, получаемой в лопастном смесителе при смешении технического углерода со связующим. Подсоединяют плунжер 2 к штоку гидравлического пресса 1. Пластичная углеродная паста под действием усилия, развиваемого гидравлическим прессом, поступает в фильеру 4 с иглой 5, проходит ее и выходит в виде трубчатого экстру дата с гладкой блестящей поверхностью.

Эффект постэкструзионного разбухания или капиллярной релаксации за счет меньшей длины иглы нивелируется, сохраняя бездефектную поверхность практически во всем исследованном диапазоне скоростей движения плунжера. При этом предлагаемое устройство обеспечивает полное отсутствие возвратных потоков экструдируемой углеродной пасты.

Устройство для формования трубчатых профилей из углеродной пасты, содержащее плунжер, подвижно закрепленный на штоке гидравлического пресса, накопительную емкость, установленную на подпорных кольцах, на выходе из которой расположена фильера с центральной иглой, закрепленной на иглодержателе и предназначенной для формирования осевого канала в трубчатом профиле, отличающееся тем, что плунжер изготовлен из чередующихся стальных и фторопластовых колец, скрепленных между собой стальной шпилькой, при этом стальные кольца выполнены диаметром меньше диаметра накопительной емкости на 1,0-2,0 мм, фторопластовые кольца выполнены диаметром больше диаметра накопительной емкости на 0,1-0,3 мм, а длина иглы меньше длины формующей части фильеры на 1,0-2,0 мм.

РИСУНКИ