Разработка участка по получению магнитопласта на основе полиамида-6 методом литья под давлением
Синтезированный ПКА – полимерная основа магнитопласта – содержит большое количество НМС. Поэтому полученный после резки гранулят поступает в промежуточный бункер поз.20, а затем – в промыватель-экстрактор поз.25 для удаления НМС. Экстракция проводится горячей водой (температура воды 80°С) не менее 4-5 раз. Остаточное содержание НМС составляет около 2%. Промывные воды далее после экстракции напр
авляются насосом поз.10 на регенерацию: вначале на установку для улавливания феррита Ba поз.9, снабженную магнитом, а затем – на фильтр поз.8 для удаления несполимеризовавшегося капролактама. В качестве материала фильтра можно использовать композиционные ионообменные волокнистые массы. Затем насосом поз.12 чистая вода возвращается в цикл.
Отмытый гранулят транспортером поз.24 направляется в промежуточную емкость с дозатором поз.13, а затем – в барабанную сушилку поз.16 для удаления избыточной влаги, поглощенной на стадии экстракции. Сушка проводится при температуре 105°С с помощью горячего воздуха. После завершения сушки материал собирается в бункере для хранения с весовым дозатором поз.23.
Изготовление изделий из магнитопласта осуществляется методом литья под давлением при температуре пластикации до 300°С, удельном давлении литья 1400 кгс/см2 на термопластавтомате поз.19 с последующим намагничиванием на установке поз.21 с применением импульсных магнитных полей. На термопластавтомат материал также поступает с помощью транспортирующего устройства поз.22.
3. Параметры технологического процесса
· Соотношение компонентов:
Таблица 1
Капролактам |
20% |
Вода |
1% от М капролактама |
Фосфорная кислота |
1% от М капролактама |
Сплав Nd-Fe-B |
80% |
· Температура полимеризации:
Т = 250 ± 5°С
· Время полимеризации:
t = 3 часа
Параметры изготовления изделий
· Температура литья: Т = 230 ± 5°
· Давление литья: Р = 140 МПа
Время выдержки под давлением: t выд = 14 сек
4. Выбор и краткая характеристика основного применяемого оборудования
Первоначально метод литья под давлением был освоен промышленностью на оборудовании, применявшемся для прессования. Затем появился новый вид оборудования: одно- и многопозиционные литьевые машины, имеющие существенные конструктивные отличия от прессов.
Процесс переработки осуществляется на серийно выпускаемых промышленностью литьевых машинах, состоящих из двух частей: механизма пластикации – впрыска и механизма запирания формы. Первая из этих частей служит для дозирования материала, его пластикации и впрыска расплава в форму. Вторая часть предназначена для крепления литьевой формы, её перемещения и удержания в сомкнутом состоянии[22].
Литьевые машины в соответствие с конструкцией механизма пластикации подразделяются на машины с поршневой и червячной пластикацией.
У литьевой машины с поршневой пластикацией механизм пластикации – впрыска состоит из гидроцилиндра с поршнем, литьевого (инжекционного) поршня, пластикационного цилиндра и устройства дозирования.
Значительный прогресс в области литья под давлением был связан с использованием червячной предварительной пластикации расплава. В машинах этого типа червяк выполняет одновременно функции пластицирующего и дозирующего рабочего органа и впрыскивающего поршня [21]. Литьевой машиной такого типа является Термопластавтомат модели ДК3330.Ф1 [23].
Термопластавтомат модели Д-3328 предназначен для изготовления изделий методом литья под давлением из термопластичных масс с объёмом впрыска до 63 см3 и температурой пластикации до 300 0С. К таким материалам относится полистирол, полиэтилен, ацетилцеллюлозный этрол, поликапроамид и другие.
В автомате предусмотрена предварительная шнековая пластикация материала. Вращение шнека осуществляется от гидромотора и регулируется бесступенчато. Привод узлов смыкания и впрыска электрогидравлический.
Впрыск материала в сомкнутые формы производится под давлением до 1400 кгс/см2.
На автомате могут изготавливаться одна или несколько деталей одновременно, в зависимости от конфигурации, веса и площади литья.
Предусматривается возможность изготовления изделий с металлической арматурой.
Исходный материал, подлежащий переработке, должен быть гранулированным. Размер гранул не должен превышать Ø 5 мм.
Термопластавтомат ДК3330.Ф1 является горизонтальной машиной колонного типа с разъёмом литьевых форм в вертикальной плоскости, с гидромеханиским приводом узла смыкания и гидравлическим впрыском (табл.2).
Таблица 2
Технические характеристики термопластавтомата ДК3330.Ф1
Характеристика |
Значение |
1 |
2 |
Литьевой узел | |
Диаметр шнека, мм |
40 |
Давление литья, МПа |
178 |
Рабочий объем, см3 |
178 |
Скорость литья, см3/с |
117 |
Пластикационная способность по ПС, кг/ч, не менее |
60 |
Мощность обогрева цилиндра пластикации, кВт |
7,0 |
Узел запирания | |
Устилие запирания, кН |
1150 |
Длина хода плиты, мм |
320 |
Высота устанавливаемого инструмента, мм |
160-320 |
Ход выталкивателя, мм |
85 |
1 |
2 |
Расстояние между колонными в свету, мм: | |
горизонтальное |
400 |
вертикальное |
320 |
Привод | |
Рабочее давление, МПа |
15,0 |
Мощность электродвигателя, кВт |
18,5 |
Масса машины, кг |
3500 |
Габаритные размеры, мм: | |
длина |
4200 |
ширина |
1100 |