Способ изготовления фторопластовых изделий и устройство для его осуществления

 

Использование: переработка политетрафторэтилена (фторопласта-4Д), в частности изготовление фторопластовых изделий в машиностроении и транспорте. Сущность изобретения: в способе изготовления фторопластовых изделий при прессовании из приготовленной для заданного количества изделий гомогенной пасты прессуют одну таблетку-заготовку. В процессе экструзии одновременно экструдируют несколько изделий. Удаление смазки и спекание осуществляют одновременно для всех полученных в рамках одной операции экструзии изделий. В устройстве для изготовления фторопластовых изделий насадок выполнен составным в виде корпуса и установленной в корпусе фильеры. Корпус имеет коническую внутреннюю поверхность, сужающуюся к выходу насадка. Фильера выполнена с конической поверхностью, имеющей обратную корпусу конусность. Зона сопряжения корпуса фильеры образована пересечением их конических поверхностей. На поверхности фильеры в зоне ее сопряжения с корпусом выполнены калибровочные отверстия, плавно сопряженные с поверхностью фильеры. 2 с п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к переработке политетрафторэтилена (фторопласта -4Д) и может быть использовано при изготовлении фторопластовых изделий в машиностроении и транспорте.

Известен способ изготовления фторопластовых изделий, заключающийся в окунании изделия с последующей сушкой и термообработкой полученного слоя [1] Указанный способ имеет ограниченное применение и относится к изделиям, на поверхность которых наносится тонкий (30 40 мк) слой фторопласта.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ изготовления фторопластовых изделий, при котором осуществляют приготовление гомогенной пасты для заданного количества изделий, прессование таблетки-заготовки, поршневую экструзию изделий, удаление смазки и спекание [2] Известный способ является периодическим с последовательным выполнением перечисленных выше операций, а указанная последовательная дискретность весьма существенно ограничивает производительность труда.

Для осуществления указанного способа служит устройство для изготовления фторопластовых изделий, содержащее пресс для формирования таблетки-заготовки и экструдер, включающий цилиндр с размещенным в нем поршнем и насадком [2] Однако известное устройство позволяет изготавливать изделия узкого ассортимента с низкой производительностью из-за ограничения на диаметр цилиндра, вызванного необходимостью выдерживания коэффициента сжатия в диапазоне 150 250.

Технический результат изобретения сокращение времени на изготовление изделий.

Для достижения технического результата в способе изготовления фторопластовых изделий, при котором осуществляют приготовление гомогенной пасты для заданного количества изделий, прессование таблетки-заготовки, поршневую экструзию изделий, удаление смазки и спекание, согласно изобретению при прессовании из приготовленной для заданного количества изделий гомогенной пасты прессуют одну таблетку-заготовку, а в процессе экструзии одновременно экструдируют несколько изделий, причем удаление смазки и спекание осуществляют одновременно для всех полученных в рамках одной операции экструзии изделий.

В устройстве для изготовления фторопластовых изделий, содержащем пресс для формирования таблетки-заготовки и экструдер, включающий цилиндр с размещенными в нем поршнем и насадком, согласно изобретению насадок выполнен составным в виде корпуса с конической внутренней поверхностью, сужающейся к выходу насадка, и установленной в корпусе фильеры конической поверхностью, имеющей обратную корпусу конусность, при этом зона сопряжения корпуса и фильеры образована пересечением их конических поверхностей, а на поверхности фильеры в зоне ее сопряжения с корпусом выполнены калиброванные отверстия, плавно сопряженные с поверхностью фильеры.

Реализация в процессе изготовления фторопластовых изделий одновременности операций экструдирования, сушки и спекания позволяет многократно увеличить производительность труда.

Введение параллельности операций в рамках одной экструзии обеспечивает увеличение количества изделия за рабочее время.

Введение операции приготовления пасты и прессования единой таблетки-заготовки позволяет сократить время на подготовку производства за счет исключения подготовительного времени на каждую порцию, происходящую при последовательном изготовлении изделий.

Введение выступов и поднутрений на торцах таблетки-заготовки обеспечивает снижение отходов в виде конусных остатков.

В описываемом устройстве введение составного насадка позволяет снизить затраты на изготовление технологической оснастки.

Пересекающиеся конуса обеспечивают осевую фиксацию центральной фильеры при экструзии.

Введение плавно сопряженных поверхностей между калиброванными отверстиями и конусами позволяет непрерывно деформировать порошок-экструдат.

Цилиндрическая поверхность обеспечивает центровку составных элементов насадка.

Введение набора калиброванных отверстий обеспечивает получение системы фторопластовых валиков в рамках одной экструзии.

На фиг. 1 изображена технологическая схема способа; на фиг. 2 6 - последовательность операций способа; на фиг. 7 вид сзади на экструзионную насадку; на фиг. 8 разрез А-А на фиг. 7.

Устройство для изготовления фторопластовых изделий содержит таблетировочный пресс для формирования таблетки-заготовки и экструдер. Пресс содержит гильзу 1 с размещенным внутри верхним плунжером 2 с крышкой и нижним плунжером 3, связанным через шток 4 с силовым цилиндром. Экструдер содержит цилиндр 6 с резьбовой законцовкой 7, через которую накидной гайкой 8 осуществляется крепление насадка 9 на цилиндр 6. Насадок экструдера 9 выполнен составным и содержит корпус 10 с внутренней конической поверхностью 11, сужающейся к выходу насадка и с цилиндрической поверхностью 12, по которой центрируется через поверхность 13 центральная фильера 14 с конической поверхностью 15, имеющей обратную корпусу конусность. На центрирующей поверхности 13 выполнены калиброванные отверстия 16, плавно сопряженные с поверхностью фильеры 14 осуществляется штифтом 17. Зона сопряжения корпуса 10 и фильеры 14 образована пересечением их конических поверхностей. В цилиндре 6 установлен также поршень для выдавливания таблетки (не показан).

Технологическая последовательность реализации способа (фиг. 1) включает следующие основные операции: Операция 1 приготовление гомогенной пасты из смеси порошка фторопласта и органической смазки для всей партии изделия; Операция 2 таблетирование, заключающееся в формировании таблетки-заготовки для всего изделия с выступами и поднутренниями в торцах таблетки; операция 3 получение из таблетки-заготовки набора изделий методом поршневой экструзии через систему фильеры; Операция 4 термообработка, сушка, спекание экструдата в виде набора изделий; Операция 5 упаковка изделия; Способ реализуется с помощью устройства.

Приготовленная гомогенная паста засыпается в гильзу 1 таблетировочного пресса и нижним плунжером 3 с помощью силового цилиндра формируют таблетку-заготовку 5. Таблетка-заготовка 5 вставляется в цилиндр 6 экструдера и закрывается насадком 9, фиксируется гайкой 8. В цилиндре 6 под действием поршня происходит выдавливание таблетки-заготовки 5 через систему калиброванных отверстий 16 в составном насадке 9 с образованием системы валиков. Затем осуществляют удаление смазки и спекание одновременно всех полученных в рамках одной операции экструзии изделий.

Пример. Изготовление фторопластового валика.

Способ реализуется в последовательности, изображенной на фиг. 2 6 с формированием единой таблетки-заготовки.

Операция 1 (приготовление пасты). Для формирования таблетки-заготовки используют пасту следующего состава: порошок фотопласта 4Д марки III ГОСТ 14906-77 (100 мас. ч) и органическая смазка изоактан ГОСТ 5394-70 (18 мас. ч).

Операция 2 (таблетирование). Оборудование таблетировочный пресс С-1397 с профилированными плунжерами. Размер таблетки D · L ⊘ 150 · 1500 мм. Давление прессование 20 кгс/см².

Операция 3 (экструдирование). Оборудование экструзионный пресс УЗ-СС-1. Полученную после операции 2 таблетку-заготовку помещают в экструзионный пресс и подвергают экструзии под давлением 150 кгс/см².

Операция 4 (термообработка). Полученный после операции 3 экструдат в виде 6 валиков подвергают сушке в единой печи при t 40 100^oC и спеканию при t 380 400^oC и охлаждении в водяной ванне.

Операция 5 (упаковка). Оборудование 6 катушек для намотки каждого из полученных фторопластовых валиков.

Реализация вышеизложенной технологии подтвердила повышение производительности труда в 8 раз за счет снижения подготовительного времени на подготовку композиции и таблетирования, а также на многофильерную экструзию.

Формула изобретения

1. Способ изготовления фторопластовых изделий, при котором осуществляют приготовление гомогенной пасты для заданного количества изделий, прессование таблетки-заготовки, поршневую экструзию изделий, удаление смазки и спекание, отличающийся тем, что при прессовании из приготовленной для заданного количества изделий гомогенной пасты прессуют одну таблетку-заготовку, а в процессе экструзии одновременно экструдируют несколько изделий, причем удаление смазки и спекание осуществляют одновременно для всех полученных в рамках одной операции экструзии изделий.

2. Устройство для изготовления фторопластовых изделий, содержащее пресс для формования таблетки-заготовки и экструдер, включающий цилиндр с размещенными в нем поршнем и насадком, отличающееся тем, что насадок выполнен составным в виде корпуса с конической внутренней поверхностью, сужающейся к выходу насадка, и установленной в корпусе фильеры с конической поверхностью, имеющей обратную корпусу конусность, при этом зона сопряжения корпуса и фильеры образована пересечением их конических поверхностей, а на поверхности фильеры в зоне ее сопряжения с корпусом выполнены калиброванные отверстия, плавно сопряженные с поверхностью фильеры.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8