Содержание

1 Введение
1.1 Обзор
1.2 Объем отрасли
1.3 Полимерные материалы
1.4 Основы процесса раздувного формования
1.4.1 Типы раздувного формования
1.4.2 Сопоставление экструзионно-раздувного (ЭРФ) и инжекционно-раздувного (ИРФ) формования
1.5 Другие процессы раздувного формования
1.5.1 Раздувное формование с окунанием
1.5.2 Прессование с раздувом и растяжением
1.5.3 Ротационное формование
1.5.4 Другие процессы формования
1.6 Средства управления процессом
1.7 Конструирование изделий
1.8 Основы производства
1.9 Основы переработки полимеров
1.10 Колебания параметров переработки и свойств материала
1.10.1 Сырье
1.10.2 Технологический процесс
1.10.3 Разработка изделия и выбор оборудования
1.10.4 Взаимосвязь «полимер—процесс»
1.11 Производство изделий
1.12 Соэкструзия и многослойное литье под давлением
1.13 Правила переработки
1.14 Подход FALLO

2 Плавление в пластикаторах
2.1 Подача материала
2.1.1 Загрузочный бункер
2.1.2 Скорость подачи
2.1.3 Бункерный питатель
2.2 Рабочий цилиндр
2.2.1 Отношение длины рабочего цилиндрак его диаметру
2.2.2 Рабочий цилиндр и устройство загрузки
2.2.3 Охлаждение загрузочного отверстия
2.2.4 Бороздки рабочего цилиндра
2.2.5 Проверка рабочего цилиндра
2.2.6 Выравнивание
2.2.6.1 Дрожание пластикатора
2.2.7 Калибровка отверстий рабочего цилиндра
2.2.8 Нагрев и охлаждение рабочего цилиндра
2.2.8.1 Измерение температуры рабочего цилиндра
2.2.8.2 Методы нагрева
2.2.8.3 Методы охлаждения
2.2.9 Металлодетекторы
2.2.10 Соединение рабочего цилиндра и экструзионной головки
2.2.10.1 Концевой раструб
2.2.11 Безопасность рабочих цилиндров
2.3 Шнек
2.3.1 Зоны шнека
2.3.1.1 Зона питания
2.3.1.2 Зона перехода
2.3.1.3 Зона дозирования
2.3.2 Работа шнека
2.3.3 Конструкция шнека
2.3.3.1 Работа шнека как смесителя
2.3.3.2 Плавление полимера
2.3.3.3 Степень сжатия
2.3.3.4 Отношение длины шнека к его диаметру
2.3.3.5 Типы шнека
2.3.4 Крутящий момент шнека
2.3.5 Охлаждение шнека
2.3.6 Статический смеситель
2.3.7 Сводообразование в шнеке и рабочем цилиндре
2.3.8 Зазор между шнеком и рабочим цилиндром
2.3.9 Диаметр шнека в различных точках
2.3.10 Производительность шнека
2.3.11 Материал шнека и течение расплава
2.3.12 Замена шнека
2.4 Дегазация
2.5 Очистка экструдера

3 Экструзионно-раздувноеформование (ЭРФ)
3.1 Основной процесс
3.2 Требования к процессу
3.2.1 Экструзионная головка
3.2.2 Пресс для раздувного формования
3.3 Течение расплава
3.3.1 Формование заготовки
3.3.2 Разбухание заготовки
3.3.3 Провисание заготовки
3.3.3.1 Вязкоупругость
3.3.4 Складчатость
3.3.5 Раздув заготовки
3.3.6 Нарушение сплошности расплава
3.3.7 Течение с растяжением
3.4 Молочная бутылка
3.5 Раздувное формование промышленных изделий
3.6 Производство многослойных изделий
3.6.1 Соэкструзия
3.6.2 Применение соэкструзии
3.6.2.1 Химический рынок
3.6.2.2 Рынок пищевых продуктов
3.7 Экструдер
3.7.1 Основные сведения об экструдерах
3.7.1.1 Одношнековый экструдер
3.7.1.2 Экструдер с несколькими шнеками
3.7.1.3 Двухшнековый экструдер
3.7.2 Работа экструдера
3.7.2.1 Проверка экструдера
3.7.2.2 Запуск экструдера
3.7.2.3 Выключение экструдера
3.7.2.4 Другие аспекты эксплуатации оборудования

4 Инжекционно-раздувное формование
4.1 Основы процесса
4.2 Двухкомпонентное литье под давлением: получение многослойных изделий
4.2.1 Раздувное формование при многослойном литье под давлением
4.3 Литье под давлением
4.3.1 Характеристика оборудования
4.3.2 Формование полимера
4.3.3 Концепция конструкции изделия
4.3.4 Основы технологического процесса
4.3.5 Пластикация
4.3.5.1 Конструкция шнека
4.3.6 Литьевая форма
4.3.7 Переработка
4.3.8 Регулирование процесса
4.3.9 Типы литьевых машин
4.3.10 Машины с возвратно-поступательным движением шнека (одностадийные)
4.3.11 Двухстадийные литьевые машины
4.3.12 Гидравлический аккумулятор
4.3.13 Сравнение машин с возвратно-поступательным движением шнека и двухстадийных машин

5 Раздувное формование с растяжением
5.1 Основы процесса
5.1.1 Стадии раздува
5.2 Преимущества раздувного формования растяжением
5.3 Поведение полимера при ориентации
5.4 Режимы ориентации
5.5 Многослойное литье под давлением в процессах раздувного формования с растяжением
5.6 Формование бутылок из ПЭТ
5.6.1 Температура раздувной формы
5.6.2 Температура заготовки
5.6.3 Вес бутылки
5.6.4 Конструкция горлышка бутылки
5.6.5 Усадка
5.6.6 Бутылки ПЭТ, предназначенные для горячего наполнения
5.6.7 Другие характеристики

6 Оснастка(экструзионные головки и формы)
6.1 Обзор
6.2 Экструзионные головки для ЭРФ
6.2.1 Поведение полимерного расплава
6.2.2 Экструзионная головка и экструдер
6.2.3 Коллекторы
6.2.3.1 Коллектор и экструзионная головка
6.2.3.2 Накопительная/аккумулирующая головка
6.2.4 Регулировка экструзионной головки
6.2.5 Конструкция фильеры и дорна
6.2.5.1 Расчет размеров мундштука и дорна
6.2.6 Профилирование фильеры
6.2.7 Выходная часть оформляющего канала
6.2.8 Головка для соэкструзии
6.3 Экструзионно-раздувное формование
6.3.1 Раздув заготовки
6.3.1.1 Подача воздуха
6.3.1.2 Раздув через иглу
6.3.2 Пресс-канты
6.3.3 Обработка горловины
6.3.4 Обрезка облоя
6.3.5 Раздувные формы с вакуумными стенками
6.4 Формы для инжекционнораздувногоформования
6.4.1 Литье преформ
6.4.2 Типы литьевых форм
6.5 Производство многослойных изделий
6.6 Конструкция раздувных форм
6.6.1 Основы конструкции
6.6.2 Вентиляция и поверхность формы
6.6.3 Охлаждение форм
6.6.3.1 Число Рейнольдса
6.6.3.2 Падение давления
6.6.3.3 Регулирование подачи тепла
6.6.3.4 Факторы, влияющие на охлаждение
6.6.3.5 Внутреннее охлаждение
6.6.4 Компьютерные программы для конструирования пресс-форм и изделий
6.7 Изготовление форм
6.7.1 Материалы
6.7.1.1 Стальные экструзионные головки и формы
6.7.1.2 Алюминий
6.7.1.3 Прочие материалы
6.7.2 Конструкция систем охлаждения
6.7.3 Поверхность деталей
6.7.3.1 Металлизация
6.7.3.2 Нанесение покрытий
6.7.3.3 Полировка
6.7.3.4 Техника полировки
6.7.4 Традиционное производство
6.7.5 Стандартизованные формы
6.7.6 Быстрая смена форм
6.8 Покупка форм
6.9 Безопасность
6.9.1 Комиссия по вопросам, связанным с электричеством
6.9.2 Комиссия по стандартизации

7 Полимерные материалы и возможность их переработки
7.1 Обзор
7.2 Основы материаловедения в области раздувного формования
7.3 От полимера к пластику
7.3.1 Плотность/Удельный вес
7.3.2 Молекулярная масса
7.3.3 Реология
7.3.3.1 Ньютоновское и неньютоновское поведение
7.3.4 Анализ реологических и механических свойств
7.3.5 Вязкоупругость
7.3.5.1 Основные понятия вязкоупругости
7.3.5.2 Молекулярно-массовое распределение
7.3.5.3 Упругость
7.3.5.4 Чувствительность к сдвигу
7.3.5.5 Поведение полимерного материала
7.4 Виды полимерных материалов
7.4.1 Термопласты
7.4.1.1 Частично кристаллические и аморфные полимеры
7.4.2 Реактопласты
7.4.3 Сшитые термопласты
7.4.4 Жидкокристаллические полимеры
7.4.5 Первичные пластики
7.4.6 NEAT-пластики (чистый полимер)
7.4.7 Сополимеры
7.4.8 Получение смесей (компаундов) и сплавов
7.4.9 Бытовые и конструкционные полимерные материалы
7.4.10 Эластомеры
7.4.11 Вспененные полимеры
7.5. Основы переработки
7.5.1 Деформация расплава
7.5.2 Вязкость
7.5.3 Молекулярно-массовое распределение
7.5.4 Дефекты расплава
7.6 Влияние на поведение при переработке
7.6.1 Температура плавления
7.6.2 Температура стеклования
7.6.2.1 Механические свойства и температура стеклования
7.7 Барьерные материалы
7.7.1 Однослойные контейнеры
7.7.2 Нанесение покрытий
7.7.3 Многослойные контейнеры
7.7.4 Барьерные материалы
7.8 Ориентация и кристалличность
7.8.1 Ориентация при раздувном формовании
7.8.1.1 Переработка
7.8.1.2 Влияние на свойства
7.8.2 Кристаллизация при раздувном формовании
7.8.2.1 Влияние кристаллизации на свойства полимеров
7.9 Межмолекулярные связи
7.9.1 Дисперсионные силы Лондона
7.9.2 Полярность
7.10 Свойства
7.10.1 Выбор материала
7.10.2 Предварительные рекомендации
7.10.3 Механические свойства
7.10.3.1 Свойства при растяжении
7.10.3.2 Энергия удара
7.10.3.3 Твердость
7.10.3.4 Усталостная прочность
7.10.3.5 Долговременный тест на релаксацию напряжений и ползучесть
7.10.4 Усадка
7.10.5 Термические свойства
7.10.5.1 Термическое поведение
7.10.6 Память пластика
7.10.7 Коэффициент линейного термического расширения
7.10.8 Термические напряжения
7.10.9 Зависимость свойств от влагосодержания
7.10.9.1 Проницаемость по водяному пару
7.10.10 Проблемы деградации
7.10.11 Проверка получаемого полимерного сырья
7.10.11.1 Приготовление образцов
7.10.11.2 Допустимый уровень качества
7.10.11.3 Размер образцов
7.10.11.4 Тестирование
7.11 Оценка возможности переработки пластика
7.11.1 Проверка правильности выбора
7.11.2 Определения теста контроля качества
7.11.2.1 Индекс течения расплава
7.11.2.2 Определение индекса течения расплава
7.11.2.3 Другие тесты течения расплава
7.12 Вторично перерабатываемые полимеры
7.12.1 Переработка вторичных полимеров
7.12.2 Измельчение
7.13 Сушка
7.13.1 Сушка гигроскопичных полимеров
7.13.2 Сушка негигроскопичных полимеров
7.13.3 Сушка ПЭТ
7.13.4 Сушка полиамида (найлона)

8 Основы конструирования изделий
8.1 Обзор
8.1.1 Взаимосвязь материала и процесса с конструкцией изделия
8.1.2 Конструкция, форма и жесткость
8.1.3 Остаточное напряжение и релаксация напряжений
8.1.4 Параметры конструкции
8.1.4.1 Двухосная ориентация
8.1.5 Взаимосвязь конструкции и полимера с условиями переработки
8.1.6 Конструирование: различные подходы
8.2 Основные принципы конструирования
8.2.1 Основы конструирования
8.2.2 Укупорочные средства
8.2.3 Ручки для бутылок
8.2.4 Петли
8.2.5 Защелки
8.2.6 Этикетирование в форме
8.2.7 Большие промышленные контейнеры
8.2.8 Формование изделий с двойными стенками
8.3 Подготовка раздувных форм
8.3.1 Сложные изделия неправильной формы
8.3.1.1 Подвижные вставки форм
8.3.1.2 Крышки со встроенной ручкой из ПЭВП
8.3.2 Крышка из ПЭВП со встроенной ручкой, двойными стенками и внутренней резьбой
8.3.3 Бочка со встроенным обручем из ПЭВП
8.4 Несколько линий разъема
8.4.1 Подвижная вставка
8.4.2 Фиксация подвижной вставки
8.4.3 Новое решение
8.4.4 Трехмерная ориентация заготовки
8.4.4.1 Преимущества
8.4.4.2 Современное оборудование
8.4.4.3 Соэкструзия
8.4.4.4 Регулирование толщины стенки по окружности
8.4.4.5 Литература
8.4.5 Другие технологии
8.4.5.1 Складывающиеся контейнеры
8.4.6 Бутылки из ПЭТ, предназначенные для горячего наполнения
8.4.7 Контейнеры ПЭТ с широкой горловиной
8.5 Усадка
8.5.1 Допуски
8.6 Поведение полимеров
8.6.1 Явление «памяти» у полимеров
8.6.2 Вязкоупругое поведение
8.6.3 Изохроны зависимостей напряжение–деформация
8.7 Дополнительная отделка

9 Управление технологическим процессом
9.1 Обзор
9.2 Диаграмма управления процессом
9.3 Задачи управления и их решение
9.4 Основные элементы управления
9.4.1 Датчики и измерительные устройства
9.4.2 Преобразователи
9.4.3 Датчики давления
9.4.4 Датчики температуры
9.5 Компьютерные регуляторы
9.5.1 Обзор
9.5.2 Выбор средств управления
9.5.2.1 Защита программируемых контроллеров
9.5.3 Удаленный доступ
9.5.4 Цифровые сети данных для управления коммуникациями
9.6 Регулирование толщины стенки преформы или рукавазаготовки
9.7 Диапазон процесса переработки
9.8 Система логического управления
9.8.1 Применение нечеткой логики в управлении
9.9 Интеллектуальная обработка
9.9.1 Общая концепция формования (TMConcept)
9.10 Процедуры запуска и выключения
9.10.1 Запуск (ПЭВП)
9.10.2 Выключение
9.11 Контроль качества и статистическое управление процессом
9.11.1 Контроль качества
9.11.2 Статистическое управление процессом и контроль качества

10 Компьютер в производстве изделий
10.1 Обзор
10.2 Компьютер и изделие
10.2.1 Преимущества взаимодействия
10.3 Анализ методом конечных элементов
10.3.1 Решение уравнений
10.3.2 Основы метода
10.3.3 Применение метода
10.4 Прототипы
10.4.1 Компьютерный анализ оборудования
10.4.2 Прототипирование
10.4.2.1 Быстрое прототипирование и быстрая механическая обработка
10.5 Анализ течения расплава
10.5.1 Основы анализа течения расплава
10.6 Автоматизированное проектирование и применение компьютеров на производстве
10.6.1 Автоматизированное проектирование
10.6.2 Создание чертежей с помощью компьютера
10.6.3 Автоматизированное конструирование
10.6.4 Планирование процессов с помощью компьютера
10.6.5 Изготовление с помощью компьютеров
10.6.6 Комплексно автоматизированное производство
10.6.7 Автоматизированные испытания
10.6.8 Контроль качества с помощью компьютера
10.7 Оптические системы хранения данных
10.8 Компьютерные системы обучения
10.9 Компьютерные программы
10.9.1 Программное обеспечение и базы данных
10.9.2 Бесплатная поисковая машина Rapra

11 Выбор процесса, вспомогательное оборудование и дополнительные операции
11.1 Обзор
11.2 Выбор процесса
11.3 Вспомогательное оборудование
11.3.1 Системы сушки
11.3.1.1 Устройства для сушки горячим воздухом
11.3.1.2 Обезвоживающие сушилки
11.3.2 Охлаждение и рекуперация воды
11.3.2.1 Теплоперенос
11.3.2.2 Рекуперация воды
11.3.2.3 Водоподготовка
11.3.2.4 Охлаждение воды
11.3.2.5 Энергосберегающие холодильники с тепловыми насосами
11.3.3 Дробилки
11.3.4 Сушка формующего инструмента
11.3.5 Дозирование и смешение
11.3.6 Транспортировка материалов
11.3.7 Складирование
11.3.8 Транспортировка готовой продукции
11.4 Дополнительное оборудование
11.4.1 Механическая обработка и прототипирование
11.4.2 Соединение и сборка сформованных изделий
11.4.3 Нанесение надписей и отделки

12 Поиск и устранение неисправностей и обслуживание оборудования
12.1 Обзор
12.2 Обслуживание
12.2.1 Оснастка
12.2.2 Очистка
12.2.2.1 Очистка вручную
12.2.2.2 Очистка растворителями
12.2.2.3 Ультразвуковая очистка с растворителем
12.2.2.4 Солевая ванна
12.2.2.5 Печи
12.2.2.6 Очистка в псевдоожиженном слое
12.2.2.7 Очистка абразивами
12.2.2.8 Очистка двуокисью углерода
12.2.2.9 Криогенное удаление облоя
12.2.2.10 Латунь
12.2.2.11 Вакуумный пиролиз
12.2.2.12 Сборка экструзионных головок и литьевых форм
12.2.3 Покрытия, наносимые конденсацией из газовой фазы
12.2.4 Капитальный ремонт и восстановление
12.2.4.1 Фильеры, матрицы, шнеки и рабочие цилиндры
12.2.4.2 Снятие старых покрытий, полировка, шлифовка, нанесение покрытий
12.2.5 Хранение
12.3 Осмотр
12.3.1 Шнек
12.3.2 Рабочий цилиндр
12.3.3 Очистка
12.4 Устранение неисправностей
12.5 Подробный анализ неисправностей
12.5.1 Изогнутые днища и овальные горловины
12.5.2 Дефекты стенок
12.5.2.1 Пузырьки
12.5.2.2 Непроплавы
12.5.2.3 Недостаточная толщина
12.5.2.4 Подтекание облоя
12.5.2.5 Разрезание изделия
12.5.2.6 Ступенчатые линии разъема формы
12.5.3 Плохая поверхность бутылки
12.5.4 Образование волнистых неровностей и перемычек
12.5.5 Разрывы
12.5.6 Скручивание заготовки, образование нитей, искривление на выходе из фильеры, провисание и непостоянная длина заготовки
12.5.6.1 Скручивание заготовки
12.5.6.2 Образование нитей на заготовках
12.5.6.3 Искривление заготовки
12.5.6.4 Провисание заготовки
12.5.6.5 Непостоянная длина заготовки
12.5.7 Посторонний материал в расплаве
12.5.7.1 Прежде всего проверьте внешние источники загрязнения полимера
12.5.7.2 Деградация полимера— множество причин
12.5.7.3 Кто виноват: человек или машина?
12.5.8 Полосы и штрихи на заготовке
12.5.9 Усадка
12.5.10 Причины образования трещин при экструзии
12.5.10.1 Растрескивание под действием окружающей среды
12.5.10.2 Растрескивание под действием растворителей
12.5.10.3 Растрескивание под действием механических напряжений
12.5.11 Теплота— слишком много или слишком мало и как с ней обращаться
12.5.11.1 Поверка контрольно-измерительных приборов
12.5.12 Пульсации
12.5.13 Эффект «акульей кожи»
12.5.14 Износ шнека влияет на производительность
12.5.14.1 Смотровые валки
12.5.14.2 Диаметры
12.5.14.3 Глубины
12.5.14.4 Концентричность и прямолинейность
12.5.14.5 Твердость
12.5.14.6 Толщина отделки и покрытий
12.5.14.7 Допуски при изготовлении шнеков
12.5.15 Осмотр рабочих цилиндров
12.5.15.1 Внутренние диаметры
12.5.15.2 Прямолинейность и концентричность
12.5.15.3 Твердость рабочего цилиндра
12.5.15.4 Спецификация рабочего цилиндра
12.5.16 Определение течей в изделии
Литература