Оборудование для формования изделий методом прессования: таблеточные машины: назначение, классификация, конструкция, принцип действия.

Таблетированием (брикетированием) называется процесс прессования заго­товок (таблеток) заданных размеров и массы. В промышленности пласт­масс таблетирование применяют для подготовки термореактивных пресс-материалов к дальнейшей переработке методом прессования. Наиболее рас­пространена цилиндрическая форма таблеток, с плоскими или фигурными основаниями. Иногда применяют таб­летки, по конфигурации близкие бу­дущему изделию. Переработка таблетированных пресс-материалов имеет ряд преиму­ществ: объемная или весовая дозиров­ка заменена более простой штучной» в связи с уплотнением материала и уменьшением воздушных включений повышается теплопроводность, что, в свою очередь, улучшает условия пред­варительного подогрева, становится возможным высокотемпературный предварительный подогрев токами вы­сокой частоты, сокращаются размеры загрузочных камер пресс-форм, умень­шается пылеобразование. Все это по­зволяет при использовании таблетированного материала уменьшить продол­жительность цикла прессования, улуч­шить качество прессуемых изделий и условия труда.

Технологический процесс таблетирования складывается из следующих этапов: дозирования, прессования, вы­талкивания, сброса готовой таблетки. Дозирование может быть весовым и объемным. Насыпная масса порошко­образных пресс-материалов вследст­вие непостоянного гранулометрическо­го состава колеблется в значительных пределах, поэтому более точным явля­ется весовое дозирование. Однако из-за сложности весовых дозаторов и от­носительно большой продолжительно­сти цикла взвешивания при таблетировании большей частью применяют объемное дозирование. От точности дозирования зависит постоянство мас­сы прессуемых таблеток и их соответ­ствие заданной массе. За показатель точности дозирования принимают «разновес». Под разновесом понимают вычисленное в процентах отклонение массы отпрессованных таблеток от за­данной. При таблетировании фенопластов обычно допускается разновес около ±1%, для аминопластов ±2%.

Прессование является основным этапом таблетирования. В процессе прессования происходит взаимодейст­вие громадного количества частиц, имеющих большую суммарную по­верхность. Под воздействием давления прессуемый материал из порошкооб­разного превращается в пористое те­ло, а при дальнейшем повышении дав­ления может превратиться в компакт­ное твердое тело. Основным факто­ром, обеспечивающим образование прочной таблетки при прессовании, яв­ляются силы электростатического при­тяжения, которые проявляются при сближении соседних зерен на расстоя­ние порядка 10 -8 см.

Обычно таблетирование осуществляется в цилиндрических матрицах между двумя пуансонами. В зависи­мости от того, к одному или двум пу­ансонам прилагается усилие прессова­ния, различают одностороннее и дву­стороннее таблетирование. При дву­стороннем прессовании уменьшаются потери на трение, увеличиваются прочность и плотность таблеток.

Для таблетирования большей части фенолоформальдегидных пресс-по­рошков и аминопластов необходимо удельное давление прессования поряд­ка 750—1200 кгс/см2. Величину удель­ного давления прессования, необходи­мого для получения качественной таб­летки, можно уменьшить при нагреве таблетируемого материала.

Основными требованиями к качест­ву таблетки являются постоянная масса и прочность, достаточная для того, чтобы в процессе транспортиров­ки, хранения, загрузки в подогреваю­щее устройство и пресс-форму таблет­ки не крошились и.сохраняли свою массу.

Таблеточные машины, применяемые в промышленности пластмасс и дру­гих отраслях народного хозяйства, по существу являются пресс-автоматами, специализированными для выпуска таблеток определенных размеров и массы. По виду привода таблеточные ма­шины делятся на гидравлические и ме­ханические. Механические машины, в свою очередь, делятся на кривошип­ные (эксцентриковые) и ротационные. По расположению рабочих органов (ось пресс-инструмента) таблеточные машины могут быть горизонтальными (гидравлические) и вертикальными (ротационные и эксцентриковые). Кроме того, возможны смешанные ва­рианты. Так, ротор таблетирования роторой линии ЛПИ-10 по существу является вертикальной ротационной таблеточной машиной с гидромехани­ческим приводом.

Основным параметром, характеризу­ющим таблеточные 'машины, является усилие прессования, а для многопози­ционных таблеточных машин, кроме того, число позиций. При выборе уси­лия прессования следует придержи­ваться размерного ряда, рекомендо­ванного для прессов (ГОСТ 8200— 70). В таблеточных машинах применяют различные конструкции компенсаторов давления, которые поддерживают давление прессования в заданных пределах, а также предохраняют ис­полнительные механизмы от пере­грузок. Кривошипные таблеточные машины

Кривошипные таблеточные машины с рычажным механизмом прессования относятся к пресс-автоматам с перио­дическим перемещением объекта об­работки. Ротационные таблеточные машины

Ротационные машины представляют собой многопозиционные пресс-авто­маты, в которых все технологические операции осуществляются при непре­рывном вращении ротора По окруж­ности ротора на равных расстояниях один от другого расположено несколь­ко (от 4 до 50) комплектов пресс- инструмента. Каждый комплект состоит из матрицы и двух пуансонов, причем оси пуансонов параллельны оси вра­щения машины. Матрицы неподвиж­ны по отношению к ротору. Пуансоны по мере вращения ротора совершают возвратно.- поступательные движения, обеспечивающие необходимую после­довательность операций таблетирова­ния. Пуансоны перемещаются в вер­тикальном направлении при помощи неподвижных цилиндрических кулач­ков-копиров, по которым скользят (или катятся) головки ползунов с за­крепленными в них пуансонами. Гидравлические таблеточные машины Гидравлические машины представля­ют собой горизонтальные пресс-авто­маты, в которых осуществляется дву­стороннее прессование. Этим маши­нам присущи все достоинства гидрав­лических прессов: простота устройст­ва, надежность конструкции, широ­кий диапазон регулирования парамет­ров прессования, независимость регу­лирования давления прессования от высоты таблетки.

Гидравлические таблеточные маши­ны могут развивать большие усилия прессования при относительно неболь­ших габаритных размерах машин, по­этому они применимы для прессова­ния больших таблеток. В связи с тем, что усилие, необходимое для прессо­вания порошкообразного материала, резко увеличивается в конце цикла, в гидравлических таблеточных маши­нах используют насосы низкого и вы­сокого давлений или гидроприводы с мультипликатором давления.