Главная Промышленная автоматика.

Та же фирма выпускает для пластинок диаметром 30 см пресс-автомат «Тулекс Альфа» в комплекте с предпластикато-ром «Экстромат-3». В этом оборудовании автоматизированы все операции, начиная от дозирования пластмассы и кончая переносом готовой пластинки в накопитель, представляющий собой опорный диск со стержнем для насадки пластинок.

Полностью автоматизированный гидравлический пресс для пластинок диаметром 30 см, выпускаемый в США фирмой «Ленед», укомплектован пультом управления, расположенным на отдельной стойке, предпластикатором и обрезным устройством, находящимися в самом прессе. В лресс-автомате проходят автоматически все последовательные операции - от подачи пластиночной массы в виде порошка или гранул к прессу до переноса готовой пластинки в накопитель включительно.

Пульт управления работой пресс-автомата содержит восемь реле времени высокой точности, кнопки и переключатели, управляющие операциями. Для гидравлического давления при прессовании используют масло.

Первую отпрессованную пластинку с каждого пресса проверяют на эксцентриситет для определения правильности зарядки матрицы, оценивают по внешнему виду и прослушивают для выявления дефектов звучания, возникающих от пластиночной массы, процесса прессования и матриц. Все последующие пластинки проверяют только по внешнему виду; кроме того, производится периодическое прослушивание пластинок, чтобы выяснить пригодность матриц для дальнейшего прессования или необходимость их замены из-за выработки или случайного повреждения.

Готовые пластинки проходят проверку на коробление; в течение нескольких часов в специальной камере с повышенной температурой, около 313К (40°С).

Если в пластиночную массу не введен антистатический агент, то пластинка вследствие электризуемости притягивает к себе пыль. Для уменьшения электростатических зарядов пластинку перед упаковкой обрабатывают антистатической жидкостью (например, ОП-7). Эту операцию при необходимости может производить и потребитель, протирая пластинки мягкой тканью, пропитанной указанной жидкостью.

Фирма «Кук Инструменте Корпорейшн» (США) продемонстрировала в 1957-1958 гг. процесс формования долгоиграющих монофонических пластинок на пневматическом прессе. Особенностью этого процесса, названного микрофузия, является применение порошкообразной композиции, состоящей из основы - винилового порошка и специальной микрофузионной добавки, позволившей осуществить прессование при сравнительно низком давлении сжатого воздуха 1,8 МПа (18 кгс/см). Цикл прессования проходит последовательно в двух отделениях пневматического пресса в горячем и холодном при использовании переносной пресс-формы, раскрывающейся подобно книге. Такое разделение операций нагрева и охлаждения пресс-формы создает одинаковую температуру по всей ее поверхности без перепадов, характерных для пресс-форм с каналами, применяемых в гидрав-

;1 V

" щи-

1- "I


лических прессах. Нагрев производится электрическим способом, а охлаждение- водой. При охлаждении пластинки, так же как и при ее прессовании, поддерживается давление 1,8 МПа {1 кгс/см).

Пресс, используемый при данном технологическом процессе, автоматизирован: контролируются пневматика, тепловой режим, временные циклы горячего и холодного отделений. Предусматривалось использование пресса для изготовления пластинок всех принятых форматов. Тиражность матрицы 10 тыс. пластинок.

Некоторые производства применяют гидравлические прессы с электрическим нагревом пресс-формы вместо пара. Здесь, так же как и при микрофузии, используется переносная пресс-формав виде книги с равномерным нагревом в одном прессе и равномерным охлаждением в другом. Температура нагрева пресс-формы около 473 К (200°С); при такой температуре гранулированная масса становится текучей и хорошо заполняет рельеф матрицы. Охлаждение пресс-формы доводится до 323 К (50°С) циркулирующей водой.

Массовое тиражирование гибких, преимущественно малоформатных пластинок достаточно хорошего качества производится штамповкой при непрерывной подаче разматываемого с рулона листового пластического материала - винилхлорида толщиной 0,1-0,2 мм, пропускаемого после электрического нагрева между матрицами пресс-формы. Нижняя лоловина пресс-формы неподвижна, а верхняя периодически поднимается и опускается, причем в момент опускания (удара) подача материала приостанавливается и отформовывается пластинка. Весь процесс штамповки малоформатной пластинки занимает примерно 15 с. Тиражность матрицы при штамповке значительно выше, чем при прессовании, и составляет несколько тысяч пластинок. Отштампованные гибкие пластинки могут иметь обычную круглую форму или другую, удобную для брошюрования их в иллюстрированные журналы. В последнем случае пластинки при проигрывании из журнала не вынимаются.

Известен также литьевой способ изготовления малоформатных пластинок. В литьевых машинах также .предусмотрена замена ручных операций автоматикой.При литьевом способе в качестве пластиночной массы применяются специальные термопласты, способные выдержать без разложения высокие температуры, сопровождающие процесс формования. Здесь, так же как и при производстве гибких лшастинок штамповкой, обеспечивается высокая тиражность матрицы, благодаря тому, что расплавленная пластмасса не стирает ее поверхность, как это происходит при прессовании тестообразной массы, постепенно растекающейся под давлением от центра к перифе-„рии матрицы. Тем не менее литьевой способ не получил распространения из-за невысокого качества литьевых пластинок, ограничения в их формате и трудности в выборе термопластов. -

5-4i. Форма, размеры, материал пластинок

Форма и размеры прессованных пластинок устаноены международными нормами и ГОСТ 5289-73 «Грампластинки». Приняты два стандартных формата пластинок ФЗО и Ф17 соответственно наружным номинальным диаметрам 30 и 17,5 см.

Ранее пластинки выпускались одинаковой толщины по всему сечению, что оказалось особенно неблагоприятным для долгоиграющих пластинок с малыми размерами канавок.

Наиболее рациональная форма поперечного сечения прессованных пластинок, показанная на рис. 5-6, имеет зону записи, утопленную относительно борта и этикеточной части. Пластинки такой формы меньше подвержены короблению, а их зона записи лучше защищена от повреждений. В пластинках диаметром



17,5 см утолщена только зона этикетки, являющаяся опорной поверхностью. В 1970 г. американская фирма RCA выпустила облегченные пластинки диаметром 30 см массой 90 г с уменьшенной толщиной зоны записи и с более пологим переходом к ней от борта. Преимущество такой пластинки не только в экономии пластиночной массы, но также и в том, что благодаря плавному вводу иглы с вводной канавки в зону записи уменьшается помеха в начале воспроизведения. Благодаря меньшей толщине пластинки получается более интенсивное и однородное перемешивание массы при прессовании, а это способствует малошум-ности пластинки. В Советском Союзе Апрелевским заводом грампластинок облегченные пластинки в 100-110 г начали выпускаться в 1971 г.


Рис. 5-6. Вид пластинки диаметром 30 см в поперечном разрезе.

/ - борт; 2 -зона записи; 5 -зона этикетки.

Пластинки на 78, об/мин долгое время изготовлялись из пластиночной маСсы на основе шеллака - смолы естественного происхождения, который впоследствии был заменен синтетическими смолами. Пластмасса содержала три вида составляющих: связующее, наполнитель, специальные добавки. Роль связующих- скрепить все компоненты пластмассы. В общепринятых рецептах связующими являлись синтетические смолы - винилит, полихлорвинил и др., а также сочетания искусственных смол. Эти смолы заменили применявшийся ранее шеллак. Наполнители, вводимые для повышения механической прочности пластинки в расчете на ее проигрывание мембраной, представляли собой минералы -шифер, маршалит, известняк и др., входившие в виде измельченных твердых частиц. От дисперсности наполнителя зависел уровень шума пластинки. Цель специальных добавок -облегчить процесс формования (пластификаторы), придать пластинке лучший вид и определенный цвет (красители), повысить стойкость на износ (смазки) и предохранить от разложения в процессе переработки* (стабилизаторы).

Пластмасса получалась вальцеванием с последующим разрезанием ее на таблетки размером 300X140X3 мм.

После появления долгоиграющих пластинок выпуск пластинок из пластмасс с твердыми наполнителями прекратился.

Пластмасса для долгоиграющих монофонических и стереофонических пластинок состоит из синтетических смол с добав-

Переработка

изготовление пластмассы и формование пластинки.

V"

Л

ками, растворяющимися или плавящимися в них. Широкое применение получила винилитовая смола - сополимер винил-хлорида с винилацетатом, выпускаемая в виде белого порошка. Пластификаторы для нее не нужны, так как винилит внутренне пластифицирован; добавки (стабилизаторы, смазки и красители) составляют незначительный процент в рецептуре пластиночной массы. Ниже приводится пример рецепта на основе винилитовой смолы.

Компоненты

Винилит . . . . Стеарат кальция Монтан-воск . • Сажа газовая

Соотношение Macct %

97,0 1,0 1,5 0,5

Порошкообразная пластиночная масса получается в специальных смесителях, а весь процесс получения гранул производится на экструзйонных машинах-экструдерах, котрудерах и полностью автоматизирован, начиная от подачи сополимера и добавок, дозированных в соответствии с рецептом пластиночной массы, и кончая выходом гранул.

Порошкообразная пластиночная масса подается на щнек-машину, где захватывается и перемещается внутри цилиндра вращающимся бесконечным винтом, подвергаясь при этом сжатию и нагреву до размягченного состояния и уже при нормальном давлении выдавливается через отверстия выходной насадки в виде тонких прутков диаметром 2-4 мм. Прутки после охлаждения и сушки поступают в гранулятор, где ножами разрезаются на гранулы длиной 2-5 мм.

Экструзионная машина кроме гранул может выдавать и таблетки при использовании специальной насадки на выходе.

Гранулы представляют собой зерна различной формы (цилиндры, кубики и Др.). Преимущество гранул перед таблеткой в том, что отпрессованные из них пластинки не имеют пузырей, так как при нагревево время прессования воздух из гранулированной массы выходит легче, чем из таблетки.

Из физико-механических свойств смол вязкость винилита (или другой смолы) непосредственно влияет на формование и износостойкость пластинки. С повышением вязкости винилитовой смолы ухудшается формуемость пластинки, но повышается ее износостойкость в связи с этим заводам - изготовителям сырья наряду с другими требованиями задаются допустимые пределы вязкости смолы.

Изучение поведения упруго-вязкого материала пластинки, нагруженной звукоснимателем, очень сложно. Затруднения усугубляются тем, что классическая теория упругости и теория сопротивления материалов не могут быть полностью применены к пластиночным массам, состоящим из смеси полимеров, пластификаторов и других компонентов.



Материал пластинки под иглой оказывается в напряженном состоянии и в какой-то степени подвергается деформации. Во избежание заметных искажений при первом и повторных проигрываниях эти деформации должны быть незначительны и полностью исчезать по прекращении контакта между иглой и канавкой. Очевидно, наиболее желательно немедленное восстановление формы канавки после снятия нагрузки, что соответствует упругой деформации; по-видимому, могут быть допущены и замедленные упругие деформации с приемлемым временем восстановления формы

Нагрузка

Разгрузка



Рис. 5-7.

раммы материала,

Деформационные диаг-

применяемого

для пластинок.

а - в режиме пластической деформации; б -в режиме упругой деформации.

канавки и недопустимы условия проигрывания, приводящие к необратимой пластической деформации материала пластинки.

Упрощенное представление о физико-механических свойствах полимеров - основных материалов в составе пластиночной массы*-дают деформационные диаграммы, приведенные на рис. 5-7. Они представляют собой зависимость относительной деформации сжатия Д образца от времени t при нагрузке и разгрузке, т. е. под действием постоянной внешней силы, приложенной к образцу, и после ее удаления. Диаграмма снимается при заданных температуре образца и плоихади его поперечного сечения So, к которой приложена сила Р\ таким образом, нормальное напряжение во все время действия этой силы равно

сг = Р/5о.

Как видно из рис. 5-7, нарастание деформации происходит до времени Г2, пока к образцу приложена сила Р, а затем, после ее удаления, идет процесс частичного (рис. 5-7, а) или полного (рис. 5-7,6) восстановления формы образца в зависимости от свойства его материала и условий испытания.

Из рис. 5-7, а следует, что под действием нагрузки материал может испытывать три вида деформации, которым соответствуют три характерных участка деформационной кривой, при этом общая .деформация равна сумме частных деформаций

Д = Ду + Дэ + Дп.

Участок OA соответствует упругой обратимой деформации Ду, pacnpd-страняющейся со скоростью звука в среде данного полимера, т. е. практически мгновенно. К этому участку может быть применен закон Рука, на основании которого

Ду = а/Яу,

где - модуль упругости материала образца.

Участок АВ соответствует высокоэластическому состоянию полимера. В этом переходном состоянии наблюдается замедленное нарастание упругой

-п

-\т

.:-yi.

Wt:-.-.-:

ц?4 -.---- ;

!"-М.-Ч

Cv.--

Eli".

.1-:

Ml

деформации Дэ, которая потом, после удаления нагрузки, постепенно (но полностью) снимается за время, зависящее от свойства полимера. Этот участок может быть описан уравнением

где Е

высокоэластический равновесный модуль; 9 - время релаксации

(т. е. время, в течение которого замедленная упругая деформация Дэ после снятия нагрузки уменьшается в е раз).

Участок ВС характеризует пластическое течение полимера, при котором имеет место пластическая (необратимая) деформация

g if 2 - к)

нарастающая пропорционально времени /г - ti действия напряжения а и обратно пропорционально коэффициенту вязкости г] полимера. Скорость пластического течения может быть определена как

L - t

Очевидно, что режим течения не должен возникать при проигрывании пластинки и дл обеспечения ее износостойкости целесообразно применять полимеры с большой вязкостью (хотя это находится в противоречии с требованиями формуемости пластинки), а внешнюю нагрузку от звукоснимателя, т. е. его прижимную силу,-выбирать достаточно малой, чтобы удовлетворить условиям, гарантирующим прочность пластинки.

Процесс разгрузки происходит по кривой ССМ: участок СС соответствует мгновенно исчезающей упругой-деформации Ду которая, вообще говоря, отличается от значения Ду ввиду структурного изменения материала, происшедшего при течении. Спадание деформации на участке СМ происходит по экспоненте, при этом скорость спадания обусловлена временем релаксации 6 ,

В примере, рассмотренном на рис. 5-7, а, из-за вязкого течения (участок БС) не происходит полного восстановления формы образца после разгрузки- имеется относительная остаточная деформация Дп. Если же нагрузку снять в момент времени, не превосходящий i, т. е. до возникновения течения, то деформация постепенно полностью исчезнет, а вместе с ней снимутся и внутренние напряжения в полимере. Однако если повторно приложить нагрузку в то время, когда еще идет спадание деформации, то вновь возникающая деформация накладывается на предшествовавшую ей, при этом внутренние напряжения нарастают и могут привести к режиму течения.

Если приложенная к образцу сила меньше силы, способной вызвать процесс течения, то деформационная диаграмма имеет вид, представленный на рис. 5-7,6; в этом случае наблюдаются упругая и замедленная упругая деформации, развивающиеся до определенной величины.

Поскольку рассмотренные деформационные диаграммы относятся к статически нагруженному образцу постоянного сечения, то они могут дать лишь самое общее представление о поведении канавки под иглой звукоснимателя, тде приложенная сила.имеет мгновенный характер, так как время контактирования оценивается микросекундами.

По мнению некоторых авторов, в материале пластинки, соприкасающемся с иглой, режим упругих деформаций не всегда существует, поскольку прижимная сила звукоснимателя при проигрывании пластинки в условиях упругой деформации. не должна превышать 0,03 Н, что не выдерживается в массовой аппаратуре. , -

От сочетания упругих и вязких свойств материала пластинки зависит состояние проигрываемой канавки, ее подверженное износу





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 [21] 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38

0.0033