Ekstruzija iz plastičnih mas je proizvod velikega obsega, v katerem se surove plastike raztaljuje in oblikuje v neprekinjen profil. Ekstrudiranje proizvaja predmete, kot so cev / cevi, vremensko odzivanje , ograje, krovne ograje , okvirji oken , plastične folije in folije, termoplastične prevleke in izolacija žice.
Ta postopek se začne s hranjenjem plastičnega materiala (peleti, zrna, kosmiči ali praški) iz lijaka v cev ekstrudorja. Material se postopoma raztopi z mehansko energijo, ki jo ustvarjajo vrtljivi vijaki in grelci, nameščeni vzdolž soda. Taljen polimer se nato prisili v matrico, ki oblikuje polimer v obliko, ki se med hlajenjem strdi.
Zgodovina
Iztiskanje cevi
Prvi predhodniki sodobnega ekstruderja so bili razviti v začetku 19. stoletja. Leta 1820 je Thomas Hancock izumil gumijast "masticator", ki je bil zasnovan za predelavo predelanih gumijastih ostankov, leta 1836 pa je Edwin Chaffee razvil dvovalentni stroj za mešanje aditivov v gumo . Prvo termoplastično iztiskanje sta leta 1935 izvedla Paul Troester in njegova žena Ashley Gershoff v Hamburgu v Nemčiji. Kmalu zatem je Roberto Colombo iz LMP razvil prve dvojne vijačne ekstruderje v Italiji.
Proces
Pri ekstrudiranju plastike je surovi sestavljeni material običajno v obliki nožic (majhnih kroglic, ki jih pogosto imenujemo smola), ki se gravitacijo hranijo iz zgornje vpetega lijaka v cev ekstrudorja. Aditivi, kot so barvila in UV-inhibitorji (v obliki tekočine ali peletov), se pogosto uporabljajo in jih je mogoče pred mešanjem v posodo zmešati v smolo. Postopek ima veliko podobnosti s plastičnim brizganjem iz točke tehnologije ekstrudorja, čeprav se razlikuje po tem, da je ponavadi neprekinjen proces. Medtem ko pultrusion ponuja številne podobne profile v neprekinjenih dolžinah, običajno z dodano ojačitvijo, to dosežemo s potegom končnega izdelka iz matrice namesto ekstrudiranja taline polimera skozi matrico.
Material vstopa skozi grlo (odprtina blizu zadnjega dela cevi) in pride v stik z vijakom. Vrtljivi vijak (običajno obrača npr. 120 vrt / min) sili plastične kroglice naprej v ogrevan sornik. Želena temperatura ekstruzije je redko enaka nastavljeni temperaturi cevi zaradi viskoznega segrevanja in drugih učinkov. V večini procesov je za cev nastavljen ogrevalni profil, v katerem tri ali več neodvisnih PID- kontroliranih ogrevalnih con postopoma poveča temperaturo soda od zadaj (kjer plastika vstopa) na sprednji strani. To omogoča, da se plastične kroglice počasi topijo, ko jih potisne skozi cev in zmanjša tveganje pregrevanja, kar lahko povzroči razgradnjo v polimeru.
Dodatna toplota je posledica intenzivnega tlaka in trenja, ki poteka znotraj cevi. Pravzaprav, če ekstruzijska linija izvaja določene materiale dovolj hitro, lahko grelec izklopimo in temperaturo taline vzdržujemo s tlakom in trenjem samo v notranjosti cevi. V večini ekstruderjev so prisotni hladilni ventilatorji, ki ohranjajo temperaturo pod nastavljeno vrednostjo, če se proizvede preveč toplote. Če se prisilno zračno hlajenje izkaže za nezadostno, se uporabljajo ohlajeni plašči.
Plastični ekstrudor na polovici razseka, da pokaže komponente
Na sprednji strani cevi stopljena plastika zapusti vijak in potuje skozi zaslonsko folijo, da odstranjuje morebitne onesnaževalce v talini. Zasloni so okrepljeni s prekinjeno ploščo (debel kovinski džep s številnimi luknjami, ki jih je vrtalo skozi njo), saj lahko tlak v tej točki presega 5000 psi (34 MPa ). Sklop zaslona / sklopa plošče služi tudi za ustvarjanje povratnega tlaka v cevi. Za enakomerno taljenje in ustrezno mešanje polimera je potreben stiskalni pritisk, pri čemer lahko spreminjate sestavo zaslona (število zaslonov, velikost žične tkanine in drugi parametri), ki se ustvarjajo, pa se lahko "spreminja". Ta kombinacija prekinitvene plošče in zaslonskega paketa tudi odpravlja "rotacijski pomnilnik" staljene plastike in namesto tega ustvarja "vzdolžni pomnilnik".
Po prehodu skozi prekinjeno ploščo stopi plastična masa. Matrica je tisto, kar daje končnemu izdelku svoj profil in mora biti oblikovana tako, da staljena plastika enakomerno teče iz valjastega profila, do oblike profila izdelka. Neenakomeren tok na tej stopnji lahko na določenih točkah v profilu proizvaja izdelek z neželenimi preostalimi napetostmi, ki lahko povzroči motnje pri hlajenju. Ustvarjamo lahko široko paleto oblik, omejeno na neprekinjene profile.
Zdaj je treba izdelek ohladiti in to običajno dosežemo z vlečenjem ekstrudiranosti skozi vodno kopel. Plastike so zelo dobri toplotni izolatorji in jih je zato težko ohladiti. V primerjavi z jeklom plastika odvaja toploto več kot 2000-krat počasneje. V cevi za ekstrudiranje cevi ali na vodo zapečatene vodne kopeli deluje skrbno nadzorovan vakuum, s čimer se ohrani novo oblikovana in še vedno staljena cev ali cev. Pri izdelkih, kot je plastična folija, se hlajenje doseže z vlečenjem skozi niz hladilnih zvitkov. Za filme in zelo tanke folije je zračno hlajenje lahko učinkovito kot začetno stopnjo hlajenja, kot pri ekstruziji pihane filma.
Plastični ekstruderji se obširno uporabljajo tudi za predelavo recikliranih plastičnih odpadkov ali drugih surovin po čiščenju, razvrščanju in / ali mešanju. Ta material je običajno ekstrudiran v filamente, ki so primerne za sekanje v kroglico ali pelet, ki ga je treba uporabiti kot predhodnik za nadaljnjo predelavo.
Če želite nadaljevati ...
