اکستروژن پلاستیک یک فرایند تولید حجم بالا است که در آن پلاستیک خام ذوب شده و به یک پروفیل مداوم تبدیل شده است. اکستروژن تولید مواردی مانند لوله / لوله، weatherstripping ، شمشیربازی، نرده های عرشه ، قاب پنجره ، فیلم های پلاستیکی و ورق، پوشش گرمانرم و سیم عایق.
این فرایند با تغذیه مواد پلاستیکی (گلوله، گرانول، فلکس یا پودر) از یک قیف به بشکه اکسترودر آغاز می شود. ماده به تدریج توسط انرژی مکانیکی تولید شده توسط پیچ های پیچیده و توسط بخاری ها در امتداد بشکه قرار می گیرد. سپس پلیمر ریخته گری مجبور به خرد شدن می شود که پلیمر را شکل می دهد که در خنک شدن سخت می شود.
تاریخ
اکستروژن لوله
اولین پیشرونده های اکسترودر مدرن در اوایل قرن نوزدهم توسعه یافت. در سال 1820، توماس هانكك يك پلاستيك لاستيكي را طراحي كرد كه براي بازيافت قطعه هاي لاستيكي پردازش شده، و در سال 1836، ادوين چايفي يك دستگاه دو غلتكي براي افزودن مواد افزودني به لاستيك توسعه داد . اولین اکستروژن ترموپلاستیک در سال 1935 توسط پل ترستر و همسرش اشلی جرسوف در هامبورگ آلمان بود. مدت کوتاهی پس از آن، روبرتو کلمبو از LMP اولین اکسترودر پیچ دوقلو در ایتالیا را توسعه داد.
روند
در اکستروژن پلاستیک، مواد ترکیبی خام به طور معمول به شکل مانع (دانه های کوچک، که اغلب آنها رزین نامیده می شوند) می باشند که گرانش از یک قیف سوار شده به بشکه اکسترودر تغذیه می شود . مواد افزودنی مانند رنگدانه ها و مهارکننده های UV (به صورت مایع یا پلت) اغلب استفاده می شوند و می توانند قبل از ورود به قیف به رزین اضافه شوند. این روند بسیار شبیه به قالب گیری تزریقی پلاستیک از نقطه تکنولوژی اکسترودر است، هرچند که متفاوت است، زیرا معمولا یک فرآیند مستمر است. در حالی که pultrusion می تواند بسیاری از پروفیل های مشابه را در طول پیوسته، معمولا با تقویت اضافه شده، این است که با کشیدن محصول به پایان رسید از مرگ به جای اکسترود کردن ذوب پلیمر از طریق یک مرگ.
ماده از طریق گلو خوراک وارد می شود (باز کردن نزدیک به عقب بشکه) و با پیچ تماس می گیرد. پیچ پیچ (معمولا به عنوان مثال 120 دور در دقیقه چرخش) دانه های پلاستیکی را به جلو به بشکه گرم می کند. دمای اکستروژن مورد نظر به ندرت با درجه حرارت تنظیم شده از بشکه به علت گرمایش ویسکوز و سایر اثرات مشابه است. در اکثر فرایندها، یک پروفیل حرارت برای بشکه ای است که در آن سه یا چند مستقل از بخاری های کنترل مستقل PID به تدریج دمای بشکه از پشت (که وارد پلاستیک می شود) به جلو افزایش می دهد. این اجازه می دهد که دانه های پلاستیکی به تدریج ذوب شوند زیرا از طریق بشکه عبور می کنند و خطر گرمای بیش از حد را کاهش می دهند که ممکن است باعث تخریب پلیمر شود.
گرمای اضافی به وسیله فشار شدید و اصطکاک در داخل بشکه انجام می شود. در حقیقت، اگر خط اکستروژن مواد خاصی را به سرعت به سرعت پر می کند، بخاری ها می توانند خاموش شوند و دمای مذاب تنها در داخل بشکه با فشار و اصطکاک حفظ شود. در اکثر اکسترودرها، طرفداران خنک کننده برای نگهداری دمای پایین مقدار تعیین شده در صورت گرمای زیاد تولید می شوند. اگر خنک سازي هوای فشرده ناکافی باشد، سپس کت های خنک کننده کشیده شده استفاده می شود.
اکسترودر پلاستیکی به نصف برسد تا قطعات را نشان دهد
در مقابل بشکه، پلاستیک مذاب از پیچ خارج می شود و از طریق صفحه نمایش حرکت می کند تا آلاینده ها را در ذوب حذف کند. صفحه نمایش توسط یک ورق شکن (یک ورق فلز ضخیم با تعداد زیادی سوراخ از آن حفره حفاری) تقویت می شود، زیرا فشار در این نقطه می تواند بیش از 5000 پدیده فشار (34 مگاپاسکال ) باشد. مونتاژ پانل صفحه / برش همچنین به ایجاد فشار پشت در بشکه کمک می کند. فشار مجدد برای مخلوط کردن یکنواخت و مخلوط کردن مناسب پلیمر مورد نیاز است و اینکه چه مقدار فشار تولید می شود، با تغییر ترکیب ترکیبات صفحه نمایش (تعداد صفحه نمایش ها، اندازه تیغه سیم، پارامترهای دیگر) می توان آن را تغییر داد. این صفحه برش و ترکیب صفحه نمایش همچنین "حافظه چرخشی" پلاستیکی مذاب را حذف می کند و به جای آن "حافظه طولی" ایجاد می کند.
پس از عبور از ورق قطع کننده، پلاستیک مذاب وارد می شود. ماده ای است که محصول نهایی آن مشخصات خود را می دهد و باید طراحی شود تا پلاستیک مذاب به طور مساوی از یک پروفیل استوانه ای به شکل مشخصات محصول منتقل شود. جریان غیرمستقیم در این مرحله می تواند یک محصول با تنش های ناخواسته اضافی در نقاط خاصی از پروفیل ایجاد کند که می تواند موجب خنک سازی شود. طیف گسترده ای از اشکال می تواند ایجاد شود، محدود به پروفیل های مداوم.
محصول باید در حال حاضر سرد شود و معمولا با کشیدن اکسترودت از طریق یک حمام آب به دست می آید. پلاستیک ها عایق حرارتی بسیار خوبی هستند و به همین دلیل دشوار است به سرعت خنک شوند. در مقایسه با فولاد ، پلاستیک گرما را 2000 برابر کندتر می کند. در یک خط اکستروژن لوله یا لوله، یک حمام آب مهر و موم شده توسط خلاء با دقت کنترل شده عمل می کند تا لوله و یا لوله تازه تشکیل شده و هنوز هم از لحاظ سقوط است. برای محصولاتی از قبیل ورق های پلاستیکی، خنک سازی با کشیدن مجموعه ای از رول های خنک کننده به دست می آید. برای فیلم ها و ورق های بسیار ضخیم، هوا خنک کننده می تواند به عنوان یک مرحله خنک کننده اولیه، به عنوان در اکستروژن فیلم تحت فشار، موثر باشد.
اکسترودرهای پلاستیک نیز به طور گسترده ای برای دفع زباله های پلاستیکی بازیافت شده یا سایر مواد خام پس از تمیز کردن، مرتب سازی و / یا ترکیب استفاده می شوند. این مواد به طور معمول به رشته های مناسب برای خرد کردن به مهره یا گلوله سهام استفاده می شود به عنوان یک پیشرو برای پردازش بیشتر اکسترود شده است.
ادامه دارد...
