Plastmassa ekstruziyasi yuqori hajmli ishlab chiqarish jarayoni bo'lib, unda xom plastmassa eritiladi va doimiy profilga aylanadi. Ekstruziya quvur / trubka, ob-havoni o'chirish, to'siqlar, pastki panjaralar, deraza romlari, plastmassa plyonkalar va qoplamalar, termoplastik qoplamalar va sim izolyatsiyasi kabi narsalarni ishlab chiqaradi.
Bu jarayon plastik materialni (pelletlar, granulalar, bo'laklar yoki kukunlar) bunkerdan ekstruderning barreliga berishdan boshlanadi. Materiallar burilish vintlari va barrel bo'ylab joylashtirilgan isitgichlar tomonidan hosil bo'lgan mexanik energiya bilan asta-sekin eritiladi. Keyin eritilgan polimer matritsaga solinadi, bu polimerni sovutish paytida qattiqlashadigan shaklga keltiradi.
TARIX
Quvurlarni ekstruziya qilish
Zamonaviy ekstruderning birinchi prekursorlari 19-asrning boshlarida ishlab chiqilgan. 1820 yilda Tomas Xankok qayta ishlangan kauchuk qoldiqlarini qayta tiklash uchun mo'ljallangan kauchuk "mastikator" ni ixtiro qildi va 1836 yilda Edvin Chaffee kauchukga qo'shimchalarni aralashtirish uchun ikki rolikli mashinani ishlab chiqdi. Birinchi termoplastik ekstruziya 1935 yilda Pol Troester va uning rafiqasi Eshli Gershoff tomonidan Germaniyaning Gamburg shahrida bo'lgan. Ko'p o'tmay, LMP kompaniyasidan Roberto Kolombo Italiyada birinchi ikkita vintli ekstruderlarni ishlab chiqdi.
JARAYON
Plastmassalarni ekstruziya qilishda xom ashyo, odatda, yuqoridan o'rnatilgan bunkerdan ekstruderning bochkasiga tortish kuchi bilan oziqlanadigan nurlar (kichik boncuklar, ko'pincha qatronlar) shaklida bo'ladi. Ko'pincha rang beruvchilar va UV inhibitörleri (suyuqlik yoki granulalar shaklida) kabi qo'shimchalar ishlatiladi va bunkerga etib borishdan oldin qatronga aralashtirilishi mumkin. Jarayon ekstruder texnologiyasi nuqtai nazaridan plastik qarshi kalıplama bilan juda ko'p umumiy xususiyatlarga ega, garchi u odatda doimiy jarayon ekanligi bilan farq qiladi. Pultrusion ko'plab shunga o'xshash profillarni uzluksiz uzunliklarda, odatda qo'shimcha mustahkamlash bilan taklif qilishi mumkin bo'lsa-da, bunga polimer eritmasini matritsa orqali siqib chiqarish o'rniga tayyor mahsulotni matritsadan tortib olish orqali erishiladi.
Materiallar oziqlantiruvchi tomoq orqali (barrelning orqa qismidagi teshik) kiradi va vint bilan aloqa qiladi. Aylanadigan vint (odatda, masalan, 120 aylanish tezligida aylanadi) plastik boncuklarni qizdirilgan barrelga oldinga siljitadi. Kerakli ekstruziya harorati kamdan-kam hollarda viskoz isitish va boshqa ta'sirlar tufayli barrelning belgilangan haroratiga teng bo'ladi. Ko'pgina jarayonlarda barrel uchun isitish profili o'rnatiladi, unda uchta yoki undan ortiq mustaqil PID-nazoratli isitgich zonalari barrelning haroratini orqa tomondan (plastmassa kiradigan joydan) old tomonga asta-sekin oshiradi. Bu plastik boncuklar barrel orqali surilganda asta-sekin erishiga imkon beradi va polimerning buzilishiga olib kelishi mumkin bo'lgan qizib ketish xavfini kamaytiradi.
Qo'shimcha issiqlik barrel ichida sodir bo'ladigan kuchli bosim va ishqalanish tufayli yuzaga keladi. Haqiqatan ham, agar ekstruziya liniyasi ma'lum materiallarni etarlicha tez ishlayotgan bo'lsa, isitgichlar o'chirilishi va eritma harorati faqat barrel ichidagi bosim va ishqalanish bilan saqlanishi mumkin. Ko'pgina ekstruderlarda, agar juda ko'p issiqlik hosil bo'lsa, haroratni belgilangan qiymatdan past ushlab turish uchun sovutish fanatlar mavjud. Majburiy havo sovutish etarli bo'lmasa, quyma sovutish ko'ylagi ishlatiladi.
Komponentlarni ko'rsatish uchun plastik ekstruder yarmiga bo'linadi
Barrelning old qismida eritilgan plastmassa vintni tark etadi va eritmadagi har qanday ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash uchun ekran paketi orqali o'tadi. Ekranlar to'xtatuvchi plastinka (u orqali ko'plab teshiklari bo'lgan qalin metall shayba) bilan mustahkamlangan, chunki bu nuqtadagi bosim 5000 psi (34 MPa) dan oshishi mumkin. Ekran to'plami/to'xtatuvchisi plastinka yig'ilishi, shuningdek, barrelda orqa bosim hosil qilish uchun xizmat qiladi. Polimerni bir xilda eritish va to'g'ri aralashtirish uchun orqa bosim talab qilinadi va qancha bosim hosil bo'lishini ekran paketining tarkibini o'zgartirish (ekranlar soni, ularning sim to'quv hajmi va boshqa parametrlar) orqali "o'zgartirish" mumkin. Ushbu to'sar plitasi va ekran to'plami kombinatsiyasi eritilgan plastmassaning "aylanish xotirasini" yo'q qiladi va uning o'rniga "bo'ylama xotira" ni yaratadi.
To'sar plastinkasidan o'tgandan so'ng, eritilgan plastmassa qolipga kiradi. Kalıp - bu yakuniy mahsulotga o'z profilini beradigan narsa va erigan plastmassa silindrsimon profildan mahsulotning profil shakliga teng ravishda oqishi uchun mo'ljallangan bo'lishi kerak. Ushbu bosqichda notekis oqim profilning ma'lum nuqtalarida istalmagan qoldiq stresslarga ega bo'lgan mahsulotni ishlab chiqarishi mumkin, bu esa sovutish paytida egrilikka olib kelishi mumkin. Uzluksiz profillar bilan cheklangan turli xil shakllar yaratilishi mumkin.
Mahsulot endi sovutilishi kerak va bunga odatda ekstrudatni suv hammomi orqali tortib olish orqali erishiladi. Plastmassalar juda yaxshi issiqlik izolyatorlari bo'lib, shuning uchun tez sovutish qiyin. Po'lat bilan solishtirganda, plastmassa issiqlikni 2000 marta sekinroq o'tkazadi. Quvur yoki quvur ekstruziya liniyasida muhrlangan suv hammomi yangi hosil bo'lgan va hali ham erigan quvur yoki trubaning qulashiga yo'l qo'ymaslik uchun ehtiyotkorlik bilan boshqariladigan vakuum bilan ishlaydi. Plastmassa qoplamasi kabi mahsulotlar uchun sovutish sovutish rulolari to'plamini tortib olish orqali erishiladi. Plyonkalar va juda yupqa qatlamlar uchun havo sovutish dastlabki sovutish bosqichi sifatida samarali bo'lishi mumkin, xuddi puflangan plyonka ekstruziyasida.
Plastik ekstruderlar, shuningdek, qayta ishlangan plastik chiqindilarni yoki boshqa xom ashyolarni tozalash, saralash va / yoki aralashtirishdan keyin qayta ishlash uchun keng qo'llaniladi. Ushbu material odatda keyingi ishlov berish uchun kashshof sifatida foydalanish uchun boncuk yoki granulaga maydalash uchun mos keladigan filamentlarga ekstrudirovka qilinadi.
VINADA DIZAYNI
Termoplastik vintda beshta mumkin zona mavjud. Sanoatda terminologiya standartlashtirilmaganligi sababli, turli nomlar ushbu zonalarga tegishli bo'lishi mumkin. Har xil turdagi polimerlar turli vida konstruktsiyalariga ega bo'ladi, ba'zilari barcha mumkin bo'lgan zonalarni o'z ichiga olmaydi.
Oddiy plastik ekstruziya vinti
Boston Metyusdan ekstruder vintlari
Ko'pgina vintlar uchta zonaga ega:
● Oziqlantirish zonasi (shuningdek, qattiq moddalarni tashish zonasi deb ataladi): bu zona qatronni ekstruderga oziqlantiradi va kanal chuqurligi odatda butun zonada bir xil bo'ladi.
● Erish zonasi (shuningdek, o'tish yoki siqish zonasi deb ataladi): polimerning ko'p qismi bu qismda eritiladi va kanal chuqurligi asta-sekin kichrayadi.
● O'lchash zonasi (eritmani tashish zonasi deb ham ataladi): bu zona oxirgi zarralarni eritadi va bir xil harorat va tarkibga aralashadi. Besleme zonasi kabi, bu zonada kanal chuqurligi doimiydir.
Bundan tashqari, shamollatiladigan (ikki bosqichli) vintda quyidagilar mavjud:
● Dekompressiya zonasi. Bu zonada, vintning taxminan uchdan ikki qismi pastda, kanal to'satdan chuqurlashadi, bu bosimni yumshatadi va har qanday tutilgan gazlarni (namlik, havo, erituvchilar yoki reaktivlar) vakuum orqali chiqarishga imkon beradi.
● Ikkinchi o'lchash zonasi. Bu zona birinchi o'lchash zonasiga o'xshaydi, lekin kattaroq kanal chuqurligiga ega. Eritmani ekranlar va matritsaning qarshiligi orqali olish uchun uni qayta bosimga o'tkazishga xizmat qiladi.
Ko'pincha vint uzunligi uning diametriga L: D nisbati sifatida ishora qilinadi. Masalan, 24:1 da 6 dyuymli (150 mm) diametrli vint uzunligi 144 dyuym (12 fut), 32:1 da esa 192 dyuym (16 fut) uzunlikda bo'ladi. L: D nisbati 25:1 keng tarqalgan, ammo ba'zi mashinalar bir xil vint diametrida ko'proq aralashtirish va ko'proq chiqish uchun 40: 1 ga etadi. Ikki bosqichli (ventilyatsiya qilingan) vintlar odatda ikkita qo'shimcha zonani hisobga olish uchun 36: 1 ni tashkil qiladi.
Har bir zona haroratni nazorat qilish uchun barrel devorida bir yoki bir nechta termojuft yoki RTD bilan jihozlangan. "Harorat profili", ya'ni har bir zonaning harorati oxirgi ekstrudatning sifati va xususiyatlari uchun juda muhimdir.
NIMAL EKSTRUSION MATERIALLARI
Ekstruziya paytida HDPE trubkasi. HDPE moddasi isitgichdan, qolipga, so'ngra sovutish idishiga tushadi. Ushbu Acu-Power o'tkazgich trubkasi qo'shma ekstrudirovka qilingan - ichi qora, ingichka to'q sariq rangli ko'ylagi, elektr kabellarini belgilash uchun.
Ekstruziyada ishlatiladigan odatiy plastik materiallarga quyidagilar kiradi, ammo ular bilan cheklanmaydi: polietilen (PE), polipropilen, atsetal, akril, neylon (poliamidlar), polistirol, polivinilxlorid (PVX), akrilonitril butadien stirol (ABS) va polikarbonat.[4 ]
DIE TURLARI
Plastmassalarni ekstruziya qilishda ishlatiladigan turli xil qoliplar mavjud. Qolib turlari va murakkabligi o'rtasida sezilarli farqlar bo'lishi mumkin bo'lsa-da, barcha qoliplar inyeksion kalıplama kabi uzluksiz ishlov berishdan farqli o'laroq, polimer eritmasini doimiy ravishda ekstruziya qilish imkonini beradi.
Puflangan plyonkali ekstruziya
Plastmassa plyonkaning zarba ekstruziyasi
Xarid qilish paketlari va uzluksiz choyshab kabi mahsulotlar uchun plastik plyonka ishlab chiqarish puflangan plyonka liniyasi yordamida amalga oshiriladi.
Bu jarayon o'limgacha oddiy ekstruziya jarayoni bilan bir xil. Ushbu jarayonda uchta asosiy turdagi qoliplar qo'llaniladi: halqa (yoki o'zaro faoliyat), o'rgimchak va spiral. Halqali matritsalar eng oddiylari bo‘lib, matritsadan chiqishdan oldin polimer eritmasining matritsaning butun kesimi bo‘ylab o‘tishiga tayanadi; bu notekis oqimga olib kelishi mumkin. O'rgimchak qoliplari bir nechta "oyoqlar" orqali tashqi qolip halqasiga biriktirilgan markaziy mandreldan iborat; oqim halqali qoliplarga qaraganda simmetrikroq bo'lsa-da, plyonkani zaiflashtiradigan bir qator payvand chiziqlari ishlab chiqariladi. Spiral qoliplar payvand chiziqlari va assimetrik oqim muammosini bartaraf qiladi, lekin eng murakkab hisoblanadi.
Zaif yarim qattiq trubkani olish uchun matritsadan chiqishdan oldin eritma biroz sovutiladi. Ushbu trubaning diametri havo bosimi orqali tez kengaytiriladi va trubka rulolar bilan yuqoriga tortiladi, plastmassani ikkala ko'ndalang va chizish yo'nalishlarida cho'zadi. Chizish va puflash plyonkani ekstrudirovka qilingan trubkadan yupqaroq bo'lishiga olib keladi, shuningdek, polimer molekulyar zanjirlarini eng plastik shtammni ko'radigan yo'nalishda afzal ko'radi. Agar plyonka puflanganidan ko'ra ko'proq chizilgan bo'lsa (oxirgi trubaning diametri ekstrudirovka qilingan diametrga yaqin bo'lsa), polimer molekulalari tortishish yo'nalishiga juda mos tushadi va bu yo'nalishda kuchli, lekin ko'ndalang yo'nalishda zaif plyonka hosil qiladi. . Ekstrudirovka qilingan diametrdan sezilarli darajada kattaroq diametrga ega bo'lgan plyonka ko'ndalang yo'nalishda ko'proq kuchga ega bo'ladi, lekin chizish yo'nalishida kamroq bo'ladi.
Polietilen va boshqa yarim kristalli polimerlarga kelsak, plyonka soviganida u muzlash chizig'i deb ataladigan joyda kristallanadi. Plyonka sovishda davom etar ekan, uni tekis trubkaga tekislash uchun bir nechta nip roliklari orqali tortiladi, so'ngra ularni ikki yoki undan ortiq qatlamli qatlamlarga o'rash yoki kesish mumkin.
Plita/plyonka ekstruziyasi
Plitalar / plyonkali ekstruziya puflash uchun juda qalin bo'lgan plastik plitalar yoki plyonkalarni siqib chiqarish uchun ishlatiladi. Ikki turdagi qoliplar ishlatiladi: T shaklidagi va palto ilgich. Ushbu qoliplarning maqsadi polimer eritmasi oqimini ekstruderdan bir dumaloq chiqishdan nozik, tekis tekislik oqimiga qayta yo'naltirish va yo'naltirishdir. Ikkala qolip turida ham matritsaning butun kesimi bo'ylab doimiy, bir xil oqimni ta'minlaydi. Sovutish, odatda, sovutish rulolari to'plamini (kalender yoki "sovutish" rulonlari) tortib olish orqali amalga oshiriladi. Plitalar ekstruziyasida bu rulolar nafaqat kerakli sovutishni ta'minlabgina qolmay, balki qatlam qalinligi va sirt tuzilishini ham aniqlaydi.[7] Ko'pincha qo'shma ekstruziya ultrabinafsha nurlanishi, to'qimalar, kislorod o'tkazuvchanligi yoki energiyani aks ettirish kabi o'ziga xos xususiyatlarni olish uchun asosiy materialning ustiga bir yoki bir nechta qatlamlarni qo'llash uchun ishlatiladi.
Plastmassa plitasi uchun ekstruziyadan keyingi keng tarqalgan jarayon termoformlash bo'lib, u erda varaq yumshoq bo'lgunga qadar isitiladi (plastmassa) va qolip orqali yangi shaklga keltiriladi. Vakuum ishlatilsa, bu ko'pincha vakuum hosil qilish deb ta'riflanadi. Orientatsiya (ya'ni, qatlamning qolipga tortilishi qobiliyati/mavjud zichligi, odatda 1 dan 36 dyuymgacha chuqurlikda o'zgarishi mumkin) juda muhim va ko'pchilik plastmassalar uchun shakllanish aylanish vaqtlariga katta ta'sir qiladi.
Quvurlarni ekstruziya qilish
PVX quvurlari kabi ekstrudirovka qilingan quvurlar puflangan plyonka ekstruziyasida ishlatiladigan juda o'xshash qoliplar yordamida ishlab chiqariladi. Pim orqali ichki bo'shliqlarga ijobiy bosim qo'llanilishi yoki to'g'ri yakuniy o'lchamlarni ta'minlash uchun vakuum o'lchovi yordamida tashqi diametrga salbiy bosim qo'llanilishi mumkin. Qolipga tegishli ichki mandrellarni qo'shish orqali qo'shimcha lümenler yoki teshiklar kiritilishi mumkin.
Boston Metyus tibbiy ekstruziya liniyasi
Ko'p qatlamli quvurlar ilovalari avtomobilsozlik, sanitariya-tesisat va isitish sanoati va qadoqlash sanoatida ham mavjud.
Ko'ylagi ustidan ekstruziya
Ko'ylakli ekstruziya mavjud sim yoki kabelga tashqi plastmassa qatlamini qo'llash imkonini beradi. Bu simlarni izolyatsiyalash uchun odatiy jarayon.
Sim, trubka (yoki ko'ylagi) va bosim ustida qoplash uchun ishlatiladigan ikki xil turdagi asboblar mavjud. Ko'ylagi asboblarida polimer eritmasi ichki simga to'g'ridan-to'g'ri qolip lablaridan oldin tegmaydi. Bosim bilan ishlov berishda, eritma qolip lablariga etib borishidan ancha oldin ichki sim bilan aloqa qiladi; bu eritmaning yaxshi yopishishini ta'minlash uchun yuqori bosim ostida amalga oshiriladi. Yangi qatlam va mavjud sim o'rtasida yaqin aloqa yoki yopishish zarur bo'lsa, bosimli asboblar qo'llaniladi. Agar yopishish istalmasa/kerak bo'lmasa, uning o'rniga ko'ylagi asboblari ishlatiladi.
Koekstruziya
Koekstruziya - bu bir vaqtning o'zida bir nechta qatlamli materialning ekstruziyasi. Ushbu turdagi ekstruziya ikki yoki undan ortiq ekstruderlarni eritish va turli xil yopishqoq plastmassalarning barqaror hajmli o'tkazuvchanligini bitta ekstruziya boshiga (qolib) etkazib berish uchun foydalanadi, bu esa materiallarni kerakli shaklda siqib chiqaradi. Ushbu texnologiya yuqorida tavsiflangan jarayonlarning har qandayida qo'llaniladi (shuflangan plyonka, ko'ylagi, quvur, varaq). Qatlamning qalinligi materiallarni etkazib beradigan alohida ekstruderlarning nisbiy tezligi va o'lchamlari bilan boshqariladi.
5 :5 Kosmetik "siqish" trubkasini qatlamli ekstruziya
Ko'pgina real stsenariylarda bitta polimer dasturning barcha talablariga javob bera olmaydi. Murakkab ekstruziya aralashtirilgan materialni ekstrudirovka qilishga imkon beradi, lekin birgalikda ekstruziya alohida materiallarni ekstrudirovka qilingan mahsulotda turli qatlamlar sifatida saqlab qoladi, bu kislorod o'tkazuvchanligi, mustahkamligi, qattiqligi va aşınma qarshiligi kabi turli xil xususiyatlarga ega bo'lgan materiallarni mos ravishda joylashtirish imkonini beradi.
Ekstruziya qoplamasi
Ekstruziya qoplamasi mavjud qog'oz, folga yoki plyonkaga qo'shimcha qatlamni qoplash uchun puflangan yoki quyma plyonka jarayonidan foydalaniladi. Misol uchun, bu jarayon qog'ozning suvga chidamliligini oshirish uchun uni polietilen bilan qoplash orqali uning xususiyatlarini yaxshilash uchun ishlatilishi mumkin. Ekstrudirovka qilingan qatlam ikkita boshqa materialni birlashtirish uchun yopishtiruvchi sifatida ham ishlatilishi mumkin. Tetrapak bu jarayonning tijorat namunasidir.
MUKAMMAK EKSTRUSIYONLAR
Aralash ekstruziya - bu plastik birikmalar berish uchun bir yoki bir nechta polimerlarni qo'shimchalar bilan aralashtirish jarayoni. Yemlar granulalar, chang va/yoki suyuqliklar bo'lishi mumkin, lekin mahsulot odatda ekstruziya va inyeksion kalıplama kabi boshqa plastmassa hosil qiluvchi jarayonlarda foydalanish uchun pellet shaklida bo'ladi. An'anaviy ekstruziyada bo'lgani kabi, dasturga va kerakli o'tkazuvchanlikka qarab mashina o'lchamlarining keng doirasi mavjud. An'anaviy ekstruziyada bitta yoki ikki vintli ekstruderlardan foydalanish mumkin bo'lsa-da, aralash ekstruziyada etarli aralashtirish zarurati ikkita vintli ekstruderlarni majburiy holga keltiradi.
EKSTRUDER TURLARI
Ikki xil vintli ekstruderlarning ikkita kichik turi mavjud: birgalikda aylanadigan va teskari aylanadigan. Ushbu nomenklatura har bir vintning ikkinchisiga nisbatan aylanish yo'nalishini bildiradi. Birgalikda aylanish rejimida ikkala vint ham soat yo'nalishi bo'yicha yoki soat sohasi farqli ravishda aylanadi; teskari aylanishda bir vint soat yo'nalishi bo'yicha, ikkinchisi esa soat sohasi farqli ravishda aylanadi. Ko'rsatilgandek, ma'lum bir kesma maydoni va bir-birining ustiga chiqish (o'zaro bog'lanish) darajasi uchun eksenel tezlik va aralashtirish darajasi birgalikda aylanadigan egizak ekstruderlarda yuqori bo'ladi. Biroq, teskari aylanadigan ekstruderlarda bosimning ko'tarilishi yuqori. Vida dizayni odatda modulli bo'lib, turli xil tashish va aralashtirish elementlari vallar ustida joylashgan bo'lib, jarayonni o'zgartirish yoki aşınma yoki korroziy shikastlanish tufayli alohida komponentlarni almashtirish uchun tezkor qayta konfiguratsiyaga imkon beradi. Mashinaning o'lchamlari 12 mm dan 380 mm gacha
AVTOZYATLARI
Ekstruziyaning katta afzalligi shundaki, quvurlar kabi profillar har qanday uzunlikda tayyorlanishi mumkin. Agar material etarlicha moslashuvchan bo'lsa, quvurlarni uzun uzunliklarda, hatto g'altakda o'ralgan holda ham qilish mumkin. Yana bir afzallik - rezina muhrni o'z ichiga olgan birlashtirilgan bog'lovchi bilan quvurlarni ekstruziya qilish.
Yuborilgan vaqt: 25-fevral-2022
