Пластмассадан экструзия - бул чийки пластик эрип, үзгүлтүксүз профилде түзүлө турган жогорку көлөмдөгү өндүрүш процесси. Экструзия түтүктөрдү/түтүктөрдү, аба ырайын тазалоону, тосмолорду, палуба тосмолорун, терезе алкактарын, пластикалык пленкаларды жана шейшептерди, термопластикалык каптамаларды жана зым изоляциясын чыгарат.
Бул процесс пластикалык материалды (гранулдар, гранулдар, үлүш же порошок) бункерден экструдердин бочкасына берүү менен башталат. Материал айлануучу бурамалар жана бочканын боюна орнотулган жылыткычтар аркылуу пайда болгон механикалык энергия менен акырындык менен эрийт. Андан кийин эриген полимер формага келтирилет, ал полимерди муздатуу учурунда катуулай турган формага келтирет.
ТАРЫХ
Түтүктөрдү экструзия
Заманбап экструдер үчүн биринчи прекурсорлор 19-кылымдын башында иштелип чыккан. 1820-жылы Томас Хэнкок иштетилген резина сыныктарын калыбына келтирүү үчүн иштелип чыккан резина "мастикаторду" ойлоп тапкан, ал эми 1836-жылы Эдвин Чаффи резинага кошумчаларды аралаштыруу үчүн эки роликтүү машинаны иштеп чыккан. Биринчи термопластикалык экструзия 1935-жылы Пол Троестер жана анын жубайы Эшли Гершофф тарабынан Гамбургда, Германияда болгон. Көп өтпөй LMP компаниясынан Роберто Коломбо Италияда биринчи эгиз бурама экструдерлерди иштеп чыкты.
ПРОЦЕСС
Пластмассаларды экструзиялоодо чийки кошулма материал көбүнчө үстүнкү орнотулган бункерден экструдердин бочкасына тартылуу күчү менен азыктанган бурчтуктар (кичинекей шурулар, көбүнчө чайырлар) түрүндө болот. Кошумчалар, мисалы, боектор жана UV ингибиторлору (суюк же гранул түрүндө) көп колдонулат жана бункерге келгенге чейин чайырга аралаштырылышы мүмкүн. Процесстин экструдер технологиясы жагынан пластикалык инъекциялык калыптоо менен көп окшоштуктары бар, бирок ал адатта үзгүлтүксүз процесс экендиги менен айырмаланат. Пултрузия үзгүлтүксүз узундуктагы көптөгөн окшош профилдерди сунуш кыла алат, адатта, кошумча арматура менен, бул полимер эритмесин штамп аркылуу экструдоонун ордуна, даяр продуктуну калыптан чыгаруу менен жетишилет.
Материал азыктандыруучу кекиртек аркылуу (баррелдин артындагы тешик) кирип, бурамга тийет. Айлануучу бурама (адатта мис. 120 айн/мин айлануу) пластик мончокторду жылытылган бочкага алдыга түртөт. Каалаган экструзия температурасы илешкектүү жылытуудан жана башка таасирлерден улам баррлдин белгиленген температурасына сейрек барабар болот. Көпчүлүк процесстерде баррель үчүн жылытуу профили орнотулат, анда үч же андан көп көз карандысыз PID башкарылуучу жылыткыч зоналары баррельдин температурасын акырындык менен арткы жактан (пластика кирген жерде) алдыңкы жагына чейин жогорулатат. Бул пластик мончоктордун бара-бара эрип кетишине мүмкүндүк берет, анткени алар баррель аркылуу түртүлүп, полимердин бузулушуна алып келиши мүмкүн болгон ысып кетүү коркунучун азайтат.
Кошумча жылуулук баррлдин ичинде болуп жаткан катуу басым жана сүрүлүү менен шартталган. Чындыгында, эгерде экструзия линиясы белгилүү бир материалдарды жетиштүү ылдам иштетип жатса, жылыткычтарды өчүрүп, эрүү температурасын баррлдин ичиндеги басым жана сүрүлүү аркылуу гана кармап турууга болот. Көпчүлүк экструдерлерде, өтө көп жылуулук пайда болсо, температураны белгиленген мааниден төмөн кармап туруу үчүн муздаткыч желдеткичтер бар. Эгерде абаны мажбурлап муздатуу жетишсиз болсо, анда куюлган муздатуу курткалары колдонулат.
Компоненттерди көрсөтүү үчүн пластикалык экструдер экиге бөлүнгөн
Чечкенин алдыңкы жагында эриген пластмасса бурамадан чыгып, эритмедеги булгоочу заттарды жок кылуу үчүн экрандын пакети аркылуу өтөт. Бул учурда басым 5000 psi (34 МПа) ашып кетиши мүмкүн, анткени экрандар сыныкчы табак (ал аркылуу бургуланган көптөгөн тешиктери менен коюу металл шайба) менен бекемделет. Экран пакети / сындыргыч плитанын жыйындысы ошондой эле баррельде кайра басымды түзүү үчүн кызмат кылат. Полимерди бир калыпта эрүү жана туура аралаштыруу үчүн артка басым талап кылынат жана экрандын пакетинин курамын (экрандардын саны, алардын зым токуу өлчөмү жана башка параметрлери) ар кандай түрдө "тазалоо" мүмкүн. Бул сыныкчы табак жана экран пакетинин айкалышы да эриген пластиктин "айлануучу эс тутумун" жок кылат жана анын ордуна "узун эс тутумун" жаратат.
сындыргыч пластина аркылуу өткөндөн кийин, эриген пластмасса калыпка кирет. Калып акыркы продуктка профилин берет жана эриген пластмасса цилиндрдик профилден продуктунун профилинин формасына тегиз агып турушу үчүн иштелип чыгышы керек. Бул этапта бир калыпта эмес агым профайлдын белгилүү бир чекиттеринде керексиз калдык стресстери бар продуктуну пайда кылышы мүмкүн, бул муздаганда ийилип кетиши мүмкүн. Үзгүлтүксүз профилдер менен чектелген формалардын көп түрдүүлүгү түзүлүшү мүмкүн.
Продукт азыр муздатылышы керек жана бул адатта экструдатты суу мончосу аркылуу тартуу аркылуу ишке ашат. Пластмассалар абдан жакшы жылуулук изоляторлор болуп саналат, ошондуктан тез муздатуу кыйын. Болотко салыштырмалуу пластик жылуулукту 2000 эсе жай өткөрөт. Түтүк же түтүк экструзия линиясында жаңы пайда болгон жана дагы эле эриген түтүктү же түтүктү кулап калбоо үчүн кылдаттык менен башкарылуучу вакуум менен жабылган суу мончосу иштейт. Пластик жабуу сыяктуу буюмдар үчүн муздатуу муздатуу түрмөктөрүнүн топтомун тартуу аркылуу ишке ашат. Пленкалар жана өтө жука шейшептер үчүн аба муздатуу үйлөтүлгөн пленка экструзиясындай эле, баштапкы муздатуу баскычы катары эффективдүү болушу мүмкүн.
Пластмассадан жасалган экструдерлер кайра иштетилген пластик калдыктарын же башка чийки заттарды тазалоо, сорттоо жана/же аралаштыруудан кийин кайра иштетүү үчүн кеңири колдонулат. Бул материал, адатта, андан ары кайра иштетүү үчүн прекурсор катары колдонуу үчүн мончок же гранул запасын майдалоо үчүн жарактуу жипчелер салып extruded.
БУРАДЫ ДИЗАЙН
Термопластикалык бурамада беш мүмкүн зонасы бар. Терминология тармагында стандартташтырылган эмес болгондуктан, ар кандай аталыштар бул зоналарга кайрылышы мүмкүн. Полимердин ар кандай түрлөрү ар кандай бурамалар конструкцияларына ээ болот, айрымдары мүмкүн болгон аймактардын бардыгын камтыбайт.
Жөнөкөй пластикалык экструзия бурамасы
Boston Matthews тартып экструдер бурамалар
Көпчүлүк бурамалар бул үч зонага ээ:
● Азыктандыруу зонасы (катуу заттарды өткөрүү зонасы деп да аталат): бул зона чайырды экструдерге киргизет жана каналдын тереңдиги, адатта, бардык зонада бирдей.
● Эрүү зонасы (өткөөл же кысуу зонасы деп да аталат): бул бөлүмдө полимердин көбү эрийт жана каналдын тереңдиги бара-бара кичирейет.
● Ченөө зонасы (ошондой эле эритинди өткөрүү зонасы деп аталат): бул зонада акыркы бөлүкчөлөрдү эритип, бирдей температурага жана составга аралашат. Тоют зонасы сыяктуу эле, каналдын тереңдиги бул зонада туруктуу.
Мындан тышкары, желдеткич (эки баскычтуу) буроо бар:
● Декомпрессия зонасы. Бул зонада бураманын үчтөн экисине жакын ылдыйда канал капыстан тереңдейт, бул басымды бошотот жана кармалып калган газдарды (нымдуулук, аба, эриткичтер же реактивдер) вакуум аркылуу чыгарууга мүмкүндүк берет.
● Экинчи өлчөө зонасы. Бул аймак биринчи өлчөө зонасына окшош, бирок каналдын тереңдиги көбүрөөк. Бул экрандардын жана өлүп каршылык аркылуу алуу үчүн эритинди repressurize үчүн кызмат кылат.
Көп учурда бурама узундугу анын диаметри менен L: D катышы катары белгиленет. Мисалы, 6 дюймдук (150 мм) диаметри 24:1де 144 дюйм (12 фут), ал эми 32:1де 192 дюйм (16 фут) узундукта болот. L:D 25:1 катышы кеңири таралган, бирок кээ бир машиналар 40:1ге чейин аралашып, бир эле сай диаметри менен көбүрөөк чыгарышат. Эки этаптуу (желдетүү) бурамалар адатта 36: 1 эки кошумча зонаны эсепке алуу үчүн.
Ар бир зонада температураны көзөмөлдөө үчүн баррлдин дубалында бир же бир нече термопарлар же RTDs жабдылган. “Температура профили”, башкача айтканда, ар бир зонанын температурасы акыркы экструдаттын сапаты жана мүнөздөмөлөрү үчүн абдан маанилүү.
ТИПИК ЭКСТРУЗИЯЛЫК МАТЕРИАЛДАР
Экструзия учурунда HDPE түтүк. HDPE материалы жылыткычтан, калыпка, андан кийин муздаткычка келип жатат. Бул Acu-Power өткөргүч түтүгү биргелешип экструдланган - ичке кызгылт сары куртка менен кара, электр кабелдерин белгилөө үчүн.
Экструзияда колдонулган типтүү пластикалык материалдарга төмөнкүлөр кирет, бирок алар менен чектелбестен: полиэтилен (ПЭ), полипропилен, ацетал, акрил, нейлон (полиамиддер), полистирол, поливинилхлорид (PVC), акрилонитрил бутадиен стирол (ABS) жана поликарбонат.[4 ]
ӨЛҮМ ТҮРЛӨРҮ
Пластмассаларды экструзиялоодо колдонулган ар кандай калыптар бар. Калыптын түрлөрү менен татаалдыгынын ортосунда олуттуу айырмачылыктар болушу мүмкүн, бирок бардык калыптар полимер эритмесин үзгүлтүксүз экструзиялоого мүмкүндүк берет, мисалы, инъекциялык калыптоо сыяктуу үзгүлтүксүз иштетүүгө каршы.
Үрпүлгөн пленканы экструзия
Пластмассалык пленканы үйлөтүү
Соода баштыктары жана үзгүлтүксүз шейшеп сыяктуу буюмдар үчүн пластикалык пленканы өндүрүү үйлөтүлгөн пленка линиясын колдонуу менен ишке ашат.
Бул процесс өлүп калганга чейин кадимки экструзия процессине окшош. Бул жараянда колдонулган өлүктөрдүн үч негизги түрү бар: шакекче (же кайчылаш), жөргөмүш жана спираль. Аннулярдык штамптар эң жөнөкөй жана полимер эритмеси штамптан чыкканга чейин калыптын бүт кесилишинин айланасында канализациясына таянат; бул бир калыпта эмес агымга алып келиши мүмкүн. Жөргөмүш өлүктөр бир катар "буттар" аркылуу сырткы шакекчеге бекитилген борбордук мандренден турат; агым шакекче формадагыга караганда симметриялуураак болсо, пленканы алсыратуучу бир катар ширетүүчү линиялар пайда болот. Спиралдык өлүктөр ширетүүчү сызыктарды жана асимметриялык агым маселесин жок кылат, бирок эң татаал болуп саналат.
Алсыз жарым катуу түтүктү алуу үчүн эритинди матрицадан чыгар алдында бир аз муздатылат. Бул түтүктүн диаметри аба басымы аркылуу тездик менен кеңейет жана түтүк роликтер менен өйдө тартылып, пластмассаны туурасынан жана сызуу багытында да созулат. Тартуу жана үйлөө пленканын экструдиялык түтүккө караганда ичке болушуна алып келет, ошондой эле полимердик молекулярдык чынжырларды эң пластикалык штаммды көргөн тарапка тегиздейт. Эгерде пленка үйлөнгөндөн көбүрөөк тартылса (трубанын акыркы диаметри экструдцияланган диаметрге жакын болсо) полимердин молекулалары тартылуу багыты менен абдан дал келип, ошол багытта күчтүү, бирок туурасынан кеткен багытта алсыз пленканы түзөт. . Диаметри экструдцияланган диаметрден кыйла чоңураак пленка туурасынан кеткен багытта көбүрөөк күчкө ээ болот, бирок тартуу багытында азыраак болот.
Полиэтилен жана башка жарым кристаллдык полимерлерде пленка муздаганда ал аяз сызыгы деп аталган жерде кристаллдашат. Пленка муздай бергенде, аны жалпак трубага тегиздөө үчүн бир нече комплект роликтер аркылуу тартылат, андан кийин аны эки же андан көп рулетке тегиздеп салууга болот.
Барак/пленка экструзиясы
Барак/пленка экструзиясы үйлүү үчүн өтө калың пластикалык баракты же пленканы экструзиялоо үчүн колдонулат. Колдонулган штамптардын эки түрү бар: Т түрүндөгү жана кийим илгич. Бул калыптардын максаты - полимер эритмесинин агымын экструдерден бир тегерек чыгаруудан ичке, жалпак тегиздик агымга чейин кайра багыттоо жана багыттоо. Калыптын эки түрү тең штамптын бүт кесилиш аянты боюнча туруктуу, бирдей агымды камсыз кылат. Муздатуу, адатта, муздатуу түрмөктөрүнүн топтомун (календардык же "муздак" түрмөктөрүн) тартуу менен ишке ашырылат. Барактын экструзиясында бул түрмөктөр керектүү муздатуу менен гана чектелбестен, барактын калыңдыгын жана бетинин текстурасын да аныктайт.[7] Көбүнчө ко-экструзия негизги материалдын үстүнө бир же бир нече катмарды колдонуу үчүн колдонулат, мисалы, UV жутуу, текстура, кычкылтектин өтүүсүнө каршылык, же энергиянын чагылышы сыяктуу өзгөчө касиеттерге ээ.
Пластик барактын запастары үчүн кеңири таралган постэкструзия процесси - бул термоформалоо, мында барак жумшак (пластик) чейин ысытылат жана калып аркылуу жаңы формага келтирилет. Вакуум колдонулганда, бул көбүнчө вакуум түзүү катары сүрөттөлөт. Багыттоо (б.а. барактын калыпка тартылуу жөндөмдүүлүгү/ жеткиликтүү тыгыздыгы, адатта, 1ден 36 дюймга чейин тереңдикте өзгөрүшү мүмкүн) өтө маанилүү жана көпчүлүк пластмассалар үчүн калыптандыруу циклинин убакыттарына чоң таасирин тийгизет.
Түтүктөрдү экструзия
ПВХ түтүктөрү сыяктуу экструдиялык түтүктөр үйлөлгөн пленканы экструзиялоодо колдонулган окшош өлүктөрдү колдонуу менен даярдалат. Оң басым төөнөгүч аркылуу ички көңдөйлөргө колдонулушу мүмкүн, же туура акыркы өлчөмдөрдү камсыз кылуу үчүн вакуумдук өлчөмдү колдонуу менен тышкы диаметрге терс басым колдонулушу мүмкүн. Кошумча люменов же тешиктер киргизилиши мүмкүн добавляющий тиешелүү ички мандренанын формирования.
Бостон Мэттьюс медициналык экструзия линиясы
Көп катмарлуу түтүк тиркемелери автомобиль өнөр жайында, сантехника жана жылытуу тармагында жана таңгактоо тармагында да бар.
Курткадан ашыкча экструзия
Ашыкча жакет экструзиясы бар зымга же кабельге пластиктин сырткы катмарын колдонууга мүмкүндүк берет. Бул зымдарды изоляциялоонун типтүү процесси.
Зым, түтүк (же куртка) жана басымдын үстүнөн каптоо үчүн колдонулган өлчөө куралдарынын эки түрдүү түрү бар. Курткаларды жасоодо полимер эритиндиси ички зымга дароо эле эриндин алдында тийбейт. басым инструменттери, эритинди ал өлүү эрин жеткенге чейин көп ички зым байланыш; бул эритменин жакшы адгезиясын камсыз кылуу үчүн жогорку басымда жасалат. Жаңы катмар менен учурдагы зымдын ортосунда тыгыз байланыш же адгезия талап кылынса, басым куралы колдонулат. Эгерде адгезия талап кылынбаса/зарыл болбосо, анын ордуна куртка куралы колдонулат.
Коэкструзия
Коэкструзия - бул бир эле учурда бир нече катмар материалдын экструзиясы. Экструзиянын бул түрү эки же андан көп экструдерлерди эритип, ар кандай илешкектүү пластмассалардын туруктуу көлөмдүү өткөрүмдүүлүгүн бир экструзия башына (өлүп) жеткирүү үчүн колдонот, ал материалдарды керектүү формада экструзиялайт. Бул технология жогоруда сүрөттөлгөн процесстердин кайсынысында болбосун колдонулат (үлгүзүлгөн пленка, үстүн каптоо, түтүк, барак). Катмардын калыңдыгы материалдарды жеткирүүчү жеке экструдерлердин салыштырмалуу ылдамдыгы жана өлчөмдөрү менен көзөмөлдөнөт.
5 :5 Косметикалык “кысуу” түтүгүн катмарлуу экструзия
Көптөгөн реалдуу сценарийлерде бир полимер өтүнмөнүн бардык талаптарын канааттандыра албайт. Курама экструзия аралашма материалды экструдировкалоого мүмкүндүк берет, бирок коэкструзия өзүнчө материалдарды экструдцияланган буюмда ар кандай катмарлар катары сактап, кычкылтек өткөрүмдүүлүгү, бекемдиги, катуулугу жана эскирүүгө туруктуулугу сыяктуу ар кандай касиеттерге ээ материалдарды ылайыктуу жайгаштырууга мүмкүндүк берет.
Экструзия каптоо
Экструзия каптоо - бул кагаздын, фольганын же пленканын учурдагы катмарына кошумча катмарды каптоо үчүн үйлөмө же куюлган пленка процессин колдонуу. Мисалы, бул процесс кагазды сууга туруктуураак кылуу үчүн полиэтилен менен каптап, анын өзгөчөлүктөрүн жакшыртуу үчүн колдонулушу мүмкүн. extruded катмары дагы эки башка материалдарды бириктирүү үчүн жабышчаак катары колдонулушу мүмкүн. Тетрапак бул процесстин коммерциялык мисалы болуп саналат.
КОМУНД ЭКСТРУЗИЯЛАР
Кошумча экструзия - бул пластмассалык кошулмаларды алуу үчүн бир же бир нече полимерлерди кошумчалар менен аралаштыруу процесси. Азыктар гранулдар, порошок жана/же суюктуктар болушу мүмкүн, бирок продукт, адатта, экструзия жана инъекциялык калыптоо сыяктуу пластмасса түзүүчү башка процесстерде колдонулуучу гранул түрүндө болот. Салттуу экструзия сыяктуу эле, колдонууга жана каалаган өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө жараша машинанын өлчөмдөрүнүн кеңири диапазону бар. Салттуу экструзияда бир же кош винттүү экструдерлерди колдонсо да, экструзияны аралаштырууда адекваттуу аралаштыруу зарылчылыгы кош винттүү экструдерлерди милдеттүү кылат.
ЭКСТРУДЕРДИН ТҮРЛӨРҮ
Кош бурмалуу экструдерлердин эки түрү бар: бирге айлануучу жана каршы айлануучу. Бул номенклатура ар бир буроонун бири-бирине салыштырмалуу айлануу багытын билдирет. Ко-ротация режиминде эки бурама тең саат жебеси боюнча же саат жебесине каршы айланат; тескери айланууда, бир бурама саат жебеси боюнча, экинчиси саат жебесине каршы айланат. Берилген кесилиш аянты жана кабатталуу (аралашуу) даражасы үчүн биргелешип айланган кош экструдерлерде октук ылдамдык жана аралашуу даражасы жогору экени көрсөтүлгөн. Бирок каршы айлануучу экструдерлерде басымдын жогорулашы жогору. Бурама конструкциясы адатта модулдук болуп саналат, анткени ар кандай ташуучу жана аралаштыргыч элементтер эскирүүдөн же жегичтик бузулуудан улам процессти өзгөртүү же айрым компоненттерди алмаштыруу үчүн тез реконфигурациялоого мүмкүндүк берүү үчүн валдарда жайгаштырылат. Машинанын өлчөмдөрү кичинекей 12 ммден 380 ммге чейин
АРТЫКЧЫЛЫКТАР
Экструзиянын чоң артыкчылыгы - бул түтүк сыяктуу профилдерди каалаган узундукта жасоого болот. Материал жетишерлик ийкемдүү болсо, түтүктөр узун узундукта, атүгүл катушка оролуп жасалышы мүмкүн. Дагы бир артыкчылыгы - интегралдык кошкуч, анын ичинде резина пломбалуу түтүктөрдүн экструзиясы.
Посттун убактысы: 25-февраль-2022
