Plastmasas ekstrūderi ir galvenie aprīkojuma gabali plastmasas pārstrādes nozarē, ko plaši izmanto tādu tādu produktu kā caurules, profilos, plēves un stiepļu un kabeļu segumu ražošanā. Process ietver vairākus soļus, ieskaitot izejvielu sagatavošanu, sildīšanu un izkausēšanu, plastificēšanu un ekstrudēšanu, veidošanu un dzesēšanu, kā arī izlikt - apstrādi. Katram solim ir būtiska ietekme uz galaprodukta kvalitāti. Šis raksts sistemātiski izskaidro plastmasas ekstrūdera standarta procesa plūsmu un galvenos tehniskos punktus.
1. Izejvielu sagatavošana un pirmapstrāde
Pirmais solis plastmasas ekstrūzijas procesā ir izejvielu skrīnings un apstrāde. Atkarībā no produkta prasībām izejvielas var būt vieni sveķi (piemēram, polietilēns (PE) vai polipropilēns (PP)) vai vairāku materiālu kompozīts (piemēram, tie, kas satur kalcija karbonāta pildvielas vai meistarus). Izejvielām jāatbilst šādām prasībām:
Tīrība: izvairieties no piesārņojuma ar piemaisījumiem (piemēram, metāla daļiņām un papīra atgriezumiem), kas var izraisīt aprīkojuma bojājumus vai produkta defektus.
Sausums: Higroskopiskie materiāli (piemēram, neilona PA un polikarbonāta PC) vairākas stundas jāžāvē žāvētājā 80–120 grādos, lai ekstrūzijas laikā novērstu burbuļus.
Vienveidības sajaukšana: ja formulējumā ir piedevas, premikss MasterBatch vai citas piedevas augstā - ātruma maisītājā, lai nodrošinātu vienmērīgu izkliedi.
II. Paešu barošana un nodošana
Iepriekš apstrādātas izejvielas nonāk ekstrūdera mucā caur tvertni. Mūsdienu ekstrūderi bieži ir aprīkoti ar piespiedu padevēju vai vibrējošu padevēju, lai nodrošinātu nepārtrauktu un stabilu padeves ātrumu. Svarīgi apsvērumi šajā posmā ir:
Barības ātruma saskaņošana: tas jāsaskaņo ar skrūvju ātrumu un kušanas spēju, lai izvairītos no materiāla uzkrāšanās vai tukšgaitas mucā.
Anti - Pārbaudes dizains: Topper iekšējā siena bieži ir sašaurināta vai aprīkota ar aģitatoru, lai slikta plūstamība dēļ novērstu tiltu un aizsprostojumu.
III. Sildīšana, kausēšana un plastificēšana
Pēc izejvielu ieejas mucā tās tiek pakāpeniski izkusušas un plastificētas ar skrūvju pagriešanas un ārējās apkures kombinētu darbību. Šis process ir sadalīts trīs funkcionālās zonās:
Sadaļas nodošana (barošanas sadaļa): skrūve griežas ar nelielu ātrumu, virzot materiālu uz priekšu. Mucas temperatūra ir zema (parasti 80–120 grādu), lai novērstu priekšlaicīgu kausēšanu.
Kompresijas sekcija (kausēšanas sekcija): mucas temperatūra tiek pakāpeniski paaugstināta līdz virs plastmasas kušanas temperatūras (piemēram, aptuveni 160–180 grādu PE). Skrūves rievas dziļums samazinās, palielinot bīdes spēkus un pārveidojot cietās daļiņas viskozā kausējumā.
Mērīšanas sekcija (homogenizācijas sadaļa): Temperatūra tiek uzturēta nemainīga (nedaudz virs kušanas temperatūras), un skrūve darbojas ar lielu ātrumu, lai nodrošinātu stabilu kausēšanas spiedienu un vienmērīgu sastāvu.
Galvenie tehniskie parametri: mucas temperatūras gradients, skrūvju ātrums (parasti 50–300 apgr./min.) Un kausēšanas spiediens (5–20 MPa) ir jāpielāgo atbilstoši materiāla īpašībām. Piemēram, PVC apstrādei nepieciešama zemāka temperatūra (150–180 grādi), lai izvairītos no termiskās sadalīšanās.
Iv. Ekstrūzija un mirstība
Plastificēto kausējumu izspiež caur die galvu, lai izveidotu vēlamo krustu - sekcijas formu (piemēram, apaļas caurules vai taisnstūrveida profilus). Die dizains tieši ietekmē produkta kvalitāti, un tai jāatbilst šādām prasībām:
Plūsmas kanāla līdzsvars: nodrošina vienmērīgu spiedienu visos virzienos visā kausējumā, lai izvairītos no lokalizēta nepietiekama piepildījuma vai pārmērīga spiediena.
Temperatūras kontrole: Die temperatūra parasti ir nedaudz zemāka par mucas temperatūru, lai kompensētu siltuma izkliedei un saglabātu plūstamību.
V. Dzesēšana un zīmēšana
Karstā ekstrudētā kausēšana ir ātri jāatdzesē un jāveido. Parastās metodes ietver:
Ūdens dzesēšana: to panāk, iegremdējot ūdens tvertnē vai smidzināšanas sistēmā (piemēram, cauruļu ražošanas līnijās). Dzesēšanas ūdens temperatūra jānovērtē, pamatojoties uz materiālu (parasti 15–40 grādi).
Gaisa dzesēšana: piemērota plānām plēvēm vai plāniem - sienu izstrādājumiem, izmantojot ventilatoru vai atdzesē ruļļus, lai samazinātu temperatūru.
Tikmēr zīmēšanas mašīna velk produktu nemainīgā ātrumā, lai nodrošinātu izmēru stabilitāti. Zīmēšanas ātruma un ekstrūzijas ātruma (zīmējuma attiecība) attiecība nosaka produkta blīvumu un fizikālās īpašības.
Vi. Griešana un izlikšana - apstrāde
Pēc atdzesēšanas produkts tiek sagriezts sadaļās (piemēram, 6 metru caurulēs) vai ievainot ruļļos (piemēram, plēves, vadi un kabeļi), izmantojot tiešsaistes griezēju. Dažiem produktiem nepieciešama turpmāka apstrāde, piemēram:
Virsmas apstrāde: ārstēšana ar liesmu vai korona apstrāde, lai uzlabotu drukas saķeri;
Kvalitātes pārbaude: sienas biezuma vienveidības uzraudzība, izmantojot infrasarkanā biezuma mērītāju vai vizuālu pārbaudi virsmas defektiem.
Plastmasas ekstrūzijas process integrē daudznozaru zināšanas (polimēru materiālu zinātne, mašīnbūve un termodinamika). Parametru optimizēšana katrā posmā (piemēram, temperatūras profils un skrūvju konfigurācija) var ievērojami uzlabot ražošanas efektivitāti un produkta kvalitāti. Ar viedās ražošanas tehnoloģijas attīstību mūsdienu ekstrūzijas aprīkojums ir integrējis reālas - laika uzraudzības un automātiskās atgriezeniskās saites sistēmas, vēl vairāk virzot plastmasas apstrādes nozari uz augstiem -} precizitāti un videi draudzīgiem procesiem.
