Plastist ekstruuderid on plasti töötlemise tööstuse põhiseadmed, mida kasutatakse laialdaselt selliste toodete tootmisel nagu torud, profiilid, kiled ning traadi- ja kaabelkatted. Protsess hõlmab mitut etappi, sealhulgas tooraine ettevalmistamine, kuumutamine ja sulatamine, plastifitseerimine ja väljapressimine, vormimine ja jahutamine ning postitus - töötlemine. Igal sammul on lõpptoote kvaliteedile oluline mõju. See artikkel selgitab süstemaatiliselt plastist ekstruuderi standardset protsessi voogu ja peamisi tehnilisi punkte.
1. tooraine ettevalmistamine ja eeltöötlus
Esimene samm plastist ekstrusiooniprotsessis on tooraine sõelumine ja eeltöötlus. Sõltuvalt tootevajadustest võib tooraine olla üksik vanem (näiteks polüetüleen (PE) või polüpropüleen (PP)) või mitme materjali komposiitpreparaadis (näiteks need, mis sisaldavad kaltsiumkarbonaadi täiteaineid või Masterbatches). Toorained peavad vastama järgmistele nõuetele:
Puhtus: vältige saastumist lisanditega (näiteks metalliosakesed ja paberipüügid), mis võib põhjustada seadmete kahjustusi või tootepuudusi.
Kuivusk: hügroskoopilised materjalid (näiteks nailon PA ja polükarbonaat PC) tuleks kuivati kuivatada mitu tundi 80–120 kraadi juures, et mullid väljapressimise ajal vältida.
Ühtsuse segamine: kui preparaat sisaldab lisaaineid, eelnege masterBatchi või muid lisaaineid kõrge - kiiruse mikseris, et tagada ühtlane hajumine.
Ii. Söötmine ja edastamine etapp
Eeltöödeldud toorained sisenege ekstruuderi tünnist läbi punkri. Kaasaegsed ekstruuderid on sageli varustatud sunnitud söötja või vibreeriva sööturiga, et tagada pidev ja stabiilne söödakiirus. Olulised kaalutlused selles etapis hõlmavad järgmist:
Söödakiiruse sobitamine: seda tuleb kooskõlastada kruvi kiiruse ja sulamisvõimega, et vältida materjali kogunemist või tühikäiku tünnis.
Anti - sildade kujundus: punkri sisesein on sageli kitsenev või varustatud segajaga, et vältida halva voolavuse tõttu sildamist ja ummistust.
Iii. Kuumutamine, sulamine ja plastistamine
Pärast seda, kui toorained sisenevad tünnile, sulatatakse need järk -järgult ja plastifitseeritakse kruvi pöörlemise ja välise kuumutamise kombineeritud toimingu abil. See protsess jaguneb kolmeks funktsionaalseks tsooniks:
Edasiseisund (söötmisosa): kruvi pöörleb madalal kiirusel, surudes materjali ette. Tünni temperatuur on enneaegse sulamise vältimiseks madal (tavaliselt 80–120 kraadi).
Suruvahede (sulamisosa): tünni temperatuur tõstetakse järk -järgult üle plasti sulamistemperatuuri (nt umbes 160–180 kraadi PE jaoks). Kruvi soone sügavus väheneb, suurendades nihkejõude ja muutes tahked osakesed viskoosseks sulaks.
Mõõtmise sektsioon (homogeniseerimisosa): temperatuur hoitakse konstantsena (veidi üle sulamistemperatuuri) ja kruvi töötab suurel kiirusel, et tagada stabiilne sularõhk ja ühtlane koostis.
Peamised tehnilised parameetrid: tünni temperatuuri gradient, kruvi kiirus (tavaliselt 50–300 p / min) ja sularõhk (5–20 MPa) tuleb reguleerida vastavalt materjali omadustele. Näiteks nõuab PVC töötlemine termilise lagunemise vältimiseks madalamat temperatuuri (150–180 kraadi).
IV. Väljapressimine ja suremine
Plastifitseeritud sula ekstraheeritakse läbi stantsipea, moodustades soovitud rist - sektsiooni kuju (näiteks ümmargused torud või ristkülikukujulised profiilid). Die disain mõjutab otseselt toote kvaliteeti ja peab vastama järgmistele nõuetele:
Voolukanali tasakaal: tagab ühtlase rõhu kõigis sulamissuundades, et vältida lokaliseeritud alatäitumist või ülerõhku.
Temperatuuri kontroll: stantsi temperatuur on tavaliselt pisut madalam kui tünni temperatuur, et kompenseerida soojuse hajumist ja säilitada voolavust.
V. Jahutamine ja joonistamine
Kuuma väljapressitud sula tuleb kiiresti jahutada ja moodustada. Ühised meetodid hõlmavad:
Vee jahutamine: see saavutatakse veepaaki või pihustussüsteemi sukeldamisega (näiteks torude tootmisliinides). Jahutusvee temperatuuri tuleb materjali põhjal reguleerida (tavaliselt 15–40 kraadi).
Õhujahutus: sobib õhukeste kilede või õhukeste - seinaga toodete jaoks, kasutades temperatuuri vähendamiseks ventilaatorit või jahutusi.
Vahepeal tõmbab joonistusmasin toote konstantsel kiirusel, et tagada mõõtmete stabiilsus. Joonekiiruse ja ekstrusiooni kiiruse suhe (joonistussuhe) määrab toote tiheduse ja füüsikalised omadused.
Vi. Lõikamine ja postitamine - töötlemine
Pärast jahutamist lõigatakse toode veebipõhise lõikuri abil lõikudeks (nt 6-meetrine torud) või haavatakse rullideks (nt kiled, juhtmed ja kaablid). Mõned tooted vajavad täiendavat töötlemist, näiteks:
Pinnaravi: leegiravi või koroonaravi printimise adhesiooni suurendamiseks;
Kvaliteedikontroll: seina paksuse ühtluse jälgimine infrapunapaksuse gabariidi või visuaalse kontrolli abil pinna defektide jaoks.
Plastist väljapressimisprotsess integreerib multidistsiplinaarsed teadmised (polümeermaterjalide teadus, masinaehitus ja termodünaamika). Parameetrite optimeerimine igas etapis (nt temperatuuriprofiil ja kruvi konfiguratsioon) võivad märkimisväärselt parandada tootmise tõhusust ja toote kvaliteeti. Intelligentse tootmistehnoloogia edendamisega on kaasaegsed ekstrusiooniseadmed integreerinud reaalsed - ajaseire- ja automaatsete tagasiside süsteemid, suunates plastitööstuse tööstuse veelgi kõrge - täpsuse ja keskkonnasõbralike protsesside poole.
