Ekstruzija plastike je proizvod velikog obima u kojem se sirovita plastika topi i formira u neprekidnom profilu. Ekstruzija proizvodi predmete kao što su cijevi / cijevi, vremensko odzračivanje , ograde, palubne ograde , okviri prozora , plastične folije i folije, termoplastični premazi i izolacija žice.
Ovaj proces počinje hranjenjem plastičnog materijala (peleta, granula, ljuspica ili praha) iz bunara u bačvu ekstrudera. Materijal se postepeno topi mehaničkom energijom koja se stvara okretanjem zavrtnja i grejačima postavljenim duž cijevi. Talirani polimer se potom primenjuje u matricu, koja oblikuje polimer u oblik koji se stvrdnjava tokom hlađenja.
istorija
Ekstruzija cevi
Prvi prekursori modernog ekstrudera razvijeni su početkom 19. veka. Godine 1820. Thomas Hancock je izumio gumeni "masticator" koji je dizajniran da povrati gumene obrađene gume, a 1836. Edwin Chaffee je razvio mašinu sa dva valjka za mešanje aditiva u gumu . Prva termoplastična ekstruzija je 1935. godine bio Paul Troester i njegova supruga Ashley Gershoff u Hamburgu , Nemačka. Ubrzo nakon toga, Roberto Colombo iz LMP razvio je prve dvostruke vijčane ekstrudere u Italiji.
Proces
U ekstruziji plastike, sirovi sastavni materijal je uobičajeno u obliku nereda (mala perlica, često nazivana smolom) koja se gravitacijom napajaju iz gornje montirane gajbe u bačvu ekstrudera. Aditivi kao što su boje i UV inhibitori (u obliku tečnosti ili peleta) se često koriste i mogu se mešati u smolu pre dolaska u rezervoar. Proces ima puno sličnosti sa plastičnim brizganjem od tačke tehnologije ekstrudera, iako se razlikuje po tome što je obično kontinuirani proces. Dok pultrusion može ponuditi mnoge slične profile u kontinuiranim dužinama, obično sa dodatnim ojačanjem, to se postiže vučenjem gotovog proizvoda iz dijamante umjesto ekstrudiranja talenta polimera kroz matricu.
Materijal ulazi kroz grlo za dovod (otvore blizu zadnjeg dela cevi) i dolazi u kontakt sa vijkom. Rotirajući vijak (normalno okretanje npr. 120 okretaja u minuti) prisiljava plastične perlice napred u zagrejanu cijev. Željena temperatura ekstruzije retko je jednaka podešenoj temperaturi cevi zbog viskoznog grejanja i drugih efekata. U većini procesa, postavljen je profil grejanja za cev u kojem tri ili više nezavisnih PID- kontrolisanih zona grejanja postepeno povećavaju temperaturu cevi sa zadnje strane (gdje plastika ulazi) na prednju stranu. Ovim se omogućavaju postepeno plastjenje plastičnih perlica jer se gurne kroz cijev i smanjuje rizik od pregrijavanja što može prouzrokovati degradaciju u polimeru.
Dodatnu toplotu doprinosi intenzivni pritisak i trenje koji se odvijaju unutar cevi. Zapravo, ako ekstruziona linija koristi dovoljno materijala dovoljno brzo, grejači se mogu isključiti, a temperatura topljenja održavana samo pritiskom i trenjem unutar cijevi. U većini ekstrudera ventilatori za hlađenje su prisutni da održavaju temperaturu ispod određene vrednosti ako se generiše previše toplote. Ukoliko se prisilno zračno hlađenje izkaže da je nedovoljno, onda se upotrebljavaju rashladne jakne.
Plastični ekstruder se smanjuje na pola da pokaže komponente
Na prednjoj strani cevi, staklena plastika napušta zavrtanj i putuje kroz ekran da bi uklonila sve zagađivače u talini. Sita su ojačane pločom za razbijanje (debeo metalski puk sa velikim brojem rupica), s obzirom da pritisak u ovom trenutku može biti veći od 5000 psi (34 MPa ). Sklop paketa za ekran / prekidač ploča takođe služi za stvaranje povratnog pritiska u cevi. Potreban je povratni pritisak za jednoobrazno taljenje i pravilno mešanje polimera, a koliko se generiše pritisak, može se promeniti promjenom sastava ekrana (broj ekrana, veličina žičane tkanine i drugi parametri). Ova kombinacija prekidača i ekrana takođe eliminiše "rotacionu memoriju" rastopljene plastike i umesto toga stvara "uzdužnu memoriju".
Nakon prolaska kroz plastičnu ploču, izlijepljena plastika ulazi u matricu. Matrica je ono što daje završnom proizvodu svoj profil i mora biti konstruisano tako da ravna plastika ravnomerno protiče od cilindričnog profila do oblika proizvoda proizvoda. Neujednačeni protok u ovoj fazi može proizvesti proizvod sa neželjenim preostalim opterećenjima u određenim tačkama u profilu koji mogu izazvati upadanje na hlađenje. Može se stvoriti širok spektar oblika, ograničen na kontinuirane profile.
Proizvod se sada mora ohladiti i to se obično postiže izvlačenjem ekstrudata kroz vodeno kupatilo. Plastika su vrlo dobri termoizolatori i zbog toga se brzo ohladi. U poređenju sa čelikom , plastika odvaja toplotu udaljena 2000 puta sporije. U liniji za ekstruziju cevi ili cevi, zapečaćeno vodeno kupatilo deluje na pažljivo kontrolisanom vakuumu kako bi se stvorila novoformirana i još uvijek staljena cev ili cijev. Za proizvode kao što su plastična folija, hlađenje se postiže vučenjem kroz skup rolo za hlađenje. Za filmove i vrlo tanke folije, vazdušno hlađenje može biti efikasno kao početna faza hlađenja, kao što je slučaj u ekstruziji ekstrudiranog filma.
Plastični ekstruderi takođe se obimno koriste za preradu recikliranog plastičnog otpada ili drugih sirovina nakon čišćenja, sortiranja i / ili mešanja. Ovaj materijal se uobičajeno ekstrudira u filamente pogodne za sečenje u zrnu ili pelete kako bi se koristio kao prekursor za dalju obradu.
Da se nastavi ...
