Экструзияи пластикӣ як раванди истеҳсоли ҳаҷмест, ки дар он пластики хом гудохта мешавад ва ба профили доимӣ ташаккул меёбад. Экструзион ашёе ба монанди қубур/қубур, обу ҳаво, девор, панҷараҳо, чаҳорчӯбаҳои тиреза, плёнкаҳои пластикӣ ва рӯйпӯшҳо, рӯйпӯшҳои термопластикӣ ва изолятсияи сим истеҳсол мекунад.
Ин раванд бо додани маводи пластикӣ (пеллаҳо, гранулҳо, флакҳо ё хокаҳо) аз бункер ба зарфи экструдер оғоз меёбад. Мавод тадриҷан аз ҳисоби энергияи механикӣ, ки тавассути винтҳои гардиш ва гармкунакҳои дар баррел ҷойгиршуда ба вуҷуд меояд, гудохта мешавад. Пас аз он полимери гудохташуда маҷбур карда мешавад, ки полимерро ба шакле табдил медиҳад, ки ҳангоми хунуккунӣ сахт мешавад.
ТАЪРИХ
Экструзияи қубур
Аввалин прекурсорҳои экструдери муосир дар ибтидои асри 19 таҳия карда шуданд. Дар соли 1820, Томас Ҳанкок "мастикатор"-и резиниро ихтироъ кард, ки барои барқарор кардани пораҳои резинии коркардшуда пешбинӣ шудааст ва дар соли 1836 Эдвин Чеффи як мошини ду ғилдиракро барои омехта кардани иловаҳо ба резин таҳия кард. Аввалин экструзияи термопластикӣ дар соли 1935 аз ҷониби Пол Троестер ва зани ӯ Эшли Гершофф дар Гамбург, Олмон буд. Дере нагузашта, Роберто Коломбо аз LMP аввалин экструдерҳои дугонаро дар Италия таҳия кард.
РАВАНД
Ҳангоми экструзияи пластмасса, ашёи хоми мураккаб одатан дар шакли нуриҳо (манчоқҳои хурд, аксар вақт қатрон номида мешаванд) аст, ки бо вазнинӣ аз бункери боло насбшуда ба зарфи экструдер ворид карда мешаванд. Иловаҳо ба монанди рангорангҳо ва ингибиторҳои ултрабунафш (дар шакли моеъ ё пелет) аксар вақт истифода мешаванд ва онҳоро пеш аз расидан ба бункер ба қатрон омехта кардан мумкин аст. Ин раванд бо қолаби тазриқи пластикӣ аз нуқтаи назари технологияи экструдер умумӣ дорад, гарчанде ки он бо он фарқ мекунад, ки он одатан як раванди муттасил аст. Дар ҳоле ки пултрузия метавонад бисёр профилҳои шабеҳро дар дарозии доимӣ пешниҳод кунад, одатан бо арматураи иловагӣ, ин тавассути кашидани маҳсулоти тайёр аз матрит ба ҷои истихроҷи обшавии полимер тавассути қолаб ба даст оварда мешавад.
Мавод тавассути гулӯи ғизо ворид мешавад (кушоӣ дар наздикии қафои бочка) ва бо винт тамос мегирад. Буридани чархзананда (одатан бо суръати 120 чархзанӣ гардиш мекунад) маҳтобҳои пластикиро ба бочкаи тафсон ба пеш маҷбур мекунад. Ҳарорати экструзияи дилхоҳ аз ҳисоби гармии часпак ва таъсироти дигар ба ҳарорати муқарраршудаи баррел баробар аст. Дар аксари равандҳо, профили гармидиҳӣ барои баррел муқаррар карда мешавад, ки дар он се ва ё зиёда минтақаҳои гармкунаки мустақили бо PID идорашаванда ҳарорати баррелро аз қафо (ба он ҷое, ки пластикӣ дохил мешавад) ба пеш зиёд мекунад. Ин имкон медиҳад, ки маҳтобҳои пластикӣ тадриҷан гудохта шаванд, зеро онҳо тавассути баррел тела дода мешаванд ва хатари гармшавии аз ҳад зиёдро коҳиш медиҳад, ки метавонад боиси таназзули полимер гардад.
Гармии изофӣ бо фишори шадид ва соиш дар дохили зарф ба амал меояд. Дарвоқеъ, агар хати экструзия маводҳои муайянро ба қадри кофӣ тез иҷро кунад, гармкунакҳоро хомӯш кардан мумкин аст ва ҳарорати обшавии танҳо тавассути фишор ва соиш дар дохили баррел нигоҳ дошта мешавад. Дар аксари экструдерҳо, мухлисони хунуккунӣ мавҷуданд, то ҳароратро аз арзиши муқарраршуда нигоҳ доранд, агар гармии аз ҳад зиёд тавлид шавад. Агар хунуккунии маҷбурии ҳаво нокифоя бошад, куртаҳои хунуккунии рехташуда истифода мешаванд.
Экструдери пластикӣ барои нишон додани ҷузъҳо ним бурида мешавад
Дар пеши баррел, пластикаи гудохта винтро тарк мекунад ва тавассути як бастаи экран мегузарад, то ҳама гуна ифлоскунандаҳои гудохтаро тоза кунад. Экранҳо бо плитаи шикаста мустаҳкам карда мешаванд (шайбаи ғафси металлӣ бо сӯрохиҳои зиёде тавассути он парма карда шудаанд), зеро фишор дар ин нуқта метавонад аз 5000 psi (34 МПа) зиёд бошад. Маҷмӯаи экран / варақаи шикаста инчунин барои эҷоди фишори бозгашт дар баррел хидмат мекунад. Фишори қафо барои обшавии якхела ва омехтаи дурусти полимер талаб карда мешавад ва чӣ қадар фишор тавлид мешавад, тавассути тағир додани таркиби бастаи экран (шумораи экранҳо, андозаи сими онҳо ва дигар параметрҳо) "тағйир" кардан мумкин аст. Ин комбинатсияи плитаи шикаста ва бастаи экран инчунин "хотираи гардишӣ" -и пластикии гудохташударо нест мекунад ва ба ҷои он "хотираи тӯлонӣ" -ро эҷод мекунад.
Пас аз гузаштан аз табақи шикастани пластикии гудохта ба қолаб ворид мешавад. Калид он чизест, ки ба маҳсулоти ниҳоӣ профили худро медиҳад ва бояд тавре тарҳрезӣ шавад, ки пластикаи гудохта аз профили силиндрӣ ба шакли профили маҳсулот баробар равон шавад. Ҷараёни нобаробар дар ин марҳила метавонад маҳсулотро бо фишорҳои боқимондаи номатлуб дар баъзе нуқтаҳои профил ба вуҷуд орад, ки ҳангоми хунуккунӣ метавонад дегро ба вуҷуд орад. Шаклҳои гуногунро метавон эҷод кард, ки бо профилҳои доимӣ маҳдуданд.
Маҳсулот бояд ҳоло хунук карда шавад ва ин одатан тавассути кашидани экструдат тавассути ваннаи об ба даст оварда мешавад. Пластмассаҳо изолятори хеле хуби гармӣ мебошанд ва аз ин рӯ зуд хунук кардан душвор аст. Пластмасса нисбат ба пӯлод гармии худро 2000 маротиба сусттар мегузаронад. Дар хати экструзияи қубур ё қубур, ваннаи обии мӯҳрдор бо вакууми бодиққат назоратшаванда амал мекунад, то қубур ё қубури навтаъсисшуда ва ҳанӯз гудохташударо аз фурӯпошӣ нигоҳ дорад. Барои маҳсулоте, ба монанди қабати пластикӣ, хунуккунӣ тавассути кашидани маҷмӯи ролҳои хунуккунӣ ба даст оварда мешавад. Барои филмҳо ва қабатҳои хеле тунук, хунуккунии ҳаво метавонад ҳамчун марҳилаи сардшавии ибтидоӣ, ба монанди экструзияи плёнкаи дамида самаранок бошад.
Экструдерҳои пластикӣ инчунин барои коркарди партовҳои такрории пластикӣ ё дигар ашёи хом пас аз тозакунӣ, ҷудо кардан ва / ё омехта истифода мешаванд. Ин мавод одатан ба филаментҳо, ки барои буридан ба пора ё паллета мувофиқанд, истихроҷ карда мешаванд, то ҳамчун пешгузашта барои коркарди минбаъда истифода шаванд.
Тарҳрезии винт
Дар як винти термопластикӣ панҷ минтақаи имконпазир мавҷуд аст. Азбаски истилоҳот дар саноат стандартизатсия карда нашудааст, номҳои гуногун метавонанд ба ин минтақаҳо ишора кунанд. Намудҳои гуногуни полимер дорои тарҳҳои гуногуни винт мебошанд, баъзеҳо на ҳама минтақаҳои имконпазирро дар бар мегиранд.
Як печи оддии экструзияи пластикӣ
Буридани экструдер аз Бостон Матьюс
Аксари винтҳо ин се минтақа доранд:
● Минтақаи ғизо (минтақаи интиқоли маводи сахт низ номида мешавад): ин минтақа қатронро ба экструдер ворид мекунад ва умқи канал одатан дар тамоми минтақа якхела аст.
● Минтақаи обшавӣ (минтақаи гузариш ё фишурда низ номида мешавад): дар ин бахш қисми зиёди полимер гудохта мешавад ва умқи канал тадриҷан хурдтар мешавад.
● Минтақаи ченкунӣ (минтақаи интиқоли об низ номида мешавад): ин минтақа зарраҳои охиринро гудохта, то як ҳарорат ва таркиб омехта мешавад. Мисли минтақаи ғизо, умқи канал дар тамоми ин минтақа доимист.
Илова бар ин, як винти вентилятсионӣ (думарҳила) дорои:
● Минтақаи декомпрессионалӣ. Дар ин минтақа, тақрибан аз се ду ҳиссаи винт канал ногаҳон амиқтар мешавад, ки фишорро сабук мекунад ва имкон медиҳад, ки ҳама гуна газҳои дармондашуда (намӣ, ҳаво, ҳалкунандаҳо ё реактивҳо) тавассути вакуум хориҷ карда шаванд.
● Минтақаи дуюми ченкунӣ. Ин минтақа ба минтақаи якуми ченкунӣ монанд аст, аммо умқи канали бештар дорад. Он барои боз кардани фишори гудохта хидмат мекунад, то онро тавассути муқовимати экранҳо ва штамп ба даст орад.
Аксар вақт дарозии винт ба диаметри он ҳамчун таносуби L: D ишора мешавад. Масалан, як винти диаметри 6 дюйм (150 мм) дар 24:1 дарозии 144 дюйм (12 фут) ва дар 32:1 он 192 дюйм (16 фут) дарозӣ хоҳад дошт. Таносуби L: D 25: 1 маъмул аст, аммо баъзе мошинҳо барои омехта кардани бештар ва ҳосили бештар дар як диаметри винт ба 40: 1 мерасад. Буридани ду марҳила (вентидор) одатан 36:1 барои ҳисоб кардани ду минтақаи иловагӣ мебошанд.
Ҳар як минтақа бо як ё якчанд термопарҳо ё RTDs дар девори баррел барои назорати ҳарорат муҷаҳҳаз шудааст. "Профили ҳарорат", яъне ҳарорати ҳар як минтақа барои сифат ва хусусиятҳои экструдати ниҳоӣ хеле муҳим аст.
МАТЕРИАЛҲОИ ТИПИКИИ ЭКСТРУЗИОНӢ
Қубури HDPE ҳангоми экструзия. Маводи HDPE аз гармкунак, ба қолаб ва сипас ба зарфи хунуккунӣ ворид мешавад. Ин қубури канали Acu-Power якҷоя экструдсия карда шудааст - дарун сиёҳ бо куртаи борики норанҷӣ барои таъин кардани ноқилҳои барқ.
Маводҳои пластикии маъмулӣ, ки дар экструзия истифода мешаванд, дар бар мегиранд, аммо бо онҳо маҳдуд нестанд: полиэтилен (ПЭ), полипропилен, ацетал, акрил, нейлон (полиамидҳо), полистирол, хлориди поливинил (ПВХ), стироли акрилонитрил бутадиен (ABS) ва поликарбонат.[4 ]
НАВЪҲОИ МИР
Дар экструзияи пластикӣ штампҳои гуногун истифода мешаванд. Гарчанде ки байни навъҳои қолаб ва мураккабӣ фарқиятҳои назаррас вуҷуд доранд, ҳама қолибҳо имкон медиҳанд, ки пайвастагии обшавии полимерҳо бар хилофи коркарди доимӣ ба монанди қолаби тазриқӣ.
Экструзияи плёнкаи дамидашуда
Экструзияи плёнкаи пластикӣ
Истеҳсоли плёнкаи пластикӣ барои маҳсулот, аз қабили халтаҳои харид ва рӯйпӯши доимӣ бо истифода аз хати плёнкаи дамидашуда ба даст оварда мешавад.
Ин раванд ҳамон як раванди экструзияи муқаррарӣ то мурдан аст. Дар ин раванд се намуди асосии қолабҳо истифода мешаванд: ҳалқашакл (ё сарҳад), тортанак ва спиралӣ. Шабакаҳои ҳалқашакл соддатарин мебошанд ва ба обшавии полимерӣ такя мекунанд, ки пеш аз баромадан аз қолиб дар атрофи тамоми буриши қолаб мегузаранд; ин метавонад ба ҷараёни нобаробар оварда расонад. Шабакаҳои тортанак аз як мандрели марказӣ ба ҳалқаи берунии тавассути як қатор "пойҳо" пайвастшуда иборатанд; дар ҳоле ки ҷараён нисбат ба қолабҳои ҳалқавӣ симметрӣтар аст, як қатор хатҳои кафшер ба вуҷуд меоянд, ки филмро заиф мекунанд. Пайвандҳои спиралӣ масъалаи хатҳои кафшер ва ҷараёни асимметриро бартараф мекунанд, аммо то ҳол мураккабтарин мебошанд.
Пеш аз тарк кардани матба гудохта каме хунук карда мешавад, то як найчаи нимсахти заиф ба даст ояд. Диаметри ин қубур тавассути фишори ҳаво зуд васеъ карда мешавад ва найча бо ғилдиракҳо ба боло кашида мешавад, ки пластикиро ҳам дар кундалӣ ва ҳам самт кашад. Расм ва дамидан боиси бориктар шудани филм аз найчаи истихроҷшуда мегардад ва инчунин занҷирҳои молекулавии полимериро ба самте, ки шиддати пластикии бештарро мебинад, мувофиқ мекунад. Агар плёнка аз дамидани он зиёдтар кашида шавад (диаметри ниҳоии қубур ба диаметри истихроҷшуда наздик аст), молекулаҳои полимерӣ бо самти кашидашуда хеле мувофиқ шуда, филмеро месозанд, ки дар он самт қавӣ, аммо дар самти кундаланг заиф бошад. . Плёнкае, ки диаметраш аз диаметри истихроҷшуда ба таври назаррас калонтар дорад, дар самти transvers қувват бештар хоҳад дошт, аммо дар самти кашидан камтар.
Дар мавриди полиэтилен ва дигар полимерҳои нимкристаллӣ, вақте ки плёнка хунук мешавад, дар он чизе, ки хати шабнам маълум аст, кристалл мешавад. Вақте ки филм сард шуданро идома медиҳад, он тавассути якчанд маҷмӯи роллерҳои нипӣ кашида мешавад, то онро ба қубурҳои ҳамвор ҳамвор созад, ки пас аз он метавонад ба ду ё зиёда ролҳои варақ бурида ё бурида шавад.
Экструзияи варақ/плёнка
Экструзияи варақ/плёнка барои истихроҷи варақҳои пластикӣ ё филмҳое истифода мешавад, ки барои дамидан хеле ғафсанд. Ду намуди қолабҳо истифода мешаванд: T-шакл ва овезон. Мақсади ин штампҳо аз нав равона кардан ва роҳнамоии ҷараёни обшавии полимерҳо аз як баромади мудаввар аз экструдер ба ҷараёни борик ва ҳамвор мебошад. Дар ҳарду намуди қолиб ҷараёни доимӣ ва якхеларо дар тамоми майдони буриши штамп таъмин мекунанд. Хунуккунӣ одатан тавассути кашидани маҷмӯи ролҳои хунуккунӣ (календер ё ролҳои "хунукӣ") сурат мегирад. Ҳангоми экструзияи варақ, ин ролҳо на танҳо сардшавии заруриро таъмин мекунанд, балки ғафсии варақ ва сохтори рӯизаминиро низ муайян мекунанд.[7] Аксар вақт коэкструзия барои татбиқ кардани як ё якчанд қабатҳо дар болои маводи асосӣ барои ба даст овардани хосиятҳои мушаххас, аз қабили ҷабби ултрабунафш, матоъ, муқовимат ба гузариши оксиген ё инъикоси энергия истифода мешавад.
Раванди маъмули пас аз экструзия барои захираи варақи пластикӣ термоформизатсия мебошад, ки дар он варақ то нарм (пластикӣ) гарм карда мешавад ва тавассути қолаб ба шакли нав ташаккул меёбад. Вақте ки вакуум истифода мешавад, ин одатан ҳамчун ташаккули вакуум тавсиф карда мешавад. Ориентация (яъне қобилият/ зичии дастраси варақ барои кашидан ба қолаб, ки метавонад дар умқи маъмулан аз 1 то 36 дюйм фарқ кунад) хеле муҳим аст ва ба давраи ташаккули сикли аксари пластикҳо таъсир мерасонад.
Экструзияи қубур
Қубурҳои истихроҷшуда, ба монанди қубурҳои PVC, бо истифода аз штампҳои хеле шабеҳ, ки дар экструзияи плёнкаи дамида истифода мешаванд, истеҳсол карда мешаванд. Фишори мусбӣ метавонад ба холигоҳҳои дохилӣ тавассути пин истифода шавад ё фишори манфӣ метавонад ба диаметри берунӣ бо истифода аз вакуумӣ истифода шавад, то андозаҳои ниҳоӣ дурустро таъмин кунад. Люменҳо ё сӯрохиҳои иловагӣ метавонанд тавассути илова кардани mandrels дохилӣ мувофиқ ба бимирад ҷорӣ.
Хатти экструзияи тиббии Бостон Мэттьюс
Барномаҳои бисёрқабатаи қубурҳо инчунин ҳамеша дар соҳаи автомобилсозӣ, сантехникӣ ва гармидиҳӣ ва саноати бастабандӣ мавҷуданд.
Экструзияи болои курта
Экструзияи аз болои куртакунӣ имкон медиҳад, ки қабати берунии пластикӣ ба сим ё кабели мавҷуда татбиқ карда шавад. Ин раванди маъмулии изолятсияи симҳо мебошад.
Ду намуди гуногуни асбобҳои қолабӣ мавҷуданд, ки барои пӯшидани сим, қубур (ё курта) ва фишор истифода мешаванд. Дар асбоби куртакашӣ, обшавии полимер ба сими дарунӣ то фавран пеш аз лабони матоъ ламс намекунад. Дар асбобҳои фишор, гудохта ба сими дохилӣ хеле пеш аз он ки ба лабҳои қолаб расад, тамос мегирад; ин корро бо фишори баланд ба чо меоваранд, то ки ба хуб часпида шудани гудохта таъмин карда шавад. Агар байни қабати нав ва сими мавҷуда тамоси маҳрамона ё пайвастшавӣ талаб карда шавад, асбоби фишор истифода мешавад. Агар часпидан лозим набошад/зарур набошад, ба ҷои он асбоби куртакунӣ истифода мешавад.
Коэкструзия
Коэкструзия ин экструзияи якчанд қабатҳои мавод дар як вақт мебошад. Ин навъи экструзия ду ё зиёда экструдерҳоро барои гудохтан ва интиқол додани интиқоли устувори ҳаҷмии пластикҳои часпак ба як сари ягонаи экструзия (мурда) истифода мебарад, ки маводро дар шакли дилхоҳ берун мекунад. Ин технология дар ҳама гуна равандҳои дар боло тавсифшуда истифода мешавад (плёнкаи дамидашуда, overjacketing, tubing, варақ). Ғафсии қабат бо суръат ва андозаи нисбии экструдерҳои инфиродӣ, ки маводро интиқол медиҳанд, назорат карда мешавад.
5 :5 Ко-экструзияи қабати найчаи косметикии «фишурда».
Дар бисёр сенарияҳои воқеии ҷаҳон, як полимер наметавонад ҳамаи талаботҳои барномаро қонеъ кунад. Экструзияи омехта имкон медиҳад, ки маводи омехташуда истихроҷ карда шавад, аммо коэкструзия маводи ҷудогонаро ҳамчун қабатҳои гуногун дар маҳсулоти истихроҷшуда нигоҳ медорад ва имкон медиҳад, ки маводҳои дорои хосиятҳои гуногун, аз қабили гузариши оксиген, қувват, сахтӣ ва муқовимат ба фарсудашавӣ ҷойгир карда шаванд.
Сарпӯши экструзия
Кабати экструзия як раванди плёнкаи дамидашуда ё рехташуда барои пӯшонидани як қабати иловагӣ ба рӯйпӯши мавҷудаи коғаз, фолга ё плёнка мебошад. Масалан, ин равандро барои беҳтар кардани хосиятҳои коғаз бо пӯшонидани он бо полиэтилен истифода бурдан мумкин аст, то он ба об тобовартар шавад. Қабати истихроҷшуда инчунин метавонад ҳамчун илтиёмӣ барои якҷоя кардани ду маводи дигар истифода шавад. Тетрапак намунаи тиҷоратии ин раванд аст.
ЭКСТРЮЗИЯХОИ МАМЛАКАТ
Экструзияи омехта равандест, ки як ё якчанд полимерҳоро бо иловаҳо омехта мекунад, то пайвастагиҳои пластикӣ диҳад. Ғизоҳо метавонанд донаҳо, хока ва/ё моеъ бошанд, аммо маҳсулот одатан дар шакли пелет аст, ки дар дигар равандҳои пластикӣ ба монанди экструзия ва қолаби сӯзандору истифода мешаванд. Мисли экструзияи анъанавӣ, вобаста ба татбиқ ва интиқоли дилхоҳ доираи васеи андозаҳои мошин вуҷуд дорад. Гарчанде ки экструдерҳои як ё дугонаи бурдадор метавонанд дар экструзияи анъанавӣ истифода шаванд, зарурати омехтаи мувофиқ ҳангоми омехта кардани экструдерҳо экструдерҳои дугонаро ҳатмӣ мекунад.
НАВЪХОИ ЭКСТРУДЕР
Ду зергурӯҳҳои экструдерҳои дугонаи винтӣ мавҷуданд: якҷоя гардиш ва муқобил. Ин номенклатура ба самти нисбии ҳар як винт дар муқоиса бо дигар чарх мезанад. Дар ҳолати ко-ротатсия, ҳарду винт бо ақрабаки соат ё муқобили ақрабаки соат чарх мезанад; дар акси гардиш як винт бо ақрабаки ақрабаки соат чарх мезанад ва дигаре баръакси ақрабаки соат. Муайян карда шудааст, ки дар экструдерҳои якҷоя гардиши дугоникҳо барои майдони буриши додашуда ва дараҷаи такроршавӣ (ҳамдигарӣ) суръати меҳвар ва дараҷаи омехта баландтар аст. Аммо, афзоиши фишор дар экструдерҳои зидди гардиш баландтар аст. Тарҳи винт одатан модулӣ аст, ки дар чоҳҳо унсурҳои гуногуни интиқол ва омехта ҷойгир карда шудаанд, то барои аз нав конфигуратсияи зуд барои тағир додани раванд ё иваз кардани ҷузъҳои инфиродӣ аз фарсудашавӣ ё осеби зангзанӣ имкон диҳанд. Андозаи мошин аз хурд то 12 мм то 380 мм калон аст
БАРТАРИЯХО
Бартарии бузурги экструзия дар он аст, ки профилҳо ба монанди қубурҳо метавонанд ба ҳар дарозӣ сохта шаванд. Агар мавод ба қадри кофӣ чандир бошад, қубурҳоро дар дарозии дароз, ҳатто дар чарх печида сохтан мумкин аст. Бартарии дигар ин экструзияи қубурҳо бо пайвасткунандаи интегралӣ, аз ҷумла мӯҳри резинӣ мебошад.
Вақти фиристодан: феврал-25-2022
