Пластичните екструдери се основни делови од опремата во индустријата за преработка на пластика, широко користени во производството на производи како што се цевки, профили, филмови и покривки од жица и кабли. Процесот вклучува повеќе чекори, вклучувајќи подготовка на суровина, загревање и топење, пластифицирање и екструдирање, обликување и ладење и пост{1}}обработка. Секој чекор има значително влијание врз квалитетот на финалниот производ. Оваа статија систематски го објаснува стандардниот тек на процесот и клучните технички точки на пластичниот екструдер.
1. Подготовка и предтретман на суровини
Првиот чекор во процесот на истиснување на пластиката е скрининг и предтретман на суровините. Во зависност од барањата на производот, суровините може да бидат една смола (како што е полиетилен (PE) или полипропилен (PP)) или композитна формулација од повеќе материјали (како што се оние што содржат полнила или главни серии од калциум карбонат). Суровините мора да ги исполнуваат следниве барања:
Чистота: Избегнувајте контаминација со нечистотии (како што се метални честички и остатоци од хартија), што може да предизвика оштетување на опремата или дефекти на производот.
Сувост: Хигроскопските материјали (како што се најлон PA и поликарбонат компјутер) треба да се сушат во машина за сушење на 80-120 степени неколку часа за да се спречат меурчиња за време на истиснувањето.
Еднообразност на мешање: ако формулацијата содржи адитиви, претходно измешајте ја главната серија или други адитиви во мешалка со голема-брзина за да се обезбеди рамномерна дисперзија.
II. Фаза на хранење и пренесување
Претходно обработените суровини влегуваат во бурето на екструдерот преку бункер. Современите екструдери често се опремени со принуден фидер или вибрирачки фидер за да се обезбеди континуирана и стабилна стапка на напојување. Важни размислувања во оваа фаза вклучуваат:
Усогласување на стапката на напојување: Ова мора да се координира со брзината на завртката и капацитетот на топење за да се избегне акумулација на материјалот или празен од во бурето.
Против-Дизајн на премостување: Внатрешниот ѕид на бункерот е често заострен или опремен со агитатор за да се спречи премостување и блокирање поради слабата флуидност.
III. Греење, топење и пластификација
Откако суровините ќе влезат во бурето, тие постепено се топат и пластифицираат со комбинирано дејство на ротација на завртката и надворешно загревање. Овој процес е поделен на три функционални зони:
Пренослив дел (оддел за напојување): Завртката се ротира со мала брзина, туркајќи го материјалот напред. Температурата на бурето е ниска (обично 80-120 степени) за да се спречи предвремено топење.
Оддел за компресија (оддел за топење): Температурата на бурето постепено се зголемува над точката на топење на пластиката (на пример, приближно 160–180 степени за PE). Длабочината на жлебот се намалува, зголемувајќи ги силите на смолкнување и трансформирајќи ги цврстите честички во вискозно топење.
Мерен дел (оддел за хомогенизација): Температурата се одржува константна (малку над точката на топење), а завртката работи со голема брзина за да обезбеди стабилен притисок на топење и униформа состав.
Клучни технички параметри: Градиентот на температурата на бурето, брзината на завртката (обично 50–300 вртежи во минута) и притисокот на топење (5–20 MPa) треба да се прилагодат според својствата на материјалот. На пример, обработката на ПВЦ бара пониска температура (150–180 степени) за да се избегне термичко распаѓање.
IV. Екструзија и формирање на матрица
Пластифицираното топење се истиснува низ главата на матрицата за да се формира саканиот попречен-облик (како што се тркалезни цевки или правоаголни профили). Дизајнот на матрицата директно влијае на квалитетот на производот и мора да ги исполнува следниве барања:
Баланс на проточен канал: Обезбедува рамномерен притисок во сите правци низ топењето за да се избегне локализирано недоволно полнење или прекумерен притисок.
Контрола на температурата: Температурата на матрицата е обично малку пониска од температурата на бурето за да се компензира дисипацијата на топлина и да се одржи флуидноста.
V. Ладење и цртање
Топлото екструдирано топење мора брзо да се излади и да се формира. Вообичаените методи вклучуваат:
Водно ладење: Ова се постигнува со потопување во резервоар за вода или систем за прскање (како на пример во линии за производство на цевки). Температурата на водата за ладење мора да се прилагоди врз основа на материјалот (обично 15–40 степени).
Воздушно ладење: Погодно за тенки филмови или производи со тенки-ѕидови, со помош на вентилатор или ролни за ладење за да се намали температурата.
Во меѓувреме, машината за цртање го влече производот со постојана брзина за да обезбеди стабилност на димензиите. Односот на брзината на влечење и брзината на истиснување (однос на цртање) ја одредува густината и физичките својства на производот.
VI. Сечење и објавување-Обработка
По ладењето, производот се сече на делови (на пример, цевки од 6 метри) или се намотува во ролни (на пр. филмови, жици и кабли) со помош на онлајн секач. Некои производи бараат понатамошна обработка, како што се:
Површинска обработка: Третман со пламен или третман со корона за подобрување на адхезијата на печатењето;
Инспекција на квалитет: Следење на униформноста на дебелината на ѕидот со помош на инфрацрвен мерач на дебелина или визуелна инспекција за дефекти на површината.
Процесот на истиснување на пластиката интегрира мултидисциплинарна експертиза (наука за полимерни материјали, механичко инженерство и термодинамика). Оптимизирањето на параметрите во секоја фаза (на пример, температурен профил и конфигурација на завртките) може значително да ја подобри ефикасноста на производството и квалитетот на производот. Со напредокот на интелигентната технологија на производство, модерната опрема за истиснување има интегрирано-системи за следење во реално време и автоматски повратни информации, што дополнително ја поттикнува индустријата за преработка на пластика кон процеси со висока-прецизност и еколошки.
