L-estrużjoni tal-plastik hija proċess ta 'manifattura ta' volum għoli li fih il-plastik mhux maħdum huwa mdewweb u ffurmat fi profil kontinwu. L-estrużjoni tipproduċi oġġetti bħal pajpijiet/tubi, twaħħil tat-temp, fencing, poġġamani tal-gverta, frejms tat-twieqi, films tal-plastik u folji, kisjiet termoplastiku, u insulazzjoni tal-wajer.
Dan il-proċess jibda billi tmigħ materjal tal-plastik (pellets, granuli, qxur jew trab) minn delu fil-kanna tal-estrużur. Il-materjal huwa gradwalment imdewweb mill-enerġija mekkanika ġġenerata mill-viti tat-tidwir u mill-ħiters irranġati tul il-kanna. Il-polimeru mdewweb imbagħad jiġi sfurzat f'die, li jifforma l-polimeru f'forma li tibbies waqt it-tkessiħ.
STORJA
Estrużjoni tal-pajpijiet
L-ewwel prekursuri għall-estrużur modern ġew żviluppati fil-bidu tas-seklu 19. Fl-1820, Thomas Hancock ivvinta "masticator" tal-gomma ddisinjat biex jirriklama fdalijiet tal-gomma pproċessati, u fl-1836 Edwin Chaffee żviluppa magna b'żewġ rombli biex tħallat l-addittivi fil-gomma. L-ewwel estrużjoni termoplastika kienet fl-1935 minn Paul Troester u martu Ashley Gershoff f'Hamburg, il-Ġermanja. Ftit wara, Roberto Colombo ta 'LMP żviluppa l-ewwel estrużuri b'żewġ kamin fl-Italja.
PROĊESS
Fl-estrużjoni tal-plastik, il-materjal kompost mhux maħdum huwa komunement fil-forma ta 'nurdles (żibeġ żgħar, spiss imsejħa reżina) li huma mitmugħa bil-gravità minn delu immuntat ta' fuq fil-kanna tal-estrużur. Addittivi bħal koloranti u inibituri UV (f'forma likwida jew pellet) spiss jintużaw u jistgħu jitħalltu fir-reżina qabel ma jaslu fid-delu. Il-proċess għandu ħafna komuni mal-iffurmar tal-injezzjoni tal-plastik mill-punt tat-teknoloġija tal-estrużur, għalkemm huwa differenti peress li ġeneralment ikun proċess kontinwu. Filwaqt li l-pultrużjoni tista 'toffri ħafna profili simili f'tulijiet kontinwi, ġeneralment b'tisħiħ miżjud, dan jinkiseb billi jinġibed il-prodott lest minn die minflok testruż it-tidwib tal-polimeru permezz ta' die.
Il-materjal jidħol mill-griżmejn tal-għalf (fetħa ħdejn in-naħa ta 'wara tal-kanna) u jiġi f'kuntatt mal-kamin. Il-kamin li jdur (normalment idur b'eż. 120 rpm) iġġiegħel iż-żibeġ tal-plastik 'il quddiem fil-kanna msaħħna. It-temperatura ta 'estrużjoni mixtieqa rari hija ugwali għat-temperatura stabbilita tal-kanna minħabba tisħin viskuż u effetti oħra. Fil-biċċa l-kbira tal-proċessi, profil ta 'tisħin huwa stabbilit għall-kanna li fiha tliet żoni ta' heater indipendenti kkontrollati minn PID jew aktar iżidu gradwalment it-temperatura tal-kanna minn wara (fejn jidħol il-plastik) għal quddiem. Dan jippermetti li ż-żibeġ tal-plastik jiddewweb gradwalment hekk kif jiġu mbuttati mill-kanna u jnaqqas ir-riskju ta 'tisħin żejjed li jista' jikkawża degradazzjoni fil-polimeru.
Is-sħana żejda hija kkontribwita mill-pressjoni intensa u l-frizzjoni li jseħħu ġewwa l-kanna. Fil-fatt, jekk linja ta 'estrużjoni tkun qed taħdem ċerti materjali malajr biżżejjed, il-ħiters jistgħu jintfew u t-temperatura tat-tidwib tinżamm bi pressjoni u frizzjoni waħedha ġewwa l-kanna. Fil-biċċa l-kbira tal-estrużuri, fannijiet li jkessħu huma preżenti biex iżommu t-temperatura taħt valur stabbilit jekk tiġi ġġenerata wisq sħana. Jekk it-tkessiħ bl-arja sfurzat ikun insuffiċjenti allura jiġu impjegati ġkieket tat-tkessiħ mitfugħa.
Estrużur tal-plastik maqtugħ bin-nofs biex juri l-komponenti
Fuq quddiem tal-kanna, il-plastik imdewweb iħalli l-kamin u jivvjaġġa minn pakkett ta 'skrin biex ineħħi kwalunkwe kontaminanti fit-tidwib. L-iskrins huma rinfurzati minn breaker plate (puck oħxon tal-metall b'ħafna toqob imtaqqbin minnu) peress li l-pressjoni f'dan il-punt tista 'taqbeż il-5,000 psi (34 MPa). L-assemblaġġ tal-pakkett tal-iskrin/pjanċa tal-breaker iservi wkoll biex toħloq pressjoni ta 'wara fil-kanna. Il-pressjoni ta 'wara hija meħtieġa għal tidwib uniformi u taħlit xieraq tal-polimeru, u kemm tiġi ġġenerata pressjoni tista' tiġi "tweaked" billi tvarja l-kompożizzjoni tal-pakkett tal-iskrin (in-numru ta 'skrins, id-daqs tan-nisġa tal-wajer tagħhom, u parametri oħra). Din il-kombinazzjoni tal-pjanċa tal-interruttur u l-pakkett tal-iskrin telimina wkoll il-"memorja rotazzjonali" tal-plastik imdewweb u toħloq minflok, "memorja lonġitudinali".
Wara li jgħaddi mill-pjanċa tal-breaker, il-plastik imdewweb jidħol fid-die. Id-die huwa dak li jagħti lill-prodott finali l-profil tiegħu u għandu jkun iddisinjat sabiex il-plastik imdewweb jgħaddi b'mod uniformi minn profil ċilindriku, għall-forma tal-profil tal-prodott. Fluss irregolari f'dan l-istadju jista 'jipproduċi prodott bi stress residwu mhux mixtieq f'ċerti punti fil-profil li jista' jikkawża tgħawwiġ mat-tkessiħ. Tista 'tinħoloq varjetà wiesgħa ta' forom, ristretti għal profili kontinwi.
Il-prodott issa għandu jitkessaħ u dan normalment jinkiseb billi tiġbed l-estrudat minn banju ta 'l-ilma. Il-plastiks huma iżolaturi termali tajbin ħafna u għalhekk diffiċli biex jiksħu malajr. Meta mqabbel mal-azzar, il-plastik imexxi s-sħana tiegħu 'l bogħod 2,000 darba aktar bil-mod. F'linja ta 'estrużjoni ta' tubu jew pajp, banju ta 'l-ilma ssiġillat isir azzjoni fuqu minn vakwu kkontrollat bir-reqqa biex iżomm it-tubu jew il-pajp li għadu kif ġie ffurmat u li għadu mdewweb milli jiġġarraf. Għal prodotti bħal folji tal-plastik, it-tkessiħ jinkiseb billi jinġibed minn sett ta 'rombli li jkessħu. Għal films u folji rqaq ħafna, it-tkessiħ tal-arja jista 'jkun effettiv bħala stadju inizjali ta' tkessiħ, bħal fl-estrużjoni tal-film minfuħa.
L-estrużuri tal-plastik jintużaw ukoll b'mod estensiv biex jipproċessaw mill-ġdid skart tal-plastik riċiklat jew materja prima oħra wara t-tindif, l-għażla u/jew it-taħlit. Dan il-materjal huwa komunement estruż f'filamenti adattati għat-tqattigħ fix-xoffa jew fil-pellet stock biex jintuża bħala prekursur għal aktar ipproċessar.
DISINN TAL-INVIT
Hemm ħames żoni possibbli f'kamin termoplastiku. Peress li t-terminoloġija mhix standardizzata fl-industrija, ismijiet differenti jistgħu jirreferu għal dawn iż-żoni. Tipi differenti ta 'polimeru se jkollhom disinji tal-kamin differenti, xi wħud ma jinkorporawx iż-żoni kollha possibbli.
Kamin sempliċi ta 'estrużjoni tal-plastik
Viti tal-estrużur Minn Boston Matthews
Ħafna mill-viti għandhom dawn it-tliet żoni:
● Żona tal-għalf (imsejħa wkoll iż-żona tal-ġarr tas-solidi): din iż-żona tgħaddi r-reżina fl-estrużur, u l-fond tal-kanal huwa ġeneralment l-istess fiż-żona kollha.
● Żona tat-tidwib (imsejħa wkoll iż-żona ta 'tranżizzjoni jew kompressjoni): il-biċċa l-kbira tal-polimeru jiddewweb f'din it-taqsima, u l-fond tal-kanal isir progressivament iżgħar.
● Żona tal-kejl (imsejħa wkoll iż-żona tal-ġarr tad-dewweb): din iż-żona ddub l-aħħar partiċelli u tħallat għal temperatura u kompożizzjoni uniformi. Bħaż-żona tal-għalf, il-fond tal-kanal huwa kostanti f'din iż-żona kollha.
Barra minn hekk, kamin b'vent (f'żewġ stadji) għandu:
● Żona ta 'dekompressjoni. F'din iż-żona, madwar żewġ terzi 'l isfel mill-kamin, il-kanal f'daqqa jsir aktar fil-fond, li jtaffi l-pressjoni u jippermetti li kwalunkwe gass maqbud (umdità, arja, solventi, jew reactants) jinġibed bil-vakwu.
● It-tieni żona tal-metraġġ. Din iż-żona hija simili għall-ewwel żona tal-metraġġ, iżda b'fond tal-kanal akbar. Isservi biex tirripressizza t-tidwib biex tiksbu permezz tar-reżistenza tal-iskrins u d-die.
Ħafna drabi t-tul tal-kamin huwa referenzjat għad-dijametru tiegħu bħala proporzjon L:D. Pereżempju, kamin b'dijametru ta '6 pulzieri (150 mm) f'24:1 se jkun twil 144 pulzier (12 pied), u fi 32:1 huwa twil 192 pulzier (16 pied). Proporzjon L:D ta '25:1 huwa komuni, iżda xi magni jitilgħu sa 40:1 għal aktar taħlit u aktar output fl-istess dijametru tal-kamin. Viti f'żewġ stadji (ventilati) huma tipikament 36:1 biex jagħtu kont għaż-żewġ żoni żejda.
Kull żona hija mgħammra b'thermocouple jew RTDs wieħed jew aktar fil-ħajt tal-kanna għall-kontroll tat-temperatura. Il-"profil tat-temperatura" jiġifieri, it-temperatura ta 'kull żona hija importanti ħafna għall-kwalità u l-karatteristiċi tal-estrudat finali.
MATERJALI TA' ESTRUŻJONI TIPIKA
Pajp tal-HDPE waqt l-estrużjoni. Il-materjal HDPE ġej mill-heater, fid-die, imbagħad fit-tank tat-tkessiħ. Dan il-pajp tal-kondjuwit Acu-Power huwa ko-estruż - iswed ġewwa b'ġakketta oranġjo rqiqa, biex jinnomina kejbils tal-enerġija.
Materjali tal-plastik tipiċi li jintużaw fl-estrużjoni jinkludu iżda mhumiex limitati għal: polyethylene (PE), polypropylene, aċetal, akriliku, najlon (poliamidi), polystyrene, polyvinyl chloride (PVC), acrylonitrile butadiene styrene (ABS) u polikarbonat.[4 ]
TIPI DIE
Hemm varjetà ta 'imut użat fl-estrużjoni tal-plastik. Filwaqt li jista 'jkun hemm differenzi sinifikanti bejn it-tipi ta' die u l-kumplessità, imutijiet kollha jippermettu l-estrużjoni kontinwa tat-tidwib tal-polimeru, għall-kuntrarju tal-ipproċessar mhux kontinwu bħall-iffurmar tal-injezzjoni.
Estrużjoni tal-film minfuħa
Blow estrużjoni ta 'film tal-plastik
Il-manifattura ta 'film tal-plastik għal prodotti bħal basktijiet tax-xiri u folji kontinwu tinkiseb permezz ta' linja ta 'film minfuħa.
Dan il-proċess huwa l-istess bħal proċess ta 'estrużjoni regolari sal-die. Hemm tliet tipi ewlenin ta 'dies użati f'dan il-proċess: annulari (jew crosshead), brimba, u spirali. Imut annulari huma l-aktar sempliċi, u jiddependu fuq il-kanali tat-tidwib tal-polimeru madwar is-sezzjoni trasversali kollha tad-die qabel ma joħorġu mid-die; dan jista 'jirriżulta fi fluss irregolari. Imut tal-brimb jikkonsistu f'mandrin ċentrali mwaħħal maċ-ċirku ta 'barra tad-die permezz ta' numru ta '"saqajn"; filwaqt li l-fluss huwa aktar simetriku milli fl-imut annulari, jiġu prodotti numru ta 'linji ta' weldjatura li jdgħajfu l-film. Imut spirali jneħħi l-kwistjoni tal-linji tal-weldjatura u l-fluss asimmetriku, iżda huma bil-bosta l-aktar kumplessi.
It-tidwib jitkessaħ kemmxejn qabel ma jħalli d-die biex jagħti tubu semi-solidu dgħajjef. Id-dijametru ta 'dan it-tubu jitwessa' malajr permezz tal-pressjoni ta' l-arja, u t-tubu jinġibed 'il fuq b'rombli, u jiġġebbed il-plastik kemm fid-direzzjonijiet trasversali kif ukoll f'dak li jiġbed. It-tpinġija u n-nfiħ jikkawżaw li l-film ikun irqaq mit-tubu estruż, u jallinja wkoll b'mod preferenzjali l-ktajjen molekulari tal-polimeru fid-direzzjoni li tara l-aktar razza tal-plastik. Jekk il-film jinġibed aktar milli minfuħ (id-dijametru finali tat-tubu huwa qrib id-dijametru estruż) il-molekuli tal-polimeru jkunu allinjati ħafna mad-direzzjoni tat-tpinġija, u jagħmlu film li huwa b'saħħtu f'dik id-direzzjoni, iżda dgħajjef fid-direzzjoni trasversali . Film li għandu dijametru ferm akbar mid-dijametru estruż ikollu aktar saħħa fid-direzzjoni trasversali, iżda inqas fid-direzzjoni tat-tpinġija.
Fil-każ tal-polyethylene u polimeri semi-kristallini oħra, hekk kif il-film jiksaħ, jikkristallizza f'dik li hija magħrufa bħala l-linja tal-ġlata. Hekk kif il-film ikompli jiksaħ, jinġibed permezz ta 'diversi settijiet ta' rombli nip biex iċċattjah f'tubi lay-flat, li mbagħad jistgħu jiġu spooled jew maqsuma f'żewġ rombli jew aktar ta 'folji.
Estrużjoni tal-folja/film
L-estrużjoni tal-folja/film hija użata biex toħroġ folji tal-plastik jew films li huma ħoxnin wisq biex jiġu minfuħa. Hemm żewġ tipi ta ' dies użati: T-forma u coat hannger. L-għan ta 'dawn imut huwa li jorjentaw mill-ġdid u jiggwidaw il-fluss tat-tidwib tal-polimeru minn output tond wieħed mill-estrużur għal fluss ċatt irqiq u ċatt. Fiż-żewġ tipi die jiżguraw fluss kostanti u uniformi tul iż-żona kollha tas-sezzjoni trasversali tad-die. It-tkessiħ huwa tipikament billi jinġibed minn sett ta 'rombli li jkessħu (rollijiet tal-kalendarju jew "chill"). Fl-estrużjoni tal-folji, dawn ir-rombli mhux biss jagħtu t-tkessiħ meħtieġ iżda wkoll jiddeterminaw il-ħxuna tal-folja u n-nisġa tal-wiċċ.[7] Ħafna drabi l-ko-estrużjoni tintuża biex tapplika saff wieħed jew aktar fuq materjal bażi biex jinkisbu proprjetajiet speċifiċi bħal assorbiment UV, tessut, reżistenza għall-permeazzjoni tal-ossiġnu, jew riflessjoni tal-enerġija.
Proċess komuni ta 'wara l-estrużjoni għall-istokk tal-folji tal-plastik huwa t-termoforming, fejn il-folja tissaħħan sakemm tkun ratba (plastik), u ffurmata permezz ta' moffa f'forma ġdida. Meta jintuża vakwu, dan huwa spiss deskritt bħala vakwu li jiffurmaw. L-orjentazzjoni (jiġifieri l-abbiltà/ id-densità disponibbli tal-folja li għandha tinġibed mal-moffa li tista 'tvarja f'fond minn 1 sa 36 pulzier tipikament) hija importanti ħafna u taffettwa ħafna l-ħinijiet taċ-ċiklu tal-iffurmar għall-biċċa l-kbira tal-plastik.
Estrużjoni tat-tubi
Tubi estrużi, bħal pajpijiet tal-PVC, huwa manifatturat bl-użu ta ' dies simili ħafna kif użati fl-estrużjoni tal-film minfuħa. Pressjoni pożittiva tista 'tiġi applikata għall-kavitajiet interni permezz tal-pin, jew pressjoni negattiva tista' tiġi applikata għad-dijametru ta 'barra bl-użu ta' sizer vakwu biex tiżgura dimensjonijiet finali korretti. Lumeni jew toqob addizzjonali jistgħu jiġu introdotti billi jiżdiedu l-mandrini ta 'ġewwa xierqa mad-die.
Linja ta' Estrużjoni Medika ta' Boston Matthews
Applikazzjonijiet ta 'tubi b'ħafna saffi huma wkoll dejjem preżenti fl-industrija tal-karozzi, l-industrija tal-plaming u t-tisħin u l-industrija tal-ippakkjar.
Over jacketing estrużjoni
Over jacketing estrużjoni tippermetti l-applikazzjoni ta 'saff ta' barra tal-plastik fuq wajer jew kejbil eżistenti. Dan huwa l-proċess tipiku għall-iżolament tal-wajers.
Hemm żewġ tipi differenti ta 'għodod die użati għall-kisi fuq wajer, tubi (jew jacketing) u pressjoni. Fl-għodda tal-ġakketta, it-tidwib tal-polimeru ma tmissx il-wajer ta 'ġewwa sakemm immedjatament qabel ix-xufftejn die. Fl-għodda tal-pressjoni, it-tidwib tikkuntattja l-wajer ta 'ġewwa ħafna qabel ma jilħaq ix-xufftejn tad-die; dan isir bi pressjoni għolja biex tiġi żgurata adeżjoni tajba tat-tidwib. Jekk ikun meħtieġ kuntatt intima jew adeżjoni bejn is-saff il-ġdid u l-wajer eżistenti, tintuża għodda tal-pressjoni. Jekk l-adeżjoni mhix mixtieqa/meħtieġa, minflok tintuża l-għodda tal-kisi.
Koestrużjoni
Il-koestrużjoni hija l-estrużjoni ta 'saffi multipli ta' materjal simultanjament. Dan it-tip ta 'estrużjoni jutilizza żewġ estrużuri jew aktar biex jiddewweb u jwassal throughput volumetriku kostanti ta' plastiks viskuż differenti għal ras ta 'estrużjoni waħda (die) li se testrużi l-materjali fil-forma mixtieqa. Din it-teknoloġija tintuża fuq kwalunkwe proċess deskritt hawn fuq (film minfuħ, overjacketing, tubi, folja). Il-ħxuna tas-saff huma kkontrollati mill-veloċitajiet u d-daqsijiet relattivi tal-estrużuri individwali li jwasslu l-materjali.
5:5 Saff ko-estrużjoni ta 'tubu kożmetiku "għafas".
F'ħafna xenarji tad-dinja reali, polimeru wieħed ma jistax jissodisfa t-talbiet kollha ta 'applikazzjoni. L-estrużjoni kompost tippermetti li materjal imħallat jiġi estruż, iżda l-koestrużjoni żżomm il-materjali separati bħala saffi differenti fil-prodott estruż, li jippermetti t-tqegħid xieraq ta 'materjali bi proprjetajiet differenti bħal permeabilità tal-ossiġnu, saħħa, ebusija u reżistenza għall-ilbies.
Kisi ta 'estrużjoni
Il-kisi tal-estrużjoni qed juża proċess ta 'film minfuħ jew fondut biex jiksi saff addizzjonali fuq rollstock eżistenti ta' karta, fojl jew film. Pereżempju, dan il-proċess jista 'jintuża biex itejjeb il-karatteristiċi tal-karta billi jiksiha bil-polyethylene biex tagħmilha aktar reżistenti għall-ilma. Is-saff estruż jista 'jintuża wkoll bħala kolla biex iġib żewġ materjali oħra flimkien. Tetrapak huwa eżempju kummerċjali ta 'dan il-proċess.
ESTRUŻJONIJIET KOMPOSTI
L-estrużjoni komposta hija proċess li jħallat polimeru wieħed jew aktar ma 'addittivi biex jagħti komposti tal-plastik. L-għalf jista 'jkun gerbub, trab u/jew likwidi, iżda l-prodott huwa ġeneralment f'forma ta' gerbub, biex jintuża fi proċessi oħra li jiffurmaw il-plastik bħall-estrużjoni u l-iffurmar tal-injezzjoni. Bħal fl-estrużjoni tradizzjonali, hemm firxa wiesgħa fid-daqsijiet tal-magni skont l-applikazzjoni u l-fluss mixtieq. Filwaqt li jew estrużuri b'kamin wieħed jew doppju jistgħu jintużaw fl-estrużjoni tradizzjonali, il-ħtieġa ta 'taħlit adegwat fl-estrużjoni ta' komposti tagħmel estrużuri b'żewġ kamin kollha ħlief obbligatorji.
TIPI TA' ESTRUŻUR
Hemm żewġ sub-tipi ta ' estrużuri twin kamin: ko-rotazzjoni u kontro-rotazzjoni. Din in-nomenklatura tirreferi għad-direzzjoni relattiva li kull kamin jdur meta mqabbel mal-ieħor. Fil-mod ta 'ko-rotazzjoni, iż-żewġ viti jduru jew lejn l-arloġġ jew kontra l-arloġġ; f'kontro-rotazzjoni, kamin wieħed idawwar lejn l-arloġġ filwaqt li l-ieħor idawwar kontra l-arloġġ. Intwera li, għal żona ta 'sezzjoni trasversali partikolari u grad ta' koinċidenza (intermeshing), il-veloċità assjali u l-grad ta 'taħlit huwa ogħla f'estrużuri tewmin ko-rotazzjoni. Madankollu, l-akkumulazzjoni tal-pressjoni hija ogħla fl-estrużuri li jduru kontro. Id-disinn tal-kamin huwa komunement modulari peress li diversi elementi tal-ġarr u tat-taħlit huma rranġati fuq ix-xaftijiet biex jippermettu rikonfigurazzjoni rapida għal bidla fil-proċess jew sostituzzjoni ta 'komponenti individwali minħabba xedd jew ħsara korrużiva. Id-daqsijiet tal-magni jvarjaw minn żgħar daqs 12 mm sa kbar daqs 380mm
VANTAĠĠI
Vantaġġ kbir ta 'estrużjoni huwa li profili bħal pajpijiet jistgħu jsiru għal kwalunkwe tul. Jekk il-materjal huwa flessibbli biżżejjed, il-pajpijiet jistgħu jsiru f'tulijiet twal anke jkebbu fuq rukkell. Vantaġġ ieħor huwa l-estrużjoni ta 'pajpijiet b'koppjar integrat inkluż siġill tal-gomma.
Ħin tal-post: Frar-25-2022
