Пластмассадан жасалған экструдерлер пластмасса өңдеу өнеркәсібіндегі негізгі жабдық болып табылады, құбырлар, профильдер, пленкалар және сым және кабельдік жабындар сияқты өнімдерді өндіруде кеңінен қолданылады. Процесс шикізатты дайындау, қыздыру және балқыту, пластификациялау және экструдтау, қалыптау және салқындату және-пістен кейінгі өңдеуді қамтитын бірнеше қадамдарды қамтиды. Әрбір қадам соңғы өнімнің сапасына айтарлықтай әсер етеді. Бұл мақалада стандартты процесс ағыны және пластикалық экструдердің негізгі техникалық нүктелері жүйелі түрде түсіндіріледі.
1. Шикізатты дайындау және алдын ала өңдеу
Пластикалық экструзия процесінің бірінші қадамы шикізатты сүзгілеу және алдын ала өңдеу болып табылады. Өнімге қойылатын талаптарға байланысты шикізат бір шайыр (мысалы, полиэтилен (ПЭ) немесе полипропилен (PP)) немесе бірнеше материалдардың композициялық композициясы (мысалы, құрамында кальций карбонаты толтырғыштары немесе мастер-партиялары бар) болуы мүмкін. Шикізат келесі талаптарға сай болуы керек:
Тазалық: жабдықтың зақымдалуына немесе өнім ақауларына әкелуі мүмкін қоспалармен (металл бөлшектері және қағаз қалдықтары сияқты) ластанудан аулақ болыңыз.
Құрғақтық: Гигроскопиялық материалдарды (мысалы, нейлон ПА және поликарбонатты ДК) экструзия кезінде көпіршіктердің пайда болуын болдырмау үшін кептіргіште 80–120 градус температурада бірнеше сағат бойы кептіру керек.
Араластырудың біркелкілігі: егер құрамда қоспалар болса, біркелкі дисперсияны қамтамасыз ету үшін мастер-партияны немесе басқа қоспаларды жоғары-жылдамды араластырғышта алдын ала араластырыңыз.
II. Азықтандыру және тасымалдау кезеңі
Алдын ала өңделген шикізат экструдер бөшкесіне бункер арқылы түседі. Үздіксіз және тұрақты беру жылдамдығын қамтамасыз ету үшін қазіргі заманғы экструдерлер жиі мәжбүрлі фидермен немесе дірілдеткішпен жабдықталған. Осы кезеңдегі маңызды ойларға мыналар жатады:
Берілу жылдамдығының сәйкестігі: бұл материалдың жиналуын немесе бөшкеде бос тұрып қалмас үшін бұранда жылдамдығымен және балқыту сыйымдылығымен үйлестірілуі керек.
-Көпірге қарсы дизайн: ағындылықтың нашарлығына байланысты көпірлену мен бітелуді болдырмау үшін бункердің ішкі қабырғасы жиі тарылтады немесе араластырғышпен жабдықталған.
III. Қыздыру, балқыту және пластиктену
Шикізат бөшкеге кіргеннен кейін, бұранданың айналуының және сыртқы қыздырудың біріккен әрекеті арқылы біртіндеп балқытылады және пластиктендіріледі. Бұл процесс үш функционалдық аймаққа бөлінеді:
Тасымалдау бөлімі (беру бөлімі): бұранда материалды алға қарай итеріп, төмен жылдамдықпен айналады. Бөшке температурасы төмен (әдетте 80–120 градус) ерте балқуды болдырмас үшін.
Сығымдау бөлімі (балқыту бөлімі): Бөшке температурасы біртіндеп пластиктің балқу температурасынан жоғары көтеріледі (мысалы, ПЭ үшін шамамен 160–180 градус). Бұрандалы ойықтың тереңдігі азаяды, ығысу күштерін арттырады және қатты бөлшектерді тұтқыр балқымаға айналдырады.
Өлшеу бөлімі (гомогенизация бөлімі): Температура тұрақты (балқу нүктесінен сәл жоғары) сақталады және балқыманың тұрақты қысымы мен біркелкі құрамын қамтамасыз ету үшін бұранда жоғары жылдамдықпен жұмыс істейді.
Негізгі техникалық параметрлер: Бөшке температурасының градиенті, бұранда жылдамдығы (әдетте 50–300 айн/мин) және балқыма қысымы (5–20 МПа) материалдың қасиеттеріне сәйкес реттелуі керек. Мысалы, ПВХ өңдеу термиялық ыдырауды болдырмау үшін төмен температураны (150–180 градус) қажет етеді.
IV. Экструзия және қалыптау
Пластификацияланған балқыма қажетті көлденең қима пішінін (мысалы, дөңгелек түтіктер немесе тікбұрышты профильдер)-қалыптастыру үшін қалып басы арқылы экструдталған. Қалыптың дизайны өнімнің сапасына тікелей әсер етеді және келесі талаптарға сай болуы керек:
Ағын арнасының тепе-теңдігі: локализацияланған толып кетуді немесе артық қысымды болдырмау үшін балқыма бойынша барлық бағытта біркелкі қысымды қамтамасыз етеді.
Температураны бақылау: Жылу диссипациясын өтеу және өтімділікті сақтау үшін қалыпты температура әдетте баррель температурасынан сәл төмен.
V. Салқындату және сурет салу
Ыстық экструдталған балқыманы тез салқындату және қалыптастыру керек. Жалпы әдістерге мыналар жатады:
Суды салқындату: Бұған су ыдысына немесе бүріккіш жүйеге (мысалы, құбырларды өндіру желілерінде) батыру арқылы қол жеткізіледі. Салқындату суының температурасын материалға қарай реттеу керек (әдетте 15–40 градус).
Ауа салқындату: Температураны төмендету үшін желдеткішті немесе салқындату орамдарын пайдаланып, жұқа қабыршақтарға немесе жұқа қабырғалы-өнімдер үшін қолайлы.
Бұл ретте сызу машинасы өлшем тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін өнімді тұрақты жылдамдықпен тартады. Тарту жылдамдығының экструзия жылдамдығына қатынасы (сызу коэффициенті) өнімнің тығыздығы мен физикалық қасиеттерін анықтайды.
VI. Кесу және орналастыру{1}}Өңдеу
Салқындағаннан кейін өнім онлайн кескіштің көмегімен бөліктерге кесіледі (мысалы, 6 метрлік түтіктер) немесе орамдарға (мысалы, пленкаларға, сымдарға және кабельдерге) оралады. Кейбір өнімдер қосымша өңдеуді қажет етеді, мысалы:
Беттік өңдеу: басып шығару адгезиясын жақсарту үшін жалынмен өңдеу немесе тәжді өңдеу;
Сапаны тексеру: инфрақызыл қалыңдық өлшегіш арқылы қабырға қалыңдығының біркелкілігін бақылау немесе бет ақауларын визуалды тексеру.
Пластикалық экструзия процесі көп салалы сараптаманы біріктіреді (полимерлік материалдартану, машина жасау және термодинамика). Әр кезеңдегі параметрлерді оңтайландыру (мысалы, температура профилі және бұранда конфигурациясы) өндіріс тиімділігі мен өнім сапасын айтарлықтай жақсартуға мүмкіндік береді. Интеллектуалды өндіріс технологиясының ілгерілеуімен заманауи экструзия жабдығы нақты уақыт-бақылау және автоматты кері байланыс жүйелерін біріктірді, бұл пластмасса өңдеу өнеркәсібін жоғары-дәлдік пен қоршаған ортаға зиянсыз процестерге бағыттады.
